[發明專利]煤礦用抽放瓦斯高抗沖PVC管材及其制備方法

有效

• 申請號: 202011138407.2
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN114454568B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 張樺;姜洪穎;李靜;王晶;王群濤;張新華;孫麗朋;王秀麗;桂俊杰;孫培培;盛梅;孫高遠
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司齊魯分公司
• 主分類號: B32B1/08
• 分類號: B32B1/08;B32B27/06;B32B27/30;C08L27/06;C08L23/28;C08L23/30;C08L51/04;C08L33/04;C08K13/02;C08K5/58;C08K3/04;C08K5/375;C08K5/524;C08K5/103
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

本發明涉及煤礦用塑料管材技術領域，具體涉及一種煤礦用抽放瓦斯高抗沖PVC管材及其制備方法。所述煤礦用抽放瓦斯高抗沖PVC管材，由內外皮層和芯層組成，內外皮層由以下原料制成：PVC樹脂A、有機錫穩定劑A、抗沖改性劑A、碳納米管、增塑劑、抗氧劑A、潤滑劑A、阻燃劑；芯層由以下質量份數的原料制成：PVC樹脂B、有機錫穩定劑B、抗沖改性劑B、加工助劑、抗氧劑B、潤滑劑B、著色劑、填料。本發明的煤礦用抽放瓦斯高抗沖PVC管材，采用三層復合結構，管材內外表面具有良好的長期導電性能，管材抗沖擊性高、耐腐蝕性好，使PVC管材阻燃抗靜電性能滿足礦用聚氯乙烯管材標準，物理機械性能滿足城鎮建設行業標準。

技術領域

本發明涉及煤礦用塑料管材技術領域，具體涉及一種煤礦用抽放瓦斯高抗沖PVC管材及其制備方法。

背景技術

長期以來，煤礦均采用鑄鐵管道進行井下排水、通風、吸塵。由于鑄鐵管易腐蝕，搬運、安裝不方便，使用壽命短，成本高。聚氯乙烯(PVC)管材具有許多金屬管材無法比擬的優點:質輕價廉，安裝操作簡單，耐腐蝕，阻燃性好，在許多領域已經逐步替代金屬管材。但是，PVC是良好的絕緣體，表面電阻大，導電性能差，在煤礦等易產生靜電的場合，會因靜電積聚而引起火災或瓦斯爆炸。同時，由于煤礦井中環境惡劣，管道經常受到沖擊和碰撞，這就要求管材必須達到一定的物理機械強度，提高PVC管材的具有長期的阻燃抗靜電效果、解決管材的剛韌平衡抗沖擊性能是管材配方設計的關鍵。

專利CN103131096A公開了一種高抗沖PVC礦用管及其制法，由內外皮層和芯層構成，內外皮層由如下原料制成：平均聚合度為1000-1100的PVC樹脂100份，導電炭黑8-11份，熱穩定劑5-6份，潤滑劑1-2份，低分子聚乙烯蠟1-2份，高抗沖擊性改性劑12-20份；芯層由如下原料制成：平均聚合度為1000-1100的PVC樹脂100份，熱穩定劑4-5份，潤滑劑0.2-0.3份，低分子聚乙烯蠟0.2-0.3份，高抗沖擊性改性劑10-12份。該管材具有內外表面長久抗靜電，管材抗沖擊性高，耐低溫的性能好。

專利CN106432958A公開了一種導靜電PVC礦用管的制備方法，包括如下步驟：(1)將PVC樹脂和二維平面結構的納米碳材料加入到捏合機中捏合，得到PVC/納米碳母料；(2)向PVC/納米碳母料中按比例加入PVC樹脂、導電炭黑、增容劑、熱穩定劑、潤滑劑和加工助劑，先攪拌混合，再進行熔融、擠出，成型后即得到成品礦用管。

上述專利涉及的高抗沖管材沒有常溫高速沖擊試驗，內外層用導電炭黑做抗靜電劑不僅用量大，也會引起加工擠出電流高、管材物理機械性能差、管材表面光潔度偏低，管材擠出困難。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種煤礦用抽放瓦斯高抗沖PVC管材，采用三層復合結構，管材內外表面具有良好的長期導電性能，管材抗沖擊性高、耐腐蝕性好，使PVC管材阻燃抗靜電性能滿足礦用聚氯乙烯管材標準MT558.2-2005，物理機械性能滿足城鎮建設行業標準CJ/T?272-2008的指標要求；本發明還提供其制備方法。

本發明所述煤礦用抽放瓦斯高抗沖PVC管材，由內外皮層和芯層組成，內外皮層由以下質量份數的原料制成：

芯層由以下質量份數的原料制成：

PVC樹脂A為平均聚合度700的樹脂(S-700)；PVC樹脂B為平均聚合度1000的樹脂(S-1000)。

抗沖擊改性劑A為氯化聚乙烯(CPE)。

抗沖擊改性劑B為乳液聚合的具有核-殼結構的甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物(MBS)，核層丁二烯-苯乙烯聚合物中丁二烯所占的質量分數為35-40％，殼層甲基丙烯酸乙酯與甲基丙烯酸丁酯的質量比為1.8-2.2:2.8-3.2；