一种矿用HDPE阻燃材料及其制备方法技术

本申请公开了一种矿用HDPE阻燃材料及其制备方法，按照重量份数配比称取HDPE、氧化锌、十溴二苯醚、硬脂酸钙、氢氧化镁、2,6-二叔丁基对甲酚、抗氧剂、EVA、硬脂酸铅、EVOH、阻燃剂、CPE、UHMWPE、EPDM和有机蒙脱土，混合后挤出拉片造粒即可；氧指数28-34%，断裂伸长率200-220%；拉伸断裂应力12-15MPa，拉伸屈服应力14-16MPa；离火自熄1-2s，冲击强度3.8-4.2 kJ/m2；弯曲模量1700-1900MPa。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于HDPE材料制备领域，尤其涉及一种矿用HDPE阻燃材料及其制备方法。
技术介绍
高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，简称为“HDPE”)，是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种类的化学品会产生化学腐蚀，例如腐蚀性氧化剂(浓硝酸)，芳香烃(二甲苯)和卤化烃(四氯化碳)。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在-40摄氏度低温度下均如此。高密度聚乙烯为无毒，无味，无臭的白色颗粒，熔点为130°C，相对密度为0.946-0.976g/cm3,它具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好，介电性能，耐环境应力开裂性亦较好。用于挤出包装薄膜，绳索，编织网，渔网，水管，注塑较低档日用品及外壳，非承载荷构件，胶箱，周转箱，挤出吹塑容器，中空制品，瓶子。用于中空成型制品和吹膜制品如食品包装袋，杂品购物袋，化肥内衬薄膜等。本世纪在管道领域发生了一场革命性的进步，即“以塑代钢”。随着高分子材料科学技术的飞跃进步，塑料管材开发利用的深化，生产工艺的不断改进，塑料管道淋漓尽致地展示其卓越性能。在今天，塑料管材已不再被人们误认为是金属管材的“廉价代用品”。在这场革命中，聚乙烯管道倍受青睐，日益发出夺目的光辉，广泛用于燃气输送、给水、排污、农业灌溉、矿山细颗粒固体输送，以及油田、化工和邮电通讯等领域，特别在燃气输送上得到了普遍的应用。HDPE矿用管使用原料性能:采用高性能超导电炭黑作为抗静电剂，十溴联苯醚及三氧化二锑作为阻燃剂，经充分混合塑化造粒而成。用此专用料生产的瓦斯管物理机械性能达能PE-80级给水管标准，抗静电性能、阻燃性能达到煤炭部MT558.1-2005的标准要求。HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。高密度聚乙烯为无毒、无味、无臭的白色颗粒，熔点约为130°C，相对密度为0.941-0.960?它具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好。介电性能，耐环境应力开裂性亦较好。熔化温度120~160°C。对于分子较大的材料，建议熔化温度范围在200~250°C之间。高密度聚乙烯是种白色粉末颗粒状产品，无毒、无味，密度在0.940?0.976 g/cm3范围内；结晶度为80%?90%，软化点为125?135°C，使用温度可达100°C;硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性均较好，但与低密度绝缘性比较略差些；化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；薄膜对水蒸气和空气的渗透性小、吸水性低；耐老化性能差，耐环境开裂性不如低密度聚乙烯，特别是热氧化作用会使其性能下降，所以，树脂需加入抗氧剂和紫外线吸收剂等来提高改善这方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情况下的热变形温度较低，这一点应用时要注意。阻燃、抗静电:煤矿用聚乙烯管材的抗静电成分、阻燃成分均匀分布在管材本体中，因而抗静电及阻燃性能指标，不会因使用时间长而受到影响。抗静电、阻燃性能均符合国家标准，适用于井下易燃、易爆的特定场所。