[發明專利]一種雙抗塑料管材生產方法

在審

• 申請號: 201410059373.6
• 申請日: 2014-02-21
• 公開（公告）號: CN103817897A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 談述戰;車忠良;高坤光;于水;郭金明;王德禧
• 申請（專利權）人: 青島中科昊泰新材料科技有限公司
• 主分類號: B29C47/06
• 分類號: B29C47/06;B29L23/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種雙抗（抗靜電、阻燃）塑料管材生產方法，特別是層疊雙抗（抗靜電、阻燃）塑料管材生產方法。

背景技術

長期以來，煤礦、金屬礦或非金屬礦一直采用鑄鐵管道進行給排水、通風、吸塵和輸送尾礦漿。由于鑄鐵管本身存在易腐蝕,搬運安裝不方便,保養成本高等缺陷,因此迫切需要一種新型管材取代鑄鐵管，需要改善或用其它更理想的材料予以更替。以塑代鋼是降低采礦行業鋼材消耗，減輕勞動強度的良好途徑。工程塑料質輕、耐磨、耐腐蝕、使用壽命長，對電、熱具有良好的絕緣性，易于加工成型，所以在煤礦中的應用較為廣泛。但其良好的絕緣性會使塑料表面積聚大量靜電，很容易產生電火花，在礦井下高濃度的瓦斯氣體氛圍中遇到明火將會引起爆炸。為了保證安全生產，這些領域使用的管材要求具有很好的抗靜電和阻燃性能，以防止事故的發生。

聚乙烯（PE）管材具有較好的韌性，但往往需要添加大量的阻燃劑和抗靜電劑，導致成本增加并且添加成分的增加降低了PE管材的物理性能。聚氯乙烯（PVC）材料具有價格優勢，PVC-U管材已在礦井大量使用。隨著PVC管道的發展，PVC-U的缺點也暴露出來，主要表現在：PVC-U是一種脆性材料，容易發生快速開裂。PVC-U管材具有高模量、高強度和較低的價格優點，掩蓋了PVC-U低韌性的缺點。韌性不足即脆性大，沖擊性能和抗開裂性能差，在受到外界大力沖擊時容易發生脆性破壞。在實際應用過程中，特別是在地質條件復雜的礦區，墜落的石塊、礦中的亂石容易破壞PVC-U管材。因此，保持PVC-U原有的高強度、高模量的優良性能，改善其韌性不足的缺點，提高其抗沖性和抗開裂性是急需解決的問題。

發明內容

本發明采用層疊多層結構制備管材，可使塑料管材功能化。通過將PVC與韌性材料的層疊共擠出制備管材可增加PVC管材的韌性和抗沖擊性，保持PVC原有的高強度、高模量的優良性能，改善其韌性不足的缺點，提高其抗沖性和抗開裂性，突破PVC-U使用局限性，也是PVC-U管材制造領域的重大技術突破。

對于PE層疊共擠出塑料管材，可大幅降低抗靜電劑、阻燃劑的用量，降低成本并且能顯著提高PE層疊復合管材的性能。

使用層疊器既能使導電材料和阻燃劑進行均勻分散又能減少使用量，同時可以提高分子鏈取向，提高管材的力學性能。使用層疊器可以減少擠出機的數量，使用層疊器還可以使復合管層數增多，提高雙抗（抗靜電、阻燃）性能。

本發明的目的在于提出一種抗靜電、阻燃效果好、力學強度高、生產成本低的層疊雙抗塑料管材的生產方法，該方法包括以下步驟：

（1）將樹脂原料和導電填料與阻燃劑在混合機內進行混合，然后在擠出機Ⅰ中塑化熔融，制備A層料；將韌性樹脂在擠出機Ⅱ中塑化熔融，制備B層料，將兩種熔體送入匯流器Ⅲ中，匯合成AB雙層復合體；

（2）將步驟（1）得到的AB雙層復合熔體從匯流器Ⅲ流入具有一分為二流道，并且使熔體對向旋轉的模頭IV，得到ABBA的四層復合熔體；

（3）將步驟（2）得到的ABBA的四層復合熔體流入具有K個等分流道的層疊器Ⅴ中，制備成AB(BA)^KBA層復合熔體，其中K為2-6的整數；

（4）將步驟（3）得到的AB(BA)^KBA層復合熔體送入管材成型模具Ⅵ中，截面為矩形的AB(BA)^KBA層復合熔體以楔形匯合成型得到AB(BA)^KBA結構，內外面都具抗靜電阻燃的雙抗管材，然后定徑冷卻定長裁切。

進一步，所述管材的A層始終處于復合管材的暴露面。

進一步，所述樹脂原料和導電炭黑與阻燃劑的質量為90:10:2。

進一步，所述導電填料選自由石墨、炭黑、碳纖維、碳納米管、石墨烯；金屬粉末、金屬碎屑、金屬纖維；鍍金玻璃纖維,和涂鍍鎳、銀、銅、鉻的云母組成的組中的一種或多種的混合物。

進一步，所述阻燃劑選自無機阻燃劑或有機阻燃劑。

進一步，所述阻燃劑是無鹵磷系阻燃劑。

進一步，所述B層料的韌性樹脂或與A層料中使用的樹脂相同，或是A層料中使用的樹脂經過改性后的樹脂，或是與A層料中使用的樹脂具有相近熔融指數的樹脂。

進一步，所述A、B層中的樹脂選自PVC，PE，PP，CPE。

進一步，所述A、B層中的樹脂是PVC或PE。

進一步，所述管材中A、B層的總層數為8-70。