[发明专利]一种耐高温超高分子量聚乙烯复合材料、管材及其制备方法

权利要求书

1.一种耐高温超高分子量聚乙烯复合材料，其特征在于，包括如下重量份数的原料：

2.根据权利要求1所述的耐高温超高分子量聚乙烯复合材料，其特征在于：所述超高分子量聚乙烯的分子量为250-300万；

和/或，所述高密度聚乙烯的分子量为30-40万。

3.根据权利要求1所述的耐高温超高分子量聚乙烯复合材料，其特征在于：所述纳米碳化硅为粉末状，粒径为20-30纳米。

4.根据权利要求1所述的耐高温超高分子量聚乙烯复合材料，其特征在于：所述高分子偶联剂为钛酸酯偶联剂，所述钛酸酯偶联剂选自TMC-101、TMC-102、TMC-201中的至少一种；

和/或，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168中的至少一种。

5.一种采用权利要求1-4任一项所述的耐高温超高分子量聚乙烯复合材料制备管材的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)填料表面处理：首先将填料纳米碳化硅、碳酸钙、三氧化二铝和耐火土置于搅拌机中，然后将高分子偶联剂与有机溶剂混合，对高分子偶联剂进行稀释，两者混合均匀后，以雾状形式喷入搅拌机中，对填料进行表面处理，将填料搅拌均匀后备用；

(2)预混料的制备：按比例分别称取超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、硬脂酸钙、PE蜡、抗氧剂及经步骤(1)表面处理后的纳米碳化硅、碳酸钙、三氧化二铝和耐火土，搅拌混合均匀后，放入干燥箱中，进行烘烤，使PE蜡均匀包裹超高分子量聚乙烯和其他原料，然后原料从干燥箱中取出，再次搅拌，制得预混料；

(3)挤塑成型：将步骤(2)制得的预混料放入挤塑机物料筒内，挤塑成型为管材；

(4)牵引后固化：挤塑成型后的管材进入后固化程序，进行牵引固化；

(5)冷却：将挤出固化后的管材进行冷却，得到管材成品。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述有机溶剂选自乙醇、异丙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯中的一种；

和/或，所述步骤(1)中，所述高分子偶联剂与有机溶剂的体积用量比为1∶(2-4)。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，搅拌时，搅拌机转速为100-200r/min；

和/或，所述步骤(2)中，搅拌时间为10-30min；

和/或，所述步骤(2)中，烘烤温度为90-110℃；

和/或，所述步骤(2)中，烘烤时间为20-25h。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，采用单螺杆挤塑机进行挤塑；

和/或，所述步骤(3)中，挤塑速率为180-220r/min；

和/或，所述步骤(3)中，挤塑过程采用四块模具进行分段升温，模具一的温度为100℃，模具二的温度为140℃，模具三的温度为180℃，模具四的温度为220℃。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，后固化温度为80-100℃；

和/或，所述步骤(4)中，牵引速度为160-200r/min；

和/或，所述步骤(5)中，管材在常温下进行冷却。

10.根据权利要求5-9任一项所述的方法制备得到的耐高温超高分子量聚乙烯复合材料管材。