CN102746574A - 改性阻燃复合树脂和矿井用金属管及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改性阻燃复合树脂及其制备方法，该树脂包括以下重量份的各组分：聚乙烯和聚丙烯的混合物80～100份、萜烯树脂5～10份、氧化锌5～10份、乙氧基化烷基胺3～6份、石蜡2～5份、亚磷酸三壬基苯酯1～2份。本发明的用于涂布矿井金属管表面的改性阻燃复合树脂具有阻燃效果好，同时能够防止金属管过快腐蚀的效果，涂覆有此树脂的金属管适合矿井下作业使用。

Description

改性阻燃复合树脂和矿井用金属管及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料，具体涉及一种改性阻燃复合树脂和矿井用金属管及其制备方法。

背景技术

在矿井作业中，传统做法是采用金属管来操作，但是矿井内部湿度大，时间长会对金属管产生腐蚀；此外金属管重量大，运输不便，而且日后的维修也颇为繁琐。目前，已经有企业采用塑料聚乙烯管来代替金属管，这样虽然方便运输，但是聚乙烯塑料管强度不够，在井底压力较大的情况下，会产生安全隐患。

发明内容

本发明旨在提供一种改性阻燃复合树脂，可用于涂布金属管表面，以期解决金属管表面容易腐蚀的问题，并且具有阻燃的作用。

本发明的另一目的是提供一种上述改性阻燃复合树脂的制备方法。

本发明的第三个目的是提供能够防腐蚀，具有阻燃性能的矿井用金属管。

本发明的第四个目的是提供一种上述矿井用金属管的制备方法。

本发明提供了一种改性阻燃复合树脂，包括以下重量份的各组分：

聚乙烯和聚丙烯的混合物80～100份、

萜烯树脂5～10份、

氧化锌5～10份、

乙氧基化烷基胺3～6份、

石蜡2～5份、

亚磷酸三壬基苯酯1～2份。

本发明还提供了一种所述改性阻燃复合树脂的方法，包括以下步骤：

（1）按配方称取各组分，混合10～20分钟；

（2）将混合物料放入造粒机，进行挤压造粒；

（3）将从造粒机中挤出的颗粒进行筛分并整粒；

（4）将所得颗粒置于60～80℃下干燥4～6小时。

本发明还提供了一种矿井用金属管，包括金属管本体和涂覆在金属管本体表面的性阻燃复合树脂涂层。

本发明还提供了一种上述矿井用金属管的制备方法，包括如下步骤：

（1）称取配比量的各组份并混合均匀；

（2）将步骤(1)中混合均匀的各组份放入造粒机，进行挤压造粒；

（3）将从造粒机中挤出的颗粒筛分并整粒；

（4）将整粒后的颗粒在60～80℃下干燥4～6小时，制成粒度30～60目的改性阻燃复合树脂材料；

（5）将金属管加热至220～280℃，浸入所述改性阻燃复合树脂中3～10秒后取出即得所述矿井水用管道。

本发明中，萜烯树脂为改性剂，改善涂层流动性，提高钢基的附着力、抗冲击韧性、耐环境裂化性、耐疲劳性和硬度；氧化锌为稳定剂，提高环境耐侯性；乙氧基化烷基胺为抗静电剂，提高耐腐蚀性能和使用寿命；石蜡为流平剂，增加流平性，表面光洁，形成一个平整、光滑的膜面；亚磷酸三壬基苯酯为抗氧化剂，防止老化。通过将上述组分按比例配方，制备成表面涂层树脂，不仅阻燃效果好，而且很好地解决了金属管易被腐蚀的缺点，适合但不限于矿井金属管的表面涂层，且适合推广使用。

附图说明

图1为本发明矿井用金属管的截面结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本发明的用于涂布矿井金属管表面的改性阻燃复合树脂，包括以下重量份的各组分：聚乙烯和聚丙烯的混合物80～100份

