[發明專利]礦用聚乙烯管材組合物

有效

• 申請號: 200810071606.9
• 申請日: 2008-08-20
• 公開（公告）號: CN101343388A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發明（設計）人: 王存奇
• 申請（專利權）人: 福建恒杰塑業新材料有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08K13/02;C08K3/04;C08K5/06;C08K3/22;C08K5/526;C08K3/26;C08J3/22;F16L9/12
• 代理公司: 福州智理專利代理有限公司
• 代理人: 王義星

技術領域：

本發明涉及一種抗靜電阻燃功能母粒和添加該母粒制得的管材。

背景技術：

隨著社會經濟的快速發展，塑料管材由于其優越的加工性能和物理理性能，在各個社 會領域的中應用和需求迅速增長，人們對管材性能的要求也越來越高，因此，開發用于塑 料管材的功能母粒的研究，使塑料管材具有各種特殊性能，減少成本等，已經成為當前塑 料行業面臨的重要技術課題。

目前煤礦井下給、排水用管、煤礦井下正壓風、噴漿用管、煤礦井下負壓風、抽放瓦 斯用管等采用的金屬管道產品由于本身的耐腐蝕性差、碰撞易產生火花引起礦難事故，而 逐漸被礦用塑料管道產品所取代。但煤礦井下用管道都有很高的阻燃、抗靜電要求，而塑 料材料，由于其組分屬于可燃、絕緣材料，所以其阻燃、抗靜電性能很差，很難滿足煤礦 井下這種特定的環境要求。聚乙烯材料本身的性能優越性體現在可以通過添加填料改變微 觀結構，從而提高其阻燃抗靜電性能。

很多塑料管材生產廠、研究單位已經開始進行這方面的研究，其中有發明專利申請 200410087639.4，該專利申請采用比較早期的國標MT558.1-1996，而且該礦用聚乙烯管材 使用在深層瓦斯抽放及瓦斯濃度高達90％以上的高危礦井下使用時，其要求的阻燃抗靜電 和機械性能要求還明顯不夠，表面電阻率達到10⁶Ω。

本公司從配方設計、成型工藝等方面對聚乙烯的阻燃、抗靜電性能進行了研究，通過 多次試驗，從中開發了出如下的配方組合物。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種礦用聚乙烯管材的抗靜電阻燃功能母粒組合物，還提供一 種用抗靜電阻燃功能母粒組合物制得的管材。用于解決兩個問題，一方面，是解決聚乙烯 管材的抗靜電阻燃性能問題，使礦用聚乙烯管材的安全性能得到改善。另一方面，改善母 粒與聚乙烯樹脂的相容性能，使管材的加工性能得到改善。同時也使管材的抗氧化性能等 得到改善。該母粒的雙重功能特性能更有效地使抗靜電和阻燃成分均勻分布在管材本體 中，而且分散性和化學性能穩定，因而抗靜電及阻燃性能指標不會因使用時間長而受到影 響。

本發明的目的是這樣實現的，所述的抗靜電阻燃功能母粒，其特征是采用阻燃劑(優 選十溴聯苯醚及三氧化二銻)、穩定劑(優選一苯基二異辛基亞磷酸酯)、抗靜電劑(優 選導電碳黑)、分散劑(優選高密度聚乙烯)及填料(優選碳酸鈣)。以100重量份計， 本發明組合物中含有9-20重量份導電碳黑(瑞士特密高TIMCAL生產的)，導電碳黑具有 低電阻和高電導性能，且粒徑小，是一種優良的永久性的抗靜電劑，添加在聚乙烯樹脂中， 使得聚乙烯樹脂具有永久的抗靜電性能，表面電阻率只有10⁴Ω數量級，比對比文獻發明 專利申請200410087639.4的小兩個數量級，所述的聚乙烯樹脂為高密度聚乙烯，高密度 聚乙烯為乙烯均聚物，其聚合度為8800～9000，數均分子量為80000～90000，重均分子 量為300000～320000，本發明的聚合度的大小直接決定了高分子材料的機械性能。十溴聯 苯迷在燃燒分解中捕捉聚乙烯降解反應生成的自由基，從而延緩或終止燃燒的鏈反應。同 時釋放出難燃氣體溴化氫，溴化氫和三氧化二銻會產生協效反應，燃燒時能在較寬的溫度 范圍內生成溴化銻，可有效的捕捉材料反應時產生的自由基。一苯基二異辛基亞磷酸酯為 穩定劑，可以將將阻燃劑和抗靜電劑保護起來，分散劑及填料使之成形。

以100重量份計，本發明的抗靜電阻燃功能母粒由下述組分組成：

i)20-35重量份高密度聚乙烯；

ii)9-20重量份導電碳黑(瑞士特密高TIMCAL生產的)；

iii)4-7重量份十溴聯苯醚；

iv)1-4重量份的三氧化二銻；

v)0.5-1重量份一苯基二異辛基亞磷酸酯；

vi)40-60重量份碳酸鈣；

其最佳組分配方為：

i)28.8重量份高密度聚乙烯；

ii)11.4重量份導電碳黑(瑞士特密高TIMCAL生產的)；

iii)6.3重量份十溴聯苯醚；

iv)2.6重量份的三氧化二銻；

v)0.7重量份一苯基二異辛基亞磷酸酯；

vi)50.2重量份碳酸鈣。