重量轻、安装方便:煤矿用聚乙烯管材密度小，单位重量仅为钢管的1/8，玻璃钢管的1/3，因而煤矿用聚乙烯管材不仅运输、安装方便，用在井下时能大大降低工人的劳动强度，提高工作效率。耐腐蚀、不结垢:煤矿用聚乙烯耐腐蚀性及不结垢性强，特别适合用于井下输送高硫水质的水以及输送含钙、镁等离子的水。大大节省防腐及除垢的费用使用寿命远高于钢管，综合经济效益高。自润滑性:煤矿用聚乙烯管内壁光滑，输送流体时阻力小，粗糙度远小于钢管及玻璃钢管道，在相同条件下，可提高输送能力30%。柔韧性好，抗地质沉降能力强；抗老化、抗快速开裂性能好:煤矿用聚乙烯管材抗老化性能好，低温下不易脆化，抗快速开裂性能好；具有良好的韧性，能有效吸收冲击能；弯曲模量适中，断裂伸长率高达400%以上。在煤矿井下，地质沉降等现象时有发生的特殊作业条件下，煤矿用聚乙烯管与传统质地刚硬的钢管和玻璃钢管相比，能有效的避免断裂事故。耐磨性好:煤矿用聚乙烯管材与钢管的耐磨性对比试验表明，煤矿用聚乙烯管材的耐磨性为钢管的4倍。在煤炭输送领域，同钢管相比，煤矿用聚乙烯管材具有更好的耐磨性，这意味着煤矿用聚乙烯管材具有更长的使用寿命和更好的经济性。抗冲击:聚乙烯的低温脆化温度极低，可在较低温度下使用。高韧性:断裂伸长率一般超过500%。挠性好:管道可弯曲，用于海上疏浚管道，可减少橡胶软结头。易连接:采用热熔连接、管卡连接或法兰连接，施工方便。HDPE是一种由乙烯共聚生成的热塑性聚烯烃。虽然HDPE在1956年就已推出，但这种塑料还没达到成熟水平。这种通用材料还在不断开发其新的用途和市场。我国国内高密度聚乙烯(这里的高密度聚乙烯不包括全密度聚乙烯装置生产的高密度聚乙烯)的生产商有中石油、中石化、中海油三大企业，截至2006年年底，属于中石油的高密度聚乙烯装置有4套，即兰州石化高密度聚乙烯装置、大庆石化高密度聚乙烯装置、辽阳石化高密度聚乙烯装置、吉林石化高密度聚乙烯装置。高密度聚乙烯通常使用Ziegler-Natta聚合法制造，其特点是分子链上没有支链，因此分子链排布规整，具有较高的密度。该过程在管式或釜式低压反应器中以乙烯为原料，用氧或有机过氧化物为引发剂引发聚合反应。高密度乙烯属环保材质，加热达到熔点，即可回收再利用。须知塑胶原料可大分为两大类热塑性塑胶”(Thermoplastic)及“热固性塑胶”(Thermosetting)，“热固性塑胶”是加热到一定温度后变成固化状态，即使继续加热也无法改变其状态，因此，有环保问题的产品是“热固性塑胶”的产品(如轮胎)，并非是“热塑性塑胶”的产品(如塑胶栈板注:栈板在港澳被称为“夹板”)，所以并非所有“塑胶”皆不环保。HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种类的化学品会产生化学腐蚀，例如腐蚀性氧化剂(浓硝酸)，芳香烃(二甲苯)和卤化烃(四氯化碳)。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在-40F低温度下均如此。HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种类的化学品会产生化学腐蚀，例如腐蚀性氧化剂(浓硝酸)，芳香烃(二甲苯)和卤化烃(四氯化碳)。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在-40F低温度下均如此。各种等级HDPE的独有特性是四种基本变量的适当结合:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用HDPE阻燃材料，其特征在于所述矿用HDPE阻燃材料的原料按重量份数配比如下：HDPE100份；氧化锌2‑8份；十溴二苯醚5‑25份；硬脂酸钙15‑35份；氢氧化镁10‑30份；2,6‑二叔丁基对甲酚0.2‑0.8份；抗氧剂0.1‑0.5份；EVA20‑40份；硬脂酸铅0.5‑2.5份；EVOH为15‑35份；阻燃剂0.3‑0.7份；CPE为15‑25份；UHMWPE15‑35份；EPDM10‑30份；有机蒙脱土为1‑5份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：计慷，
申请(专利权)人：苏州市德莱尔建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32