[發明專利]一種基于改性PE的耐劃燃氣管及其制備方法

在審

• 申請號: 201911089693.5
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110746676A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 劉俊峰;劉文江;李國慶;汪進南;萬剛;汪燕飛
• 申請（專利權）人: 安徽杰藍特新材料有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L51/06;C08K3/34;C08K5/20;C08K7/26;C08K3/30;C08K3/22;C08K3/32;C08K13/06;B29C37/00;B29C48/00;B29C48/09;B29C48/88;B
• 代理公司: 34160 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 韓立峰

本發明公開一種基于改性PE的耐劃燃氣管及其制備方法，該耐劃燃氣管由改性PE樹脂粉、潤滑填料、阻燃劑聚磷酸銨、抗氧劑、紫外線穩定劑經混料、擠出、冷卻定型得到；其中，改性PE樹脂粉由MDPE樹脂粉與填料滑石粉、內潤滑劑乙烯基雙硬酯酰胺、增容劑馬來酸接枝聚乙烯混合、擠出造粒得到，在保持MDPE樹脂拉伸強度、抗開裂性、熱穩定性的基礎上，擠出的PE改性樹脂保持表面和內部的硬度并提高了光滑度；通過添加潤滑填料進一步增加了燃氣管的硬度、光滑度、耐熱阻燃性，該耐劃燃氣管的拉伸強度達到36.8MPa，邵氏硬度達到89D，耐劃性能優異。

技術領域

本發明涉及PE燃氣管技術領域，具體涉及一種基于改性PE的耐劃燃氣管及其制備方法。

背景技術

PE燃氣管道必須保證50年以上的使用壽命，因此對原材料的選用、管材、管件、配套件的加工及施工技術都有很高的要求。聚乙烯(PE)管道具有諸多優異性能，如耐低溫性、韌性、抗腐蝕性、可焊接性以及非開挖定向鉆孔等，尤其是快速裂紋傳遞抵抗能力，使其成為城鎮低壓埋地燃氣管材的首選材料。

根據國際標準ISO 4437:2007和歐洲標準EN 1555-1:2010的要求，生產燃氣用埋地PE管材的原料應當采用混配料，通過基礎PE樹脂與添加劑，如抗氧劑、顏料、炭黑、紫外線穩定劑等混合后擠出得到。目前，聚乙烯燃氣管的原料必須為黑色或黃色的專用料，且原料必須有適當的炭黑含量和炭黑分散度，主要采用PE 80與PE 100的中密度聚乙烯與高密度聚乙烯樹脂為原料。

現有技術(CN 109206710A)公開了一種埋地燃氣用PE管材的生產工藝，包括以下步驟：(1)配料，按配比選取PE樹脂粉、粘土納米復合材料、阻燃劑、聚乙烯蠟、抗靜電劑、耐低溫增塑劑和偶聯劑；(2)混料；(3)擠出；(4)冷卻定型得到PE基管；(5)制備耐磨層；(6)熱壓，將耐磨層均勻熱壓包覆在PE基管外表面。制備得到的PE管材具有良好的抗沖擊性、耐磨性、使用壽命。經研究發現，存在以下技術問題：1)采用常規的PE樹脂粉與填料、功能性添加劑復配得到的PE燃氣管無法達到良好的拉伸強度、硬度和耐劃性能，使用時存在安全隱患；2)冷卻定型時進出料效率低，干燥時吹風角度范圍小，降低了燃氣管的整體加工效率。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本發明的目的在于提供一種基于改性PE的耐劃燃氣管及其制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

本發明提供一種基于改性PE的耐劃燃氣管，由以下重量份的原料制備而成：改性PE樹脂粉110-130份、潤滑填料12-20份、聚磷酸銨1.5-3份、抗氧劑1.2-2.6份、紫外線穩定劑0.5-1.3份；

所述改性PE樹脂粉的制備方法包括以下步驟：

1)按照重量份，稱取55-70份MDPE樹脂粉、8-16份滑石粉、2-5份乙烯基雙硬酯酰胺、6-10份馬來酸接枝聚乙烯，以400-600r/min的轉速攪拌混合20-30min得到混合料；

2)混合料送入雙螺桿擠出機，熔融混合后擠出造粒即可；其中，螺桿轉速為300-400r/min，熔融溫度為180-195℃；

該耐劃燃氣管通過混料、擠出、冷卻定型工序制備得到。

作為本發明進一步的方案，所述潤滑填料的制備方法包括以下步驟：

1)按照重量份，稱取15-22份白炭黑、8-13份有機膨潤土、4-7份二硫化鉬、1-3份三甲氧基硅烷、0.2-0.6份氧化鋁；

2)在氮氣保護下，向反應釜中依次加入白炭黑、二硫化鉬、三甲氧基硅烷，攪拌20-30min后加入有機膨潤土、氧化鋁，繼續攪拌10-20min得到混合濕料；

3)混合濕料加入真空干燥機中，40-60℃干燥40-60min，研磨粉碎得到20-30目的潤滑填料。