CN106589543A - 一种超高分子量聚乙烯合金管材及其制备方法 - Google Patents

一种超高分子量聚乙烯合金管材及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106589543A
CN106589543A CN201611121106.2A CN201611121106A CN106589543A CN 106589543 A CN106589543 A CN 106589543A CN 201611121106 A CN201611121106 A CN 201611121106A CN 106589543 A CN106589543 A CN 106589543A
Authority
CN
China
Prior art keywords
molecular weight
high molecular
weight polyethylene
ultra
ultra high
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611121106.2A
Other languages
English (en)
Inventor
赵安赤
刘萃
张文雅
杜天民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHENZHOU ENGINEERING PLASTIC Co Ltd
Original Assignee
SHENZHOU ENGINEERING PLASTIC Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHENZHOU ENGINEERING PLASTIC Co Ltd filed Critical SHENZHOU ENGINEERING PLASTIC Co Ltd
Priority to CN201611121106.2A priority Critical patent/CN106589543A/zh
Publication of CN106589543A publication Critical patent/CN106589543A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/18—Applications used for pipes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/06—Properties of polyethylene
    • C08L2207/068—Ultra high molecular weight polyethylene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供一种超高分子量聚乙烯合金管材及其制备方法，管材包括合金管材本体以及复合于所述合金管材本体内壁和外壁上的聚乙烯复合层；所述聚乙烯复合层的原料包括如下重量份的组分：超高分子量聚乙烯40~95份、高分子增强流变剂3~50份、相容剂2~10份、抗氧剂0.1~2.5份、添加剂0.2~5份；本发明能够降低加工熔融粘度，提高加工流动性，容易挤出成型管材，同时使管材性能提高，降低加工时机头阻力，提高生产效率。使每小时挤出管材多，电能消耗少，达到节能降耗效果。

