[發明專利]一種超高分子量聚乙烯復合管材及其制備方法

有效

• 申請號: 200910075802.8
• 申請日: 2009-10-29
• 公開（公告）號: CN101706021A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 解恭謙
• 申請（專利權）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所 13119
• 代理人: 馬云海

技術領域

本發明屬于管材技術領域，具體地講公開了一種用于混凝土泵車上的 用于輸送混凝土物料的具有高耐磨強度和機械強度的超高分子量聚乙烯復 合管材及其制備方法。

現有技術

利用混凝土泵車輸送混凝土物料是土建工程中的重要建設手段，但當前， 與混凝土泵車配套的用于混凝土輸送的管材主要采用鋼管。但鋼管作為輸送 混凝土物料的管道存在著以下缺點：鋼管管道笨重又不耐磨、使用時噪聲大、 并且由于水泥與金屬管道極易凝固因此在輸送過程中不能長時間間斷停機、 以及因管道早工作過程中支臂伸高、傾斜度大、混凝土泵車底盤輕失去重心 而倒塌、既損壞設備又造成人員傷亡等。

專利申請號為200710054073.9、公開號為101020768A的中國發明專利申 請公開了一種超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)改性材料管材及其制備方法。盡 管該管材的主要原料采用的也是超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)，但該管材為 單層結構，是針對一般需求的管道設置，其抗拉強度和拉伸強度只有40—— 50Mpa，遠遠不能夠滿足基建工程中利用泵車輸送混凝土的需要；該管材的內 表面摩擦系數超過了0.12，利用該摩擦系數的管道泵送混凝土其效率和抗耐 磨性能大大折扣。

發明的內容

本發明的第一目的就是提供一種能夠具有良好耐磨性、使用壽命長的 超高分子量聚乙烯復合管材。

本發明的第二目的就是提供一種制備上述超高分子量聚乙烯復合管材 的生產方法。

實現本發明第一目的所提出的技術方案為：

一種超高分子量聚乙烯復合管材，包括有直接與物料接觸的內管層、復 合于所述內管層外的中間層和復合于所述中間層外部的外管層構成；其中

所述的內管層包含有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重量份的由1∶0.5-1重量比例的油酸酰胺和油酸丁酯 組成的加工助劑構成；

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重量份的增強粘合劑構成；

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重量份的復合促進劑構成。

其附加技術特征包括：

——在構成所述內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；

——構成所述內管層中的晶體石墨的粒度選擇在600-1250目之間；

——構成所述中間層中的碳纖維的長度最好選擇在10-50毫米之間；

——構成所述中間層中的增強粘合劑最好選用以環氧樹脂類為主的合 成粘合劑；

——構成所述外管層中的復合促進劑由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、硫代磷酸鹽類構成。

實現本發明第二目的所提出的技術方案即：

制備本發明所提出的一種超高分子量聚乙烯復合管材的方法包括下列 步驟：

第一步原料的處理

①內管層料

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 中加入高強潤滑復合加工助劑，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 時加入密煉機中混合密煉5-8分鐘，當密煉溫度升高到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；

第二步復合管材的擠出