[發明專利]煤礦瓦斯管用阻燃半導電護套材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201810909546.7
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN109082002A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 涂必冬;沈永健;錢其琨;童晨;陳敏;戴紅兵
• 申請（專利權）人: 江蘇德威新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L23/06;C08K3/04;C08K3/32;C08K5/3492;C08K5/053;C08K5/06
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 汪青;向亞蘭

本發明公開了一種煤礦瓦斯管用阻燃半導電護套材料及其制備方法和應用，原料包括高密度聚乙烯、乙烯?醋酸乙烯共聚物、乙烯?辛烯共聚物、阻燃劑和導電炭黑，阻燃劑包括聚磷酸銨、三聚氰胺氰尿酸鹽，以及選自季戊四醇及其衍生物中的一種或多種的組合；導電炭黑占原料的質量百分含量為30%以上；制備：1）將樹脂各成分混合，得第一混合料；2）將剩余的其它原料混合，得第二混合料；3）將第一混合料、第二混合料分別投入雙螺桿擠出機主、側喂料斗中，熔融，擠出，即可；及一種瓦斯外排管，包括外排管本體、包覆在外排管本體上的護套，護套由本發明護套材料制成；本發明護套材料在保持高導電以及到阻燃的同時還能保持優異的機械性能。

技術領域

本發明屬于煤礦領域，尤其涉及煤礦瓦斯管用的材料，具體涉及一種煤礦瓦斯管用阻燃半導電護套材料及其制備方法和應用。

背景技術

在煤礦生產中，礦井作業是非常危險的，其中一個主要危險源則是產生的瓦斯氣體，因此需要將瓦斯氣體外排，然而在抽放過程中，由于排放管道中流動的物質主要是瓦斯主體，且夾雜一定數量的粉塵，這些帶有固體粉塵的氣流，在管道(目前大部分使用的聚烯烴塑料管，因其具有質輕、耐腐蝕、耐老化、易安裝等特點而受到廣泛應用)中以一定的速度流動時，氣體和固體粉塵將與管壁發生頻繁的摩擦和碰撞，從而產生強烈的靜電，甚至還伴隨有火花放電現象，其放電火花的能量足以點燃瓦斯，容易引起火災或瓦斯爆炸，造成礦井事故，雖然目前市面針對排放管道作了一些改進，例如通過添加抗靜電劑進而降低其靜電產生的可能，但是效果確不理想，有極大的潛在安全風險。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術中的不足，提供一種煤礦瓦斯管用阻燃半導電護套材料，將由其制備的護套包覆在瓦斯排放管上，可以將瓦斯排放管內部與瓦斯氣體摩擦碰撞、護套與空氣摩擦產生的靜電快速導出，且具有極佳的阻燃性能，同時還能保持較優異的機械性能。

本發明同時還提供了煤礦瓦斯管用阻燃半導電護套材料的制備方法。

本發明同時還提供了一種煤礦瓦斯管用阻燃半導電護套材料在煤礦瓦斯外排管中的應用。

為解決以上技術問題，本發明采取的一種技術方案如下：

一種煤礦瓦斯管用阻燃半導電護套材料，以質量份數計，所述護套材料的原料包括高密度聚乙烯5-40份、乙烯-醋酸乙烯共聚物30-70份、乙烯-辛烯共聚物10-50份、阻燃劑20-60份和導電炭黑40-80份，所述阻燃劑包括聚磷酸銨、三聚氰胺氰尿酸鹽，以及選自季戊四醇及其衍生物中的一種或多種的組合；其中以質量百分含量計，所述導電炭黑占所述原料的質量百分含量為30％以上。

根據本發明的一些優選方面，所述高密度聚乙烯的熔融指數以ASTM D1238標準在190℃條件下按照測試載荷為2.16Kg時測定為0.5-5g/10min。更優選地，所述高密度聚乙烯的熔融指數為1-3.5g/10min。

根據本發明的一些優選方面，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔融指數以ASTMD1238標準在190℃條件下按照測試載荷為2.16Kg時測定為0.2-20g/10min，其中醋酸乙烯的含量為15-30％。更優選地，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔融指數為0.5-15g/10min，其中醋酸乙烯的含量為15-25％。進一步優選地，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔融指數為1-10g/10min，其中醋酸乙烯的含量為15-20％。

根據本發明的一些優選方面，所述乙烯-辛烯共聚物的熔融指數以ASTM D1238標準在190℃條件下按照測試載荷為2.16Kg時測定為0.1-30g/10min。更優選地，所述乙烯-辛烯共聚物的熔融指數為0.1-20g/10min。進一步優選地，所述乙烯-辛烯共聚物的熔融指數為0.1-10g/10min。