萜烯树脂5～10份、

氧化锌5～10份、

乙氧基化烷基胺3～6份、

石蜡2～5份、

亚磷酸三壬基苯酯1～2份。

本实施例中萜烯树脂为改性剂，改善涂层流动性，提高钢基的附着力、抗冲击韧性、耐环境裂化性、耐疲劳性和硬度；氧化锌为稳定剂，提高环境耐侯性；乙氧基化烷基胺为抗静电剂，提高耐腐蚀性能和使用寿命；石蜡为流平剂，增加流平性，表面光洁，形成一个平整、光滑的膜面；亚磷酸三壬基苯酯为抗氧化剂，防止老化。通过将上述组分按比例配方，制备成适合矿井下操作金属管的表面涂层树脂，不仅阻燃效果好，而且很好地解决了金属管易被腐蚀的缺点，适合推广使用。

本实施例中，为了获得更优异的防腐蚀及阻燃效果，优选的，所述改性阻燃复合树脂，包括以下重量份的各组分：

聚乙烯和聚丙烯的混合物85～95份、

萜烯树脂6～9份、

氧化锌6～9份、

乙氧基化烷基胺4～5份、

石蜡3～4份、

亚磷酸三壬基苯酯1～2份。

为了获得性能更好的改性阻燃复合树脂，优选的，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯。

为了获得性能更好的改性阻燃复合树脂，优选的，所述聚乙烯和聚丙烯的混合物聚乙烯和聚丙烯的质量比为(3～19):1。

为了获得性能更好的改性阻燃复合树脂，优选的，所述聚乙烯和聚丙烯的细度为30～50目。

为了获得性能更好的改性阻燃复合树脂，优选的，所述氧化锌的细度为30～50目。

实施例2

本实施例提供了一种制备所述改性阻燃复合树脂的方法，包括以下步骤：

（1）按配方称取各组分，混合10～20分钟；

（2）将混合物料放入造粒机，进行挤压造粒；

（3）将从造粒机中挤出的颗粒进行筛分并整粒；

（4）将所得颗粒置于60～80℃温度下干燥4～6小时。

所述配方采用实施例1中所述的配方。

本实施例中萜烯树脂为改性剂，改善涂层流动性，提高钢基的附着力、抗冲击韧性、耐环境裂化性、耐疲劳性和硬度；氧化锌为稳定剂，提高环境耐侯性；乙氧基化烷基胺为抗静电剂，提高耐腐蚀性能和使用寿命；石蜡为流平剂，增加流平性，表面光洁，形成一个平整、光滑的膜面；亚磷酸三壬基苯酯为抗氧化剂，防止老化。通过本制备方法，制备成适合矿井下操作金属管的表面涂层树脂，不仅阻燃效果好，而且很好地解决了金属管易被腐蚀的缺点，适合推广使用。

实施例3

参见图1，本实施例提供了一种矿井用金属管，包括金属管本体2和涂覆在金属管本体表面的改性阻燃复合树脂涂层，所述改性阻燃复合树脂涂层包括内涂层12和外涂层11。改性阻燃复合树脂涂层可选用上述实施例1所述的改性阻燃复合树脂制备而得。

所述改性阻燃复合树脂涂层的厚度优选为0.1～3mm。

本实施例矿井用金属管在金属管本体涂覆的改性阻燃复合树脂涂层涉及的各组分中，萜烯树脂为改性剂，改善涂层流动性，提高钢基的附着力、抗冲击韧性、耐环境裂化性、耐疲劳性和硬度；氧化锌为稳定剂，提高环境耐侯性；乙氧基化烷基胺为抗静电剂，提高耐腐蚀性能和使用寿命；石蜡为流平剂，增加流平性，表面光洁，形成一个平整、光滑的膜面；亚磷酸三壬基苯酯为抗氧化剂，防止老化。本实施例中的金属管，由于在金属管本体表面涂布有改性阻燃复合树脂涂层，不仅阻燃效果好，而且很好地解决了金属管易被腐蚀的缺点，适合推广使用。

