[发明专利]一种抗静电PVC管材在审
申请号: | 201610235840.5 | 申请日: | 2016-04-17 |
公开(公告)号: | CN106700318A | 公开(公告)日: | 2017-05-24 |
发明(设计)人: | 邹明瑞 | 申请(专利权)人: | 佛山瑞箭体育器材有限公司 |
主分类号: | C08L27/06 | 分类号: | C08L27/06;C08L51/04;C08L91/06;C08K5/57;C08K5/098;C08K13/02;C08K3/04;C08K3/26;E21B17/00;B32B1/08;B32B27/30;B32B27/18;B32B27/20 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 抗静电 pvc 管材 | ||
技术领域
一种抗静电PVC管材,属于高分子聚合材料领域,具体涉及一种煤矿用的三层共挤出PVC-M管材结构及其组合物。
背景技术
随着材料合成技术的发展与提高,国内外对新材料的研究不断取得突破,人们分析聚乙烯(PE)管道是一种低强度的材料,通常是韧性破坏的形式,而硬聚氯乙烯(PVC-U)管道是一种高强度的材料,往往是以脆性破坏,能否生产出一种既具有高强度又具有高韧性的产品,从而优化产品的性能,改善产品的经济性、开拓新的应用领域成为一项重要课题。经过研究发现,在PVC配方基础上经过物料改性,并结合先进的加工工艺,可以生产出这种兼具强度和韧性的抗冲改性聚氯乙烯(Modified PVC,简称PVC-M)管材。改性剂在PVC母体内的作用如同橡胶颗粒,使得材料有良好的韧性,提高了管材抵抗点载荷的能力。因此PVC-M管材除具有普通PVC-U管材的特点外,还具有优异的韧性和抗冲击性能,与普通PVC-U管材相比,PVC-M管材的抗冲击性能显著提高,能更好地抵抗管材安装和运输过程中产生的轻微划伤、点载荷和地基的不均匀下降;PVC-M管材可以有效的抵抗水锤,减少管线在运营、施工过程中的破坏;耐环境应力开裂能力显著提高,能有效抵抗安装和运输过程中对管材的外力冲击,防止快速开裂现象的发生。PVC-M管在不少国家已经大量生产,广泛应用于城乡和建筑给水,矿山用管道等,在英国、澳大利亚以及南非等国家都制定了国家标准。目前,国内只有中国城镇建设行业标准CJ/T272-2008《给水用抗冲改性聚氯乙烯(PVC-M)管材及管件》在实施,相应的国家标准正在讨论修改过程中,有望于近几年颁布实施。
然而,PVC-M管材在煤矿中应用存在抗静电性能不良的缺陷,国家煤炭部标准MT-558规定了用于煤矿井下抽出瓦斯的PVC管材的表面电阻范围为小于106Ω,文献资料表明,在PVC-M管材中添加抗静电剂,如果要求PVC管材的表面电阻达到小于106Ω的范围是不可能的,只有在PVC-M管材配方中添加6%左右的纳米级超导电炭黑,才能达到国家煤炭部标准MT-558规定的抗静电要求。可是,在PVC-M管材中添加6%左右的纳米级超导电炭黑后,PVC-M管材的力学性能又会大幅度下降,特别是管材变脆,失去PVC-M管材优异的抗冲击强度性能,其次也会为PVC-M管材的挤出生产加工造成困难。针对PVC-M在煤矿应用的缺陷,国内普遍采用聚乙烯(PE)作为煤矿用管材的材料。但是此种PE材料需添加大量红磷阻燃剂和超导电炭黑,导致材料的成本较高,每吨成本高达1.8万元,且实践性能表现也差强人意,亟待改进。故着眼于煤矿用管材的研究重新回到PVC-M上。但目前尚未有适用于煤矿环境PVC-M的管材组合物配方。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种抗静电PVC管材,该PVC-M管材既保持了PVC-M的力学性能,特别是保持了PVC-M管材优异的抗冲击强度性能,又克服了PVC-M管材在煤矿中应用存在抗静电性能不良的缺陷。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该抗静电PVC管材,其特征在于:由抗静电内、外层及PVC-M中间层组成,所述的抗静电内、外层组合物包括下列组份(重量份):PVC树脂100份,热稳定剂0.8~1.2份,抗冲改性剂4~8份,润滑剂1.3~2.0份,加工助剂5~10份,纳米导电炭黑6份;所述PVC-M中间层组合物包括下列组份(重量份):PVC树脂100份,热稳定剂1.0~1.5份,抗冲改性剂10~15份,润滑剂2.1~3.5份,填料1~5份。
所述的抗静电内、外层组合物包括下列组份(重量份):PVC树脂100份,热稳定剂1.0份,抗冲改性剂8份,润滑剂1.6份,加工助剂7份,纳米导电炭黑6份;所述PVC-M中间层组合物包括下列组份(重量份):PVC树脂100份,热稳定剂1.2份,抗冲改性剂13份,润滑剂2.7份,填料3份。
所述的抗静电内、外层组合物中PVC树脂的平均聚合度为700;所述PVC-M中间层组合物中PVC树脂的平均聚合度为1000,优选中国石化齐鲁分公司生产的PVC管材专用树脂QS-1050P。
所述的抗静电内、外层组合物和PVC-M中间层组合物中热稳定剂为有机锡稳定剂。优选牌号为17MOK的有机锡稳定剂。
所述的抗静电内、外层组合物和PVC-M中间层组合物中润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸、石蜡、微晶蜡、氧化聚乙烯蜡和PE蜡中的两种或两种以上混合物。优选硬脂酸钙和微晶蜡混合物。
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