[發明專利]一種高強度聚乙烯燃氣管道及其制備方法

有效

• 申請號: 202110694617.8
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113652018B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 趙成方
• 申請（專利權）人: 浙江邦德管業有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L35/06;C08K13/06;C08K9/04;C08K9/02;C08K7/06;C08K3/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 黃宗波

本發明公開了一種高強度聚乙烯燃氣管道及其制備方法，涉及燃氣管道技術領域，一種高強度聚乙烯燃氣管道，所述燃氣管道包括以下重量份原料：聚乙烯60?80份、苯乙烯馬來酸酐共聚物15?22份、乙撐雙油酸酰胺?8份、復合抗靜電助劑15?20份、阻燃劑2?10份、聚乙烯蠟2?3份、抗氧化劑0.4?0.6份、硅烷偶聯劑1?2份。本發明的一種高強度聚乙烯燃氣管道及其制備方法，在原料中使用了復合抗靜電助劑，和基體材料之間不僅具有較好的相容性，同時還具有良好的分散性和穩定性。

技術領域

本發明涉及燃氣管道技術領域，尤其涉及一種高強度聚乙烯燃氣管道及其制備方法。

背景技術

隨著城市化進程的不斷加快，城市居民數量的日益增加，對燃氣工程等市政基礎設施的要求也不斷提高。燃氣管作為輸送可燃氣體的專用管道，必須具備安裝方便、連接可靠、耐腐蝕、不堵氣、柔軟性好、使用壽命長，可以任意彎曲而不變形、不阻氣等特點，因此，對于燃氣管道的材質提出了更高的要求。其中，聚乙烯(PE)管作為目前中國的市政管材，呈現出強勁的發展勢頭。

聚乙烯本身具有較高的電阻，能夠達到10¹⁰-10²⁰歐姆，在作為燃氣管使用時，燃氣和管材發生摩擦，容易在管材上積聚靜電，如果積聚的靜電不能及時導出，容易產生爆炸，存在著極大的安全隱患。因此，在制備聚乙烯燃氣管時，往往需要在聚乙烯基體內加入抗靜電劑，但是傳統的抗靜電劑，大多屬于小分子，添加進入聚乙烯基體內后，不僅不穩定，容易析出，而使用無機小分子導電填料也存在和聚乙烯相容性不好，導致聚乙烯的力學性能降低的問題。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于設計提供一種高強度聚乙烯燃氣管道及其制備方法，在原料中使用了復合抗靜電助劑，和基體材料之間不僅具有較好的相容性，同時還具有良好的分散性和穩定性。

本發明通過以下技術手段解決上述技術問題：

一種高強度聚乙烯燃氣管道，所述燃氣管道的原料中添加了復合抗靜電助劑，所述復合抗靜電助劑是在碳納米纖維上接枝丙烯酸后，與氧化石墨烯復合而成。

本發明的燃氣管道，使用了復合抗靜電助劑，首先，氧化石墨烯和碳納米纖維均具有較好的導電性能，能夠將基體材料中產生的靜電荷及時導出，其次，通過丙烯酸接枝碳納米纖維，一方面，在碳納米纖維的表面引入丙烯酸分子鏈，形成刷毛狀的結構，有利于碳納米纖維表面能和極性的降低，增加和聚乙烯基體材料之間的相容性，另一方面，通過丙烯酸的引入，在和氧化石墨烯進行復合的時候，通過丙烯酸的插層效果，不僅能夠增加氧化石墨烯的層間距，從而降低氧化石墨烯的團聚效應，同時還能夠將碳納米纖維和氧化石墨烯結合起來，形成網絡狀的結構，不僅更有利于靜電荷的導出，同時還能夠使得碳納米纖維和氧化石墨烯之間起到相互的牽制作用，進而在一定程度上提高了復合抗靜電助劑在基體材料中的分散性和穩定性。

另外，本發明中的復合抗靜電助劑，所使用的氧化石墨烯和碳納米纖維還能夠對基體聚乙烯材料起到補強的作用，由于其和基體材料的相容性增加、分散性和穩定增加，因此，更有利于提高基體材料的力學性能。

進一步，所述燃氣管道包括以下重量份原料：聚乙烯60-80份、苯乙烯馬來酸酐共聚物15-22份、乙撐雙油酸酰胺5-8份、復合抗靜電助劑15-20份、阻燃劑2-10份、聚乙烯蠟2-3份、抗氧化劑0.4-0.6份、硅烷偶聯劑1-2份。

進一步，所述燃氣管道包括以下重量份原料：聚乙烯70份、苯乙烯馬來酸酐共聚物18份、乙撐雙油酸酰胺6份、復合抗靜電助劑16份、阻燃劑6份、聚乙烯蠟3份、抗氧化劑0.5份、硅烷偶聯劑1份。

進一步，所述阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、可膨脹石墨中的一種或一種以上。

進一步，所述抗氧劑為酚類抗氧劑、胺類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑或硫代酯類抗氧劑中的任意一種。

此外，本發明還公開了上述一種高強度聚乙烯燃氣管道的制備方法，所述方法具體包括以下步驟：