实施例4

本实施例提供了一种矿井用金属管的制备方法，包括如下步骤：

（1）称取配比量的各组份并混合均匀；

本步骤所需的各组份以及各组分之间的配比量，可参见上述实施例1的记载，在此不再赘述。

（2）将步骤(1)中混合均匀的各组份放入造粒机，进行挤压造粒；

（3）将从造粒机中挤出的颗粒筛分并整粒；

（4）将整粒后的颗粒在60～80℃下干燥4～6小时，制成粒度30～60目的改性阻燃复合树脂材料；

（5）将金属管加热至220～280℃，浸入所述改性阻燃复合树脂中3～10秒后取出即得所述矿井水用管道。

所述配比采用实施例1中所述的配比。

本实施例中，萜烯树脂为改性剂，改善涂层流动性，提高钢基的附着力、抗冲击韧性、耐环境裂化性、耐疲劳性和硬度；氧化锌为稳定剂，提高环境耐侯性；乙氧基化烷基胺为抗静电剂，提高耐腐蚀性能和使用寿命；石蜡为流平剂，增加流平性，表面光洁，形成一个平整、光滑的膜面；亚磷酸三壬基苯酯为抗氧化剂，防止老化。通过本实施例中的制备方法制备的金属管，由于在表面涂布有改性阻燃复合树脂涂层，不仅阻燃效果好，而且很好地解决了金属管易被腐蚀的缺点，适合推广使用。

下面结合具体实施例对本发明进行详细描述，但本发明不局限于所列举的实施例。

实施例5

本实施例提供的改性阻燃复合树脂，包括以下重量份的各组分：

聚乙烯(南京市凡隆化工有限公司，型号LLDPE RG300U)和聚丙烯（杭州市广泰化工有限公司，PP H360F）的混合物80份、

萜烯树脂10份、

氧化锌10份、

乙氧基化烷基胺3份、

石蜡5份、

亚磷酸三壬基苯酯1份。

其中，所述聚乙烯和聚丙烯的混合物中，聚乙烯与聚丙烯的质量比为3：1，并且所述聚乙烯和聚丙烯的粒度均为30目。所述氧化锌的粒度为30目。所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯。

本实施例提供的改性阻燃复合树脂，可用于但不限于涂布矿井金属管表面，改性阻燃复合树脂的制备方法例如：

（101）按配方称取各组分，混合10分钟；

（102）将混合物料放入造粒机，进行挤压造粒；

（103）将从造粒机中挤出的颗粒进行筛分并整粒；

（104）将所得颗粒置于60℃温度下干燥4小时。

本实施例中的改性阻燃复合树脂涂覆于金属表面后，金属管于矿井中使用半年后未见腐蚀。

实施例6

本实施例的用于涂布矿井金属管表面的改性阻燃复合树脂，包括以下重量份的各组分：

聚乙烯(南京市凡隆化工有限公司，型号LLDPE 1002KW)和聚丙烯（杭州市广泰化工有限公司，PP B350F）的混合物100份、

萜烯树脂5份、

氧化锌5份、

乙氧基化烷基胺6份、

石蜡2份、

亚磷酸三壬基苯酯2份。

其中，所述聚乙烯和聚丙烯的混合物中，聚乙烯与聚丙烯的质量比为19：1，并且所述聚乙烯和聚丙烯的粒度均为50目。所述氧化锌的粒度为50目。所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯。

本实施例的用于涂布矿井金属管表面的改性阻燃复合树脂的制备方法如下：

（201）按配方称取各组分，混合20分钟；

（202）将混合物料放入造粒机，进行挤压造粒；

（203）将从造粒机中挤出的颗粒进行筛分并整粒；

（204）将所得颗粒置于80℃温度下干燥6小时。

本实施例中的改性阻燃复合树脂涂覆于金属表面后，金属管于矿井中使用半年后未见腐蚀。

实施例7

本实施例的用于涂布矿井金属管表面的改性阻燃复合树脂，包括以下重量份的各组分：

聚乙烯(南京市凡隆化工有限公司，型号LLDPE 4030)和聚丙烯（杭州市广泰化工有限公司，PP B350F）的混合物90份、

萜烯树脂7份、

氧化锌7份、

乙氧基化烷基胺4份、

石蜡4份、

亚磷酸三壬基苯酯2份。

其中，所述聚乙烯和聚丙烯的混合物中，聚乙烯与聚丙烯的质量比为10：1，并且所述聚乙烯和聚丙烯的粒度均为40目。所述氧化锌的粒度为40目。所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯。

