[发明专利]一种无卤阻燃PE管的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于阻燃PE管技术领域，具体涉及一种无卤阻燃PE管的制备方法。

背景技术

PE（聚乙烯）管道是最常见的管道之一，其具有低温抗冲击性、耐化学腐蚀、耐磨等优点，在给水、排水、供热、供燃气、农业灌溉、水利工程及各种工业装置中都得到广泛应用。聚乙烯为易燃聚合物，氧指数为17—18%，燃烧热值在聚合物材料中属于较高者，为45.9MJ/kg。聚乙烯的热降解反应是无规断链及分子内和分子间转移反应，高温受热降解成低分子量物质，极易传播火焰，引发火灾，所以必须通过在PE中添加阻燃剂来达到阻燃的目的，目前常用的树脂阻燃剂为添加型和反应型，卤系阻燃剂尤其是含溴阻燃剂与三氧化二锑复配，对PE具有较好的阻燃作用，但由于阻燃剂本身的环境问题而被欧盟禁用，在国内的使用也是逐渐减少，已经逐步研究使用环境友好型无卤阻燃PE，但现有的无卤阻燃PE还存在阻燃效果差、无卤阻燃剂添加量大导致PE管力学性能下降的缺陷，阻碍了无卤阻燃PE管的推广使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无卤阻燃剂添加量小的无卤阻燃PE管的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种无卤阻燃PE管的制备方法，包括如下步骤：

a、将超细碳酸钙干燥及改性处理,制成活化改性超细碳酸钙粉体；

b、将氢氧化镁干燥及改性处理,制成活化改性氢氧化镁粉体；

c、将高密度聚乙烯、活化改性超细碳酸钙粉体、活化改性氢氧化镁粉体、季戊四醇硬脂酸胺、抗氧剂1010、辅助抗氧剂168投入高速混合机中在80-100℃进行搅拌5-10分钟得到混合原料，将混合原料投入双螺杆挤出机中造粒，得到聚乙烯母粒；

d、将聚乙烯母粒通过管材成型机挤出—定径—牵引—冷却定型—切割,制成管材。

优选的，所述步骤a包括：按重量百分比超细碳酸钙：94-97%、铝钛复合偶联剂:2-3%、硅烷偶联剂:1-3%称重，将超细碳酸钙投入高速混合机中，搅拌加温到100-110℃脱水10-20分钟，然后将铝钛复合偶联剂和硅烷偶联剂投入高速混合机中混合搅拌10-20分钟，制成含水率低于0.8%的活化改性超细碳酸钙粉体。

优选的，所述步骤b包括:按重量百分比氢氧化镁97-99%、硅烷偶联剂1-3%称重，将氢氧化镁投入高速混合机中，搅拌加温到100-110℃脱水10-20分钟，然后将硅烷偶联剂投入高速混合机中混合搅拌10-20分钟，制成含水率低于0.8%的活化改性氢氧化镁粉体。

优选的，所述步骤c中各原料的重量配比为：

高密度聚乙烯：60-78%

氢氧化镁粉体：15-28%

超细碳酸钙粉体：4-9%

季戊四醇硬脂酸胺：1%

抗氧剂1010：0.5-1%

辅助抗氧剂168：1-2%。

本发明的有益效果是阻燃效率高，无卤阻燃剂的添加量大大减少，同时保证了PE管的综合力学性能良好。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。

实施例一的一种无卤阻燃PE管的制备方法，包括

步骤a：按重量百分比超细碳酸钙：94%、铝钛复合偶联剂:3%、硅烷偶联剂:3%称重，将超细碳酸钙投入高速混合机中，搅拌加温到100℃脱水10分钟，然后将铝钛复合偶联剂和硅烷偶联剂投入高速混合机中混合搅拌10分钟，制成含水率低于0.8%的活化改性超细碳酸钙粉体。

步骤b:按重量百分比氢氧化镁97%、硅烷偶联剂3%称重，将氢氧化镁投入高速混合机中，搅拌加温到100℃脱水10钟，然后将硅烷偶联剂投入高速混合机中混合搅拌10分钟，制成含水率低于0.8%的活化改性氢氧化镁粉体。

步骤c:将高密度聚乙烯、活化改性超细碳酸钙粉体、活化改性氢氧化镁粉体、季戊四醇硬脂酸胺、抗氧剂1010、辅助抗氧剂168投入高速混合机中在80℃进行搅拌5分钟得到混合原料，将混合原料投入双螺杆挤出机中造粒，得到聚乙烯母粒；其中各原料的重量配比为：

高密度聚乙烯：64%

氢氧化镁粉体：26%

超细碳酸钙粉体：7%

季戊四醇硬脂酸胺：1%

抗氧剂1010：1%

辅助抗氧剂168：1%。

将造粒后的物料通过管材成型机挤出—定径—牵引—冷却定型—切割,制成管材。

经测试，该无卤阻燃PE管的拉伸强度为12.62Mpa,拉伸伸长率为157%，外观光白，氧指数为30%。