[发明专利]一种改性高耐磨管道材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种改性高耐磨管道材料及其制备方法，包括如下重量配比的组分：硅烷接枝改性苯乙烯类热塑性弹性体20～80份、填料1～30份、填充油1～50份以及热塑性树脂1～30份；其中，所述硅烷接枝改性苯乙烯类热塑性弹性体由苯乙烯类热塑性弹性体与硅烷在催化剂催化作用下反应生成。本发明中的改性高耐磨管道材料，通过硅烷将苯乙烯类热塑性弹性体接枝改性形成轻度交联体系，使得苯乙烯类热塑性弹性体呈橡胶状，具有很高的弹性伸长率，可以通过弹性形变能有效吸收固体颗粒的冲击能，同时又具有优异的拉伸强度和抗撕裂性，当尖锐颗粒划伤材料表面后，能有效地阻止裂纹的延伸，从而大大提高了所述材料的耐磨耗性。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体而言，涉及一种改性高耐磨管道材料及其制备方法。

背景技术

耐磨管道作为一种特种工业管道，在国民经济中扮演着非常重要的地位。其主要用于矿山：如矿浆选矿输送和尾矿的长距离管道输送；疏浚：如江河湖海的清淤疏浚、抽沙排沙；冶金：如精矿浆、冶金废渣、煤粉等输送；化工：如盐浆、碱浆等固液混合物的输送；电力：如火电厂除灰、排渣、送粉、回粉、脱硫工艺管道等。因此，耐磨管道在许多工业领域得到了广泛的应用。

目前，耐磨管道主要以钢管和超高分子量聚乙烯（UHMWPE）管为主，其中钢管存在严重的腐蚀和物料磨损问题；超高分子量聚乙烯（UHMWPE）管尽管凭其耐腐蚀、超韧性和自润滑等综合性能得到了较广泛的应用，但也暴露出加工难、易磨损等缺陷。可见，当耐磨管道内输送具有尖锐棱角的坚硬颗粒物料时，如矿浆、砂浆、泥浆等，都存在一个管道磨损快的问题。因而需要开发出一种新型的高耐磨的管道材料来解决现有技术中的弊端。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种改性高耐磨管道材料及其制备方法，旨在解决现有耐磨管道加工难、且在使用过程中易磨损的问题。

一个方面，本发明提出了一种改性高耐磨管道材料，包括如下重量配比的组分：

硅烷接枝改性苯乙烯类热塑性弹性体20～80份、填料1～30份、填充油1～50份以及热塑性树脂1～30份；其中，所述硅烷接枝改性苯乙烯类热塑性弹性体由苯乙烯类热塑性弹性体与硅烷在催化剂催化作用下反应生成。

进一步地，上述改性高耐磨管道材料中，所述硅烷接枝改性苯乙烯类热塑性弹性体的结构式如下：

CH₂(X)-CH₂-C(O)O-(CH₂)_n-SiR_mR′_(3-m)和/或CH₃-CH(X)-C(O)O-(CH₂)_n-SiR_mR′_(3-m)

其中：R表示可水解基团；R′表示具有1至6个碳原子的烃基；m取值1、2或3；n取值1～20的自然数；X表示苯乙烯类热塑性弹性体。

进一步地，上述改性高耐磨管道材料中，所述苯乙烯类热塑性弹性体选自热塑性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物弹性体、热塑性苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯三元嵌段共聚物弹性体或热塑性高苯乙烯的苯乙烯型嵌段共聚物中的一种或几种。

进一步地，上述改性高耐磨管道材料中，所述硅烷的添加量为所述苯乙烯类热塑性弹性体重量份的0.5%～30%，其结构式如下：

CH₂=CH-C(O)O-(CH₂)_n-SiR_mR′_(3-m)

其中：R表示可水解烷氧基团；R′表示具有1至6个碳原子的烃基；m取值1、2或3；n取值1～20的自然数。