本实施例的用于涂布矿井金属管表面的改性阻燃复合树脂的制备方法如下：

（301）按配方称取各组分，混合15分钟；

（302）将混合物料放入造粒机，进行挤压造粒；

（303）将从造粒机中挤出的颗粒进行筛分并整粒；

（304）将所得颗粒置于70℃温度下干燥5小时。

本实施例中的改性阻燃复合树脂涂覆于金属表面后，金属管于矿井中使用半年后未见腐蚀。

实施例8

本实施例的用于涂布矿井金属管表面的改性阻燃复合树脂，包括以下重量份的各组分：

聚乙烯(南京市凡隆化工有限公司，型号LLDPE 4570)和聚丙烯（杭州市广泰化工有限公司，PP H900F）的混合物85份、

萜烯树脂9份、

氧化锌6份、

乙氧基化烷基胺5份、

石蜡4份、

亚磷酸三壬基苯酯1份。

其中，所述聚乙烯和聚丙烯的混合物中，聚乙烯与聚丙烯的质量比为15：1，并且所述聚乙烯和聚丙烯的粒度均为30目。所述氧化锌的粒度为40目。所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯。

本实施例的用于涂布矿井金属管表面的改性阻燃复合树脂的制备方法如下：

（501）按配方称取各组分，混合17分钟；

（502）将混合物料放入造粒机，进行挤压造粒；

（503）将从造粒机中挤出的颗粒进行筛分并整粒；

（504）将所得颗粒置于75℃温度下干燥4小时。

本实施例中的改性阻燃复合树脂涂覆于金属表面后，金属管于矿井中使用半年后未见腐蚀。

实施例9

本实施例的用于涂布矿井金属管表面的改性阻燃复合树脂，包括以下重量份的各组分：

聚乙烯(南京市凡隆化工有限公司，型号LLDPE4570)和聚丙烯（杭州市广泰化工有限公司，PP H900F）的混合物95份、

萜烯树脂6份、

氧化锌9份、

乙氧基化烷基胺4份、

石蜡3份、

亚磷酸三壬基苯酯1份。

其中，所述聚乙烯和聚丙烯的混合物中，聚乙烯与聚丙烯的质量比为3：1，并且所述聚乙烯和聚丙烯的粒度均为30目。所述氧化锌的粒度为40目。所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯。

