一种超高分子量聚乙烯合金管材及其制备方法技术

本发明专利技术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；本发明专利技术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。

Ultrahigh molecular weight polyethylene alloy pipe material and preparation method thereof

The invention provides an ultra high molecular weight polyethylene alloy tube and its preparation method, including alloy pipe body and composite pipe to the alloy pipe body inner wall and the outer wall of the polyethylene composite layer; the polyethylene composite layer material comprises the following components by weight: 40~95 UHMWPE, enhanced polymer rheological agent 3~50, a compatibility agent 2~10, antioxidant 0.1~2.5, 0.2~5 additives; the invention can reduce the melt viscosity, improve processing fluidity, easy extrusion pipe, the pipe to improve the performance, reduce machining head resistance, improve production efficiency. The utility model has the advantages that the extrusion pipe is more than one hour, the power consumption is little, and the energy saving and consumption reducing effect is achieved.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。本专利技术具有如下技术效果：本专利技术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，显示出本专利技术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℃，而本专利技术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专利技术进一步详细说明。本专利技术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专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵安赤，刘萃，张文雅，杜天民，
申请(专利权)人：深州市工程塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13