Description

一种超高分子量聚乙烯合金管材及其制备方法
技术领域
本发明涉及合金复合管材生产领域，具体涉及一种超高分子量聚乙烯合金管材及其制备方法。
背景技术
超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）是一种综合性能优异的热塑性工程塑料。因其具有杰出的耐磨性，优异的耐冲击性，极好的耐化学腐蚀性，消音性，耐低温性及润滑性好，摩擦系数低等优点，所以被广泛用于制备管材输送气体、液体（石油原油）及含固体的混合液（矿渣、粉煤灰、煤炭等），在输送过程中阻力小、不结垢，节省能耗，被大量在电力、水力、江河湖海清淤治理，粮食加工、化工、石油、煤炭、选矿等领域应用。
但由于超高分子量聚乙烯加工时熔融粘度极高，加工流动性很差，很难挤出成型管材。为了增加加工流动性，目前国内大多采用在超高分子量聚乙烯中添加低分子石蜡作为流变剂，以降低加工时的熔融粘度，进行生产低端管材。因石蜡分子量低，加入后使得超高分子量聚乙烯平均分子量下降，因而管材力学性能下降，并且，低分子石蜡加入后对降低加工熔融粘度有限，因此，加工时机头压力很大，生产效率低，挤出速度慢，电能消耗大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种超高分子量聚乙烯合金管材及其制备方法，能够降低加工熔融粘度，提高加工流动性，容易挤出成型管材，同时使管材性能提高，降低加工时机头阻力，提高生产效率。使每小时挤出管材多，电能消耗少，达到节能降耗效果。
本发明为解决上述问题所采用的技术方案如下：
技术方案一：
一种超高分子量聚乙烯合金管材，包括合金管材本体以及复合于所述合金管材本体外壁上的聚乙烯复合层；所述聚乙烯复合层的原料包括如下重量份的组分：
超高分子量聚乙烯 40~95份
高分子增强流变剂 3~50份
相容剂 2~10份
抗氧剂 0.1~2.5份
添加剂 0.2~5份
进一步的，其所述的超高分子量聚乙烯分子量为200~900万。
进一步的，其所述的高分子量增强流变剂为自制的聚对羟基苯甲酰对苯二甲酸乙二醇酯。
进一步的，所述相容剂为烃酸类相容剂，优选的，所述相容剂为马来酸酐接
技聚乙烯。
进一步的，其所述的抗氧剂为酚类抗氧剂，优选的，所述抗氧剂为B215酚
类抗氧剂。
进一步的，其所述的添加剂为硬脂酸钙。
技术方案二：
一种超高分子量聚乙烯合金管材的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：
（1）将40~95重量份的超高分子量聚乙烯、3~50重量份的高分子增强流变剂、2~10重量份的相容剂、0.1~2.5重量份的抗氧剂以及0.2~5重量份的添加剂混合均匀；
（2）将上述混合物在100~120℃下干燥4~8小时；
（3）将上述干燥后的原料在高速搅拌下混合均匀；
（4）将将混合均匀的物料通过挤出机挤出管材，其中加工温度为：加料段120-180℃，压缩段：220-280℃，均化段230-300℃，出口180-240℃。
进一步的，所述的挤出机为锥形双螺杆挤出机。
本发明具有如下技术效果：
本发明制备高性能超高分子量聚乙烯合金管材时，添加的流变剂为高分子增强流变剂，比用普通低分子石蜡流变剂制备的超高分子量聚乙烯管材相比具有以下突出的优异性能：
（1）由于添加的高分子增强流变剂-聚对羟基苯甲酰对苯二甲酸乙二醇酯与超高分子量聚乙烯在加工过程中形成网络结构，从而提高了管材的力学性能。其拉伸强度达到28-32MPa，而普通石蜡流变剂所制备的普通超高分子量聚乙烯管材的拉伸强度仅为21-25MPa。
（2）管材的耐磨性能极大提高：在相同测试条件下，超高分子量聚乙烯合金管材磨损率为0.1-0.2%，而普通超高分子量聚乙烯管材磨损率高达1-2%。
（3）由于超高分子量增强流变剂聚对羟基苯甲酰对苯二甲酸乙二醇酯熔融粘度很低，因而与超高分子量聚乙烯共混挤出管材时，熔融粘度也随之降低，加工流动性好，挤出速度快，生产效率高。以挤出Φ64*3.5mm管材为例，超高分子量聚乙烯合金管挤出速度约为120m/h，而普通超高分子量聚乙烯合金管材挤出速度仅为6-7m/h
（4）超高分子量聚乙烯合金管加工过程机头挤出压力不高于10MPa，比普通超高分子量聚乙烯管机头挤出压力为33MPa要低，显示出本发明制备超高分子量聚乙烯合金管技术具有明显节能降耗作用。
（5）普通超高分子量聚乙烯管材工作温度不能超过80℃，而本发明所述的合金管材可在100℃使用，因此应用范围更加广泛。以下结合具体实施例对本发明进一步详细说明。
本发明能够降低加工熔融粘度，提高加工流动性，容易挤出成型管材，同时使管材性能提高，降低加工时机头阻力，提高生产效率。使每小时挤出管材多，电能消耗少，达到节能降耗效果。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
实施例1：
一种超高分子量聚乙烯合金管材，其制备方法包括如下步骤：
（1）将分子量为800万的超高分子量聚乙烯40重量份、聚对羟基苯甲酰对苯二甲酸乙二醇酯35重量份、马来酸酐接技聚乙烯6重量份、B215酚类抗氧剂1重量份以及硬脂酸钙4重量份混合均匀；
（2）将上述混合物在100~120℃下干燥8小时；
（3）将上述干燥后的原料在高速搅拌下混合均匀；
（4）将将混合均匀的物料通过挤出机挤出管材，其中加工温度为：加料段120-180℃，压缩段：220-280℃，均化段230-300℃，出口180-240℃；机头挤出压力10MPa。
所述的挤出机为锥形双螺杆挤出机。
实施例２：
一种超高分子量聚乙烯合金管材，其制备方法包括如下步骤：
（1）将分子量为800万的超高分子量聚乙烯72重量份、聚对羟基苯甲酰对苯二甲酸乙二醇酯50重量份、马来酸酐接技聚乙烯10重量份、B215酚类抗氧剂2重量份以及硬脂酸钙5重量份混合均匀；
（2）将上述混合物在100~120℃下干燥8小时；
