[發明專利]一種用于擠出成型逃生管道的超高分子量聚乙烯組合物

有效

• 申請號: 201610054246.6
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105482233B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 葉勇;于元章;張波;陳清松;蘇志剛;蒲堅;戴曉日;黎陽;齊宏崗
• 申請（專利權）人: 廣東省南粵交通揭惠高速公路管理中心;山東科力新材料有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L83/08;C08K7/14;C08K7/08;C08K5/12
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所37223
• 代理人: 張雯

技術領域

一種用于擠出成型逃生管道的超高分子量聚乙烯組合物，屬于超高分子量聚乙烯材料技術領域。

背景技術

為了增加隧道施工事故的逃生幾率或便于事故救援，需要在隧道掘進面鋪設逃生管道。由于逃生管道的作用是人員直接通過或物料和救援設備輸送，所以需要的管徑較大。大管徑逃生管道的耐壓性能和抗沖擊性能是衡量其性能的重要指標。現有的逃生管道多采用在大管徑鋼管或高密度聚乙烯鋼帶纏繞管，但鋼管重量大，逃生管道搬運和連接施工困難，高密度聚乙烯管道鋼帶纏繞管耐壓性能和抗沖擊性能又不理想。

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一種具有線型結構的熱塑性工程塑料，分子量高達150萬以上。密度小，具有很好的耐磨性、自潤滑性、抗沖擊性、耐腐蝕性等。但是由于超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)熔融狀態的粘度高達108Pa*s，流動性極差，其熔體指數幾乎為零，所以很難用一般的機械加工方法進行加工。另外，純超高分子量聚乙烯（UHMWPE）管道雖然抗沖擊性能優異，但大口徑管道環剛度低，耐壓性能較差。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種容易擠出，耐壓性能和抗沖擊性能得到較大提高的用于擠出成型逃生管道的超高分子量聚乙烯組合物。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該用于擠出成型逃生管道的超高分子量聚乙烯組合物，其特征在于，重量份組成為：超高分子量聚乙烯100份，短纖玻璃纖維3~14份，堿式硫酸鎂晶須5~18份，鄰苯二甲酸二辛酯2~8份，氟烴基改性聚硅氧烷1~10份，聚乙烯蠟0-5份。本發明提供一種超高分子量聚乙烯的組合物，組合物中添加短纖玻璃纖維、堿式硫酸鎂晶須、鄰苯二甲酸二辛酯和聚乙烯蠟，本發明還在組合物中添加氟烴基改性聚硅氧烷，達到了提高擠出管材的熔體破裂速率，減少模具口模積料，改善流變性能（降低粘度），提高表面光潔度的效果，改善超高分子量聚乙烯的加工難易度。

優選的，重量份組成為：超高分子量聚乙烯100份，短纖玻璃纖維13份，堿式硫酸鎂晶須17份，鄰苯二甲酸二辛酯7份，氟烴基改性聚硅氧烷3~5.5份，聚乙烯蠟3份。

優選的，所述的超高分子量聚乙烯的分子量在250萬~550萬。

優選的，所述的短纖玻璃纖維的長度在3 mm ~5mm。

優選的，所述的堿式硫酸鎂晶須的長度在40μm ~55μm。

優選的，聚乙烯蠟分子量在2000~3500。

在上述優選條件下，能夠使本發明的擠出性能和所制管材的物化性能達到本發明所能達到的最佳狀態。

與現有技術相比，上述技術方案中的具有如下優點或有益效果：本發明提供一種超高分子量聚乙烯的組合物，組合物中添加短纖玻璃纖維、堿式硫酸鎂晶須、鄰苯二甲酸二辛酯和聚乙烯蠟，本發明還在組合物中添加氟烴基改性聚硅氧烷，達到了提高擠出管材的熔體破裂速率，減少模具口模積料，改善流變性能（降低粘度），提高表面光潔度的效果。改變超高分子量聚乙烯的加工難易度。本組合物在經過雙螺桿擠出機共混后，能夠具有適于擠出成型的流動性。同時本發明組合物中的一維短纖玻璃纖維和堿式硫酸鎂晶須，與線性長鏈的超高分子量聚乙烯充分混溶，更均勻的分布在超高分子量聚乙烯中，賦予管道更優異的耐壓性能，相同壁厚和管徑側逃生管道耐壓性能和抗沖擊性能提高30%以上。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發明的用于擠出成型逃生管道的超高分子量聚乙烯組合物，做進一步說明，其中實施例1為最佳實施例。

實施例1

超高分子量聚乙烯100份，短纖玻璃纖維13份，堿式硫酸鎂晶須17份，鄰苯二甲酸二辛酯7份，氟烴基改性聚硅氧烷4.8份，聚乙烯蠟3份；

其中，氧化鋁為純度在99.99的氧化鋁粉；超高分子量聚乙烯的分子量在400萬~500萬；短纖玻璃纖維的長度在3 mm ~5mm；堿式硫酸鎂晶須的長度在40μm ~55μm；

將上述組合物準確稱量后，利用雙螺桿擠出機擠出共混，再利用單螺桿擠出機推送至成管模具；

成型為直徑在1m，管壁厚度在20mm的逃生管。

實施例2

超高分子量聚乙烯組合的重量份配比為超高分子量聚乙烯100份，短纖玻璃纖維12份，堿式硫酸鎂晶須16份，鄰苯二甲酸二辛酯6份，氟烴基改性聚硅氧烷6份，聚乙烯蠟4份；

其中，氧化鋁為純度在99.5%以上的氧化鋁粉；超高分子量聚乙烯的分子量在350萬~465萬；短纖玻璃纖維的長度在3 mm ~5mm；堿式硫酸鎂晶須的長度在40μm ~55μm；