[發(fā)明專利]一種防靜電PVC材料及其制備方法和制備的管材

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111545496.7
• 申請(qǐng)日: 2021-12-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114085471A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張成;馬潔;李乃朋;馮繼凡;李芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東魯泰控股集團(tuán)有限公司石墨烯高分子復(fù)合材料研發(fā)中心;山東魯泰控股集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C08L27/06
• 分類號(hào): C08L27/06;C08L23/28;C08L33/04;C08K3/04;C08K3/32;C08K3/22;C08K3/26;B32B7/025;B32B27/08;B32B27/30
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 徐槐

本發(fā)明涉及一種防靜電PVC材料及其制備方法和制備的管材，屬于PVC材料的技術(shù)領(lǐng)域。所述防靜電PVC材料包括重量份的以下組分：PVC樹(shù)脂100份，抗沖改性劑10～15份，抗靜電劑5～10份，阻燃抑煙劑2～8份，潤(rùn)滑劑1～3份，熱穩(wěn)定劑3～6份，增強(qiáng)劑5～15份，增塑劑3～8份。采用本發(fā)明防靜電PVC材料制備的煤礦井下用PVC管材可以在保證防靜電性能滿足要求的前提下，仍然具有阻燃抑煙效果，同時(shí)韌性也得到了明顯的提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于PVC材料的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防靜電PVC材料及其制備方法和制備的管材。

背景技術(shù)

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)煤礦用瓦斯抽排管主要有鋼管、玻璃鋼材料等。鋼管使用壽命短，不耐酸、堿腐蝕，安裝困難，維護(hù)和防腐成本高，存在安全隱患。玻璃鋼管在煤礦環(huán)境下使用時(shí)脆性大，且脆性隨使用時(shí)間的增長(zhǎng)而加劇，經(jīng)常因老化及碰撞等原因而損壞，因此，玻璃鋼管在煤礦中的使用越來(lái)越少，并有可能最終退出該領(lǐng)域。目前應(yīng)用最廣泛的是PE管材和PVC管材。雖然PE管材目前已在煤礦用塑料管領(lǐng)域占據(jù)了相當(dāng)可觀的市場(chǎng)份額，但是通過(guò)幾年使用，人們發(fā)現(xiàn)PE管材仍有一些不足，PE價(jià)格較高、性能不穩(wěn)定、維修安裝不方便。PE管材的連接方法是熱熔焊接，必須使用加熱電源。鑒于煤礦井對(duì)使用電源和動(dòng)火均有嚴(yán)格要求，這給PE管材的安裝、維修帶來(lái)極大不便。

中國(guó)專利CN102786754B中公開(kāi)了一種沼氣用阻燃抗靜電增韌PVC管材，利用了烷基磺酸鹽及導(dǎo)電炭黑的協(xié)同抗靜電作用，以及三氧化二銻、磷酸三甲苯酯或氫氧化鋁的協(xié)同阻燃抑煙作用，再配以增韌增強(qiáng)材料，使沼氣用阻燃抗靜電增韌PVC管材在沼氣輸送領(lǐng)域達(dá)到安全使用的目的。但是，此專利中阻燃劑用到氫氧化鋁易吸潮、氫氧化鋁粒徑填充易混合不均勻會(huì)形成應(yīng)力集合點(diǎn)，會(huì)造成復(fù)合材料界面缺陷的問(wèn)題。同時(shí)，此專利用到的鉛鹽穩(wěn)定劑對(duì)環(huán)境不友好，可選用性能更優(yōu)異的阻燃劑和穩(wěn)定劑。

很多廠家利用PVC樹(shù)脂質(zhì)輕、價(jià)廉、抗腐蝕、阻燃效果好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合碳材料優(yōu)異的導(dǎo)電性，通過(guò)三層共擠工藝制備出的煤礦用瓦斯抽排管具有安裝方便、性價(jià)比高、耐腐蝕、阻燃并具有良好防靜電性能等特點(diǎn)，能夠大規(guī)模的取代現(xiàn)在煤礦行業(yè)中使用的鋼管、鑄鐵管等產(chǎn)品。

為了保證PVC礦用管材的防靜電性能，需要在PVC配方中添加大量的導(dǎo)電炭黑，炭黑的加入會(huì)影響材料本身的力學(xué)性能，尤其是嚴(yán)重降低了材料的抗沖擊強(qiáng)度，且低溫脆性特別明顯。同時(shí)，為了提高管材的加工性能，特別是管材，需要添加增塑劑，如DOP/DOTP/環(huán)氧大豆油等，而增塑劑的加入會(huì)使PVC更易燃燒且煙霧更大。這些都不利于聚氯乙烯管材的應(yīng)用及推廣。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有用于采礦的PVC管材存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種防靜電PVC材料及其制備方法和制備的管材，以解決上述問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種防靜電PVC材料，包括重量份的以下組分：PVC樹(shù)脂100份，抗沖改性劑10～15份，抗靜電劑5～10份，阻燃抑煙劑2～8份，潤(rùn)滑劑1～3份，熱穩(wěn)定劑3～6份，增強(qiáng)劑5～15份，增塑劑3～8份。

優(yōu)選的，所述PVC樹(shù)脂為懸浮法通用型SG-5型聚氯乙烯樹(shù)脂。

優(yōu)選的，所述抗沖改性劑為CPE(氯化聚乙烯)、MBS(甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯三元共聚物)、ACR樹(shù)脂中任意兩種或兩種以上組合。

優(yōu)選的，所述抗靜電劑為納米級(jí)導(dǎo)電炭黑和石墨烯的混合物；所述納米級(jí)導(dǎo)電炭黑與石墨烯的重量比1～4:1。

優(yōu)選的，所述阻燃抑煙劑為次磷酸鋁和三氧化二銻的混合物，所述次磷酸鋁和三氧化二銻的重量比為10～2:1。

優(yōu)選的，所述潤(rùn)滑劑為硬脂酸、PE蠟、OPE蠟、多元醇脂肪酸酯中任意兩種或兩種以上的組合。

優(yōu)選的，所述熱穩(wěn)定劑為鈣鋅穩(wěn)定劑、有機(jī)錫穩(wěn)定劑中至少一種。

優(yōu)選的，所述增強(qiáng)劑為納米級(jí)活性碳酸鈣。