[發(fā)明專利]一種超高分子量聚乙烯復(fù)合管材及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910075802.8
• 申請日: 2009-10-29
• 公開（公告）號: CN101706021A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 解恭謙
• 申請（專利權(quán)）人: 河北省清河縣長城密封件有限公司
• 主分類號: F16L9/12
• 分類號: F16L9/12;C08L23/06;C08K3/04;C08K5/20;C08K5/101;C08K7/06;C08L23/16;B29C47/06;B29C47/92;B29C47/56;B29C47/88;B29B7/28
• 代理公司: 衡水市盛博專利事務(wù)所 13119
• 代理人: 馬云海

1.一種超高分子量聚乙烯復(fù)合管材，其特征在于，由直接與物料接觸 的內(nèi)管層、復(fù)合于所述內(nèi)管層外的中間層和復(fù)合于所述中間層外部的外管 層構(gòu)成；其中

所述的內(nèi)管層由100重量份的超高分子量聚乙烯、15-20重量份的晶 體石墨、2-5重量份的重量比例為1∶0.5-1的油酸酰胺和油酸丁酯組成 的加工助劑構(gòu)成；

所述的中間層由100重量份的超高分子量聚乙烯、15-20重量份的碳 纖維、2-5重量份的增強(qiáng)粘合劑構(gòu)成；

所述的外管層主要由100重量份的超高分子量聚乙烯、25-30重量份 的三元乙丙橡膠、2-5重量份的復(fù)合促進(jìn)劑構(gòu)成。

2.如權(quán)利要求1所述的一種超高分子量聚乙烯復(fù)合管材，其特征在于： 在構(gòu)成所述內(nèi)管層的材料中包含有2-8重量份、粒度在600-1250目之間 的金屬氧化物粉末。

3.如權(quán)利要求1所述的一種超高分子量聚乙烯復(fù)合管材，其特征在 于：構(gòu)成所述內(nèi)管層中的晶體石墨的粒度選擇在600-1250目之間。

4.如權(quán)利要求1所述的一種超高分子量聚乙烯復(fù)合管材，其特征在 于：構(gòu)成所述中間層中的碳纖維的長度選擇在10-50毫米之間。

5.如權(quán)利要求3所述的一種超高分子量聚乙烯復(fù)合管材，其特征在于： 構(gòu)成所述中間層中的增強(qiáng)粘合劑選用以環(huán)氧樹脂類為主的合成粘合劑。

6.如權(quán)利要求1所述的一種超高分子量聚乙烯復(fù)合管材，其特征在于： 構(gòu)成所述外管層中的復(fù)合促進(jìn)劑由75-80重量份的噻唑類、15-25重量份 的次磺酰胺類和各為0.8-1.2重量份的秋蘭姆類、二硫代氨基甲胺類、硫 代磷酸鹽類構(gòu)成。

7.制備權(quán)利要求1到6之一的超高分子量聚乙烯復(fù)合管材的方法，其 步驟為：

第一步原料的處理

①內(nèi)管層料

將超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)和晶體石墨一同加入攪拌機(jī)中，并將 攪拌的溫度控制在58-62℃之間，攪拌2-3分鐘，攪拌均勻；然后再向其 中加入高強(qiáng)潤滑復(fù)合加工助劑，將攪拌溫度控制在90℃-100℃之間，攪拌 2分鐘后出料；

②中間層料

將超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)和長度10mm-50mm間的碳纖維一同 加入攪拌機(jī)中，并將攪拌的溫度控制在58-62℃之間，攪拌2-3分鐘，攪 拌均勻；然后再向其中加入增強(qiáng)粘合劑，將攪拌溫度控制在90℃-100℃之 間，攪拌3分鐘后出料；

③外管層料

將超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)、三元乙丙橡膠(EPDM)兩種原料同 時加入密煉機(jī)中混合密煉5-8分鐘，當(dāng)密煉溫度升高到150℃-165℃后， 冷卻到20℃-30℃的常溫，再向其中加入合成促進(jìn)劑、紫外線吸收劑，煉至 上述原料合成一體，再開煉成片、切成顆粒狀，即合成為熱塑性彈性體料；

第二步復(fù)合管材的擠出

將上述處理好的內(nèi)管層料、中間層料和外管層料分別填入到第一螺 桿塑料擠出機(jī)(A)、第二螺桿塑料擠出機(jī)(C)和第三螺桿塑料擠出機(jī)(D) 中；調(diào)節(jié)第一螺桿塑料擠出機(jī)料筒的溫度，將料筒的溫度從進(jìn)料段到擠出 口前的溫度由120℃至270℃分段設(shè)置；調(diào)節(jié)第二螺桿塑料擠出機(jī)料筒的溫 度，將料筒的溫度從進(jìn)料段到擠出口前的溫度由100℃至260℃分段設(shè)置； 調(diào)節(jié)第三螺桿塑料擠出機(jī)料筒的溫度，將料筒的溫度從進(jìn)料段到擠出口前 的溫度由80℃至240℃分段設(shè)置；

第一螺桿塑料擠出機(jī)(A)擠出內(nèi)層管料，第二螺桿塑料擠出機(jī)(C)擠 出中層管料，第三螺桿塑料擠出機(jī)(D)擠出外皮管料；三種料通過合成復(fù) 合機(jī)頭(B)擠出，經(jīng)冷卻定型機(jī)構(gòu)(E)后、由牽引機(jī)構(gòu)(H)和規(guī)格切斷 機(jī)(G)定尺切斷，即可生產(chǎn)出超高分子量聚乙烯復(fù)合管材。

8.如權(quán)利要求7所述的制備超高分子量聚乙烯復(fù)合管材的方法，其特 征在于：所述的第一、二、三螺桿塑料擠出機(jī)料筒的溫度設(shè)置為4-6段

9.如權(quán)利要求7所述的制備超高分子量聚乙烯復(fù)合管材的方法，其特 征在于：所述的冷卻定型控制機(jī)構(gòu)的定型冷卻用水冷卻或風(fēng)冷卻，冷卻的 溫度控制在15——20℃之間。