[發(fā)明專利]一種抗靜電PVC管材

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610235840.5
• 申請(qǐng)日: 2016-04-17
• 公開（公告）號(hào): CN106700318A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒明瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山瑞箭體育器材有限公司
• 主分類號(hào): C08L27/06
• 分類號(hào): C08L27/06;C08L51/04;C08L91/06;C08K5/57;C08K5/098;C08K13/02;C08K3/04;C08K3/26;E21B17/00;B32B1/08;B32B27/30;B32B27/18;B32B27/20
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技術(shù)領(lǐng)域

一種抗靜電PVC管材，屬于高分子聚合材料領(lǐng)域，具體涉及一種煤礦用的三層共擠出PVC-M管材結(jié)構(gòu)及其組合物。

背景技術(shù)

隨著材料合成技術(shù)的發(fā)展與提高，國(guó)內(nèi)外對(duì)新材料的研究不斷取得突破，人們分析聚乙烯（PE）管道是一種低強(qiáng)度的材料，通常是韌性破壞的形式，而硬聚氯乙烯（PVC-U）管道是一種高強(qiáng)度的材料，往往是以脆性破壞，能否生產(chǎn)出一種既具有高強(qiáng)度又具有高韌性的產(chǎn)品，從而優(yōu)化產(chǎn)品的性能，改善產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性、開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域成為一項(xiàng)重要課題。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在PVC配方基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)物料改性，并結(jié)合先進(jìn)的加工工藝，可以生產(chǎn)出這種兼具強(qiáng)度和韌性的抗沖改性聚氯乙烯（Modified PVC，簡(jiǎn)稱PVC-M）管材。改性劑在PVC母體內(nèi)的作用如同橡膠顆粒，使得材料有良好的韌性，提高了管材抵抗點(diǎn)載荷的能力。因此PVC-M管材除具有普通PVC-U管材的特點(diǎn)外，還具有優(yōu)異的韌性和抗沖擊性能，與普通PVC-U管材相比，PVC-M管材的抗沖擊性能顯著提高，能更好地抵抗管材安裝和運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的輕微劃傷、點(diǎn)載荷和地基的不均勻下降；PVC-M管材可以有效的抵抗水錘，減少管線在運(yùn)營(yíng)、施工過(guò)程中的破壞；耐環(huán)境應(yīng)力開裂能力顯著提高，能有效抵抗安裝和運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)管材的外力沖擊，防止快速開裂現(xiàn)象的發(fā)生。PVC-M管在不少國(guó)家已經(jīng)大量生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于城鄉(xiāng)和建筑給水，礦山用管道等，在英國(guó)、澳大利亞以及南非等國(guó)家都制定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。目前，國(guó)內(nèi)只有中國(guó)城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ/T272-2008《給水用抗沖改性聚氯乙烯（PVC-M）管材及管件》在實(shí)施，相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正在討論修改過(guò)程中，有望于近幾年頒布實(shí)施。

然而，PVC-M管材在煤礦中應(yīng)用存在抗靜電性能不良的缺陷，國(guó)家煤炭部標(biāo)準(zhǔn)MT-558規(guī)定了用于煤礦井下抽出瓦斯的PVC管材的表面電阻范圍為小于10⁶Ω，文獻(xiàn)資料表明，在PVC-M管材中添加抗靜電劑，如果要求PVC管材的表面電阻達(dá)到小于10⁶Ω的范圍是不可能的，只有在PVC-M管材配方中添加6%左右的納米級(jí)超導(dǎo)電炭黑，才能達(dá)到國(guó)家煤炭部標(biāo)準(zhǔn)MT-558規(guī)定的抗靜電要求。可是，在PVC-M管材中添加6%左右的納米級(jí)超導(dǎo)電炭黑后，PVC-M管材的力學(xué)性能又會(huì)大幅度下降，特別是管材變脆，失去PVC-M管材優(yōu)異的抗沖擊強(qiáng)度性能，其次也會(huì)為PVC-M管材的擠出生產(chǎn)加工造成困難。針對(duì)PVC-M在煤礦應(yīng)用的缺陷，國(guó)內(nèi)普遍采用聚乙烯（PE）作為煤礦用管材的材料。但是此種PE材料需添加大量紅磷阻燃劑和超導(dǎo)電炭黑，導(dǎo)致材料的成本較高，每噸成本高達(dá)1.8萬(wàn)元，且實(shí)踐性能表現(xiàn)也差強(qiáng)人意，亟待改進(jìn)。故著眼于煤礦用管材的研究重新回到PVC-M上。但目前尚未有適用于煤礦環(huán)境PVC-M的管材組合物配方。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種抗靜電PVC管材，該P(yáng)VC-M管材既保持了PVC-M的力學(xué)性能，特別是保持了PVC-M管材優(yōu)異的抗沖擊強(qiáng)度性能，又克服了PVC-M管材在煤礦中應(yīng)用存在抗靜電性能不良的缺陷。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：該抗靜電PVC管材，其特征在于：由抗靜電內(nèi)、外層及PVC-M中間層組成，所述的抗靜電內(nèi)、外層組合物包括下列組份（重量份）：PVC樹脂100份，熱穩(wěn)定劑0.8～1.2份，抗沖改性劑4～8份，潤(rùn)滑劑1.3～2.0份，加工助劑5～10份，納米導(dǎo)電炭黑6份；所述PVC-M中間層組合物包括下列組份（重量份）：PVC樹脂100份，熱穩(wěn)定劑1.0～1.5份，抗沖改性劑10～15份，潤(rùn)滑劑2.1～3.5份，填料1～5份。

所述的抗靜電內(nèi)、外層組合物包括下列組份（重量份）：PVC樹脂100份，熱穩(wěn)定劑1.0份，抗沖改性劑8份，潤(rùn)滑劑1.6份，加工助劑7份，納米導(dǎo)電炭黑6份；所述PVC-M中間層組合物包括下列組份（重量份）：PVC樹脂100份，熱穩(wěn)定劑1.2份，抗沖改性劑13份，潤(rùn)滑劑2.7份，填料3份。

所述的抗靜電內(nèi)、外層組合物中PVC樹脂的平均聚合度為700；所述PVC-M中間層組合物中PVC樹脂的平均聚合度為1000，優(yōu)選中國(guó)石化齊魯分公司生產(chǎn)的PVC管材專用樹脂QS-1050P。

所述的抗靜電內(nèi)、外層組合物和PVC-M中間層組合物中熱穩(wěn)定劑為有機(jī)錫穩(wěn)定劑。優(yōu)選牌號(hào)為17MOK的有機(jī)錫穩(wěn)定劑。

所述的抗靜電內(nèi)、外層組合物和PVC-M中間層組合物中潤(rùn)滑劑為硬脂酸鈣、硬脂酸、石蠟、微晶蠟、氧化聚乙烯蠟和PE蠟中的兩種或兩種以上混合物。優(yōu)選硬脂酸鈣和微晶蠟混合物。