（3）将上述干燥后的原料在高速搅拌下混合均匀；
（4）将将混合均匀的物料通过挤出机挤出管材，其中加工温度为：加料段120-180℃，压缩段：220-280℃，均化段230-300℃，出口180-240℃；机头挤出压力9.8MPa。
所述的挤出机为锥形双螺杆挤出机。
实施例3：
一种超高分子量聚乙烯合金管材，其制备方法包括如下步骤：
（1）将分子量为800万的超高分子量聚乙烯95重量份、聚对羟基苯甲酰对苯二甲酸乙二醇酯50重量份、马来酸酐接技聚乙烯10重量份、B215酚类抗氧剂2.5重量份以及硬脂酸钙5重量份混合均匀；
（2）将上述混合物在100~120℃下干燥8小时；
（3）将上述干燥后的原料在高速搅拌下混合均匀；
（4）将将混合均匀的物料通过挤出机挤出管材，其中加工温度为：加料段120-180℃，压缩段：220-280℃，均化段230-300℃，出口180-240℃；机头挤出压力9.7MPa。
所述的挤出机为锥形双螺杆挤出机。
实施例4：
一种超高分子量聚乙烯合金管材，其制备方法包括如下步骤：
（1）将分子量为800万的超高分子量聚乙烯50重量份、聚对羟基苯甲酰对苯二甲酸乙二醇酯20重量份、马来酸酐接技聚乙烯3重量份、B215酚类抗氧剂0.1重量份以及硬脂酸钙0.2重量份混合均匀；
（2）将上述混合物在100~120℃下干燥8小时；
（3）将上述干燥后的原料在高速搅拌下混合均匀；
（4）将将混合均匀的物料通过挤出机挤出管材，其中加工温度为：加料段120-180℃，压缩段：220-280℃，均化段230-300℃，出口180-240℃；机头挤出压力9.2MPa。
所述的挤出机为锥形双螺杆挤出机。
对比例
对比例为以低分子石蜡为流变剂的普通超高分子量聚乙烯管材，其他组分同实施例1。
实施例1-4及对比例所述的管材性能测试结果见表1（以挤出Φ64*3.5mm管材为例）。
表1结果对比表
拉伸强度测试标准GB1039-79。
摩擦性能测试：设备M-200摩擦磨损试验机，负荷20kg。
摩擦时间：3h，温度：室温，对磨件：钢轮（45#钢）直径40mm。
试验条件：干磨。
对聚对羟基苯甲酰对苯二甲酸乙二醇酯的制备过程以及对比例中以低分子石蜡为流变剂的普通超高分子量聚乙烯管材的生产方法均为本领域普通技术人员应当普遍得知的公知常识，在此不再赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种超高分子量聚乙烯合金管材，其特征在于：原料包括如下重量份的组分：
超高分子量聚乙烯 40~95份
高分子增强流变剂 3~50份
相容剂 2~10份
抗氧剂 0.1~2.5份
添加剂 0.2~5份。
2.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯合金管材，其特征在于其所述的高分子量增强流变剂为聚对羟基苯甲酰对苯二甲酸乙二醇酯。
3.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯合金管材，其特征在于其所述的超高分子量聚乙烯的分子量为200~900万。
4.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯合金管材，其特征在于：其所述的相容剂为烃酸类相容剂。
5.根据权利要求4所述的一种超高分子量聚乙烯合金管材，其特征在于：所述的相容剂为马来酸酐接技聚乙烯。
6.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯合金管材，其特征在于：其所述的抗氧剂为酚类抗氧剂。
7.根据权利要求6所述的一种超高分子量聚乙烯合金管材，其特征在于：所述的抗氧剂为B215酚类抗氧剂。
8.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯合金管材，其特征在于：其所述的添加剂为硬脂酸钙。
9.如权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯合金管材的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：
（1）将40~95重量份的超高分子量聚乙烯、3~50重量份的高分子增强流变剂、2~10重量份的相容剂、0.1~2.5重量份的抗氧剂以及0.2~5重量份的添加剂混合均匀；
（2）将上述混合物在100~120℃下干燥4~8小时；
（3）将上述干燥后的原料在搅拌设备中搅拌混合均匀，转速>200r/min；
（4）将将混合均匀的物料通过挤出机挤出管材，其中加工温度为：加料段120-180℃，压缩段：220-280℃，均化段230-300℃，出口180-240℃。
10.根据权利要求9所述的一种超高分子量聚乙烯合金管材的制备方法，其特征在于：所述的挤出机为锥形双螺杆挤出机。
CN201611121106.2A 2016-12-08 2016-12-08 一种超高分子量聚乙烯合金管材及其制备方法 Pending CN106589543A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611121106.2A CN106589543A (zh) 2016-12-08 2016-12-08 一种超高分子量聚乙烯合金管材及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611121106.2A CN106589543A (zh) 2016-12-08 2016-12-08 一种超高分子量聚乙烯合金管材及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106589543A true CN106589543A (zh) 2017-04-26