本实施例的用于涂布矿井金属管表面的改性阻燃复合树脂的制备方法如下：

（601）按配方称取各组分，混合10分钟；

（602）将混合物料放入造粒机，进行挤压造粒；

（603）将从造粒机中挤出的颗粒进行筛分并整粒；

（604）将所得颗粒置于60℃温度下干燥4小时。

本实施例中的改性阻燃复合树脂涂覆于金属表面后，金属管于矿井中使用半年后未见腐蚀。

实施例10

本实施例中所述的改性阻燃复合树脂的矿井用金属管的制备方法，包括如下步骤：

（1）称取配比量(采用实施例1中的配比)的各组份并混合均匀，；

（2）将步骤(1)中混合均匀的各组份放入造粒机，进行挤压造粒；

（3）将从造粒机中挤出的颗粒筛分并整粒；

（4）将整粒后的颗粒在70℃下干燥5小时，制成粒度50目的改性阻燃复合树脂材料；

（5）将金属管加热至220℃，浸入所述改性阻燃复合树脂中3秒后取出即得所述矿井水用管道。

将所得颗粒置于60℃温度下干燥4小时。

本实施例中的制备方法制备的矿井用金属管在矿井中使用半年后未见腐蚀。

实施例11

本实施例中所述的改性阻燃复合树脂的矿井用金属管的制备方法，包括如下步骤：

（1）称取配比量(采用实施例1中的配比)的各组份并混合均匀；

（2）将步骤(1)中混合均匀的各组份放入造粒机，进行挤压造粒；

（3）将从造粒机中挤出的颗粒筛分并整粒；

（4）将整粒后的颗粒在70℃下干燥5小时，制成粒度50目的改性阻燃复合树脂材料；

（5）将金属管加热至280℃，浸入所述改性阻燃复合树脂中10秒后取出即得所述矿井水用管道。

本实施例中的制备方法制备的矿井用金属管在矿井中使用半年后未见腐蚀。

表1为实施例5-9中所制得的改性阻燃复合树脂通过UL94阻燃等级检验方法检验得到的数据。可以看出实施例5-9中的改性阻燃复合树脂均能够达到VO级阻燃要求。总共有两套样品，每套样品有5件样品，第一套的5件样品在23℃,50%RH的条件下放置48小时后再进行测试。第二套的5件样品在70℃的条件下放置7天后再进行测试。其中A为十次总有焰燃烧时间(S)，B为5个样品中的个别有燃烧时间最大值(S)，C为无焰燃烧时间(S)，D为有无有焰熔滴。ULVO级阻燃等级的要求是：A<50，B<10，C<30，D为全无。实施例5-9的具体测试数据见表1。

表1

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种改性阻燃复合树脂，其特征在于，包括以下重量份的各组分：

聚乙烯和聚丙烯的混合物80～100份、

萜烯树脂5～10份、

氧化锌5～10份、

乙氧基化烷基胺3～6份、

石蜡2～5份、

亚磷酸三壬基苯酯1～2份。

2.根据权利要求1所述的改性阻燃复合树脂，其特征在于，包括以下重量份的各组分：

聚乙烯和聚丙烯的混合物85～95份、

萜烯树脂6～9份、

氧化锌6～9份、

乙氧基化烷基胺4～5份、

石蜡3～4份、

亚磷酸三壬基苯酯1～2份。

3.根据权利要求1或2所述的改性阻燃复合树脂，其特征在于，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯。

4.根据权利要求1或2所述的改性阻燃复合树脂，其特征在于，所述聚乙烯和聚丙烯的混合物中聚乙烯和聚丙烯的质量比为(3～19):1。

5.根据权利要求4所述的改性阻燃复合树脂，其特征在于，所述聚乙烯和聚丙烯的细度为30～50目。

6.根据权利要求1所述的改性阻燃复合树脂，其特征在于，所述氧化锌的细度为30～50目。

7.一种制备权利要求1-6任一项所述改性阻燃复合树脂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按配方称取各组分，混合10～20分钟；

（2）将混合物料放入造粒机，进行挤压造粒；

（3）将从造粒机中挤出的颗粒进行筛分并整粒；

（4）将所得颗粒置于60～80℃温度下干燥4～6小时。

8.一种涂布有权利要求1-6任一项所述的改性阻燃复合树脂的矿井用金属管，其特征在于：包括金属管本体和涂覆在金属管本体表面的改性阻燃复合树脂涂层。

9.权利要求8所述的矿井用金属管，其特征在于：所述改性阻燃复合树脂涂层的厚度为0.1～3mm。

10.一种权利要求8或9所述的矿井用金属管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）称取配比量的各组份并混合均匀；

（2）将步骤(1)中混合均匀的各组份放入造粒机，进行挤压造粒；

（3）将从造粒机中挤出的颗粒筛分并整粒；

（4）将整粒后的颗粒在60～80℃下干燥4～6小时，制成粒度30～60目的改性阻燃复合树脂材料；

（5）将金属管加热至220～280℃，浸入所述改性阻燃复合树脂中3～10秒后取出即得所述矿井水用管道。

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