Family

ID=58597397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611121106.2A Pending CN106589543A (zh) 2016-12-08 2016-12-08 一种超高分子量聚乙烯合金管材及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106589543A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111154164A (zh) * 2020-01-14 2020-05-15 中国石油大学(北京) 一种超高分子量聚乙烯复合材料及其制品的制备方法
CN113121902A (zh) * 2021-03-23 2021-07-16 江西铜业股份有限公司 一种快速成型超高分子量聚乙烯管及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102432939A (zh) * 2011-11-07 2012-05-02 中国蓝星（集团）股份有限公司 一种抗静电阻燃超高分子量聚乙烯组合物及其制备方法
CN102477180A (zh) * 2010-11-25 2012-05-30 新疆天业（集团）有限公司 线型低密度聚乙烯组合物
CN102911425A (zh) * 2012-11-21 2013-02-06 上海化工研究院 高熔体流动性挤出级超高分子量聚乙烯管材专用料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102477180A (zh) * 2010-11-25 2012-05-30 新疆天业（集团）有限公司 线型低密度聚乙烯组合物
CN102432939A (zh) * 2011-11-07 2012-05-02 中国蓝星（集团）股份有限公司 一种抗静电阻燃超高分子量聚乙烯组合物及其制备方法
CN102911425A (zh) * 2012-11-21 2013-02-06 上海化工研究院 高熔体流动性挤出级超高分子量聚乙烯管材专用料及其制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111154164A (zh) * 2020-01-14 2020-05-15 中国石油大学(北京) 一种超高分子量聚乙烯复合材料及其制品的制备方法
CN111154164B (zh) * 2020-01-14 2022-02-08 中国石油大学(北京) 一种超高分子量聚乙烯复合材料及其制品的制备方法
CN113121902A (zh) * 2021-03-23 2021-07-16 江西铜业股份有限公司 一种快速成型超高分子量聚乙烯管及其制备方法
CN113121902B (zh) * 2021-03-23 2022-11-22 江西铜业股份有限公司 一种快速成型超高分子量聚乙烯管及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103756088B (zh) 高强度耐温耐磨的聚乙烯管材
CN104045901B (zh) 超高分子量聚乙烯组合物及生产该组合物管材的工艺方法
CN104004257B (zh) 超高分子量聚乙烯改性耐磨复合管材及其制备方法
CN102850857B (zh) 一种钢质管道防腐材料及制备方法
CN111019209B (zh) 用于制备衬管的超高分子量聚乙烯组合物及其制备方法
CN102911454B (zh) 一种高抗冲pvc/abs/cpe管材及其制备方法
CN109280271B (zh) 一种油管内衬用隔热耐磨聚丙烯复合材料管道及其制法
CN103304934A (zh) Pvc排水管材及其制备方法
CN101358008A (zh) 一种埋地聚乙烯排水管材专用料的制备方法
CN108774349A (zh) 一种uhmwpe熔融挤出级复合材料及其制备方法、成型工艺和应用
CN105153531A (zh) 一种耐高温pe波纹管填充母料及其制备方法
CN107254087A (zh) 一种增强复合聚乙烯双壁缠绕管及其制备方法
CN104017265A (zh) 一种超高分子量聚乙烯复合管
CN107057154A (zh) 耐磨聚乙烯复合管材
CN106589543A (zh) 一种超高分子量聚乙烯合金管材及其制备方法
CN110938268B (zh) 一种高耐磨pvc-c复合管材及其制备方法
CN111117031A (zh) 一种高抗冲、良好韧性、耐候耐老化改性管材用聚乙烯复合材料及其制备方法
CN103571182A (zh) 一种高流动性增韧填充尼龙及其制备方法
CN105778355A (zh) 一种低密度抗冲改性聚氯乙烯管材及其生产工艺
CN112980076A (zh) 一种托辊用石墨烯耐磨pe复合材料及其制备方法
CN112961419A (zh) 一种托辊用阻燃耐磨高密度聚乙烯复合材料及其制备方法
CN111040307A (zh) 聚丙烯波纹管复合料及复合型聚丙烯波纹管的制备方法
CN1156527C (zh) 超高分子量聚乙烯三元共混料及其制备方法
CN111410788B (zh) 一种电缆通信套管用改性聚丙烯材料及其制备方法
CN204022720U (zh) 一种耐高温内衬抽油管

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170426

RJ01 Rejection of invention patent application after publication