一种塑料便池桶专用料及制备方法技术

一种塑料便池桶专用料及制备方法，属于高分子材料的加工与应用领域。其特征在于，工艺步骤为：1）控制密炼机的密炼腔温度为255℃~265℃后，按重量份将超高分子量聚乙烯废管破碎料75~80份加入密炼机中以40~45转/分钟密练搅拌12~15分钟，待物料温度升至255℃~265℃后，按重量份加入LLDPE7042 20~25份、硬脂酸钙2.0~4.0和2，6‑二叔丁基对甲酚0.4~0.8份；2）继续恒温密炼20‑25分钟，然后进行单螺杆造粒后干燥即得。通过本发明专利技术的方法处理后，使超高分子量聚乙烯的分子量大幅下降到满足普通配混型双螺杆挤出机能够加工的要求，材料还有足够刚性、强度、韧性和延伸率；并且材料具有的刺激性煤油气味由原来的6级下降到2级水平。

【技术实现步骤摘要】
一种塑料便池桶专用料及制备方法
一种塑料便池桶专用料及制备方法，属于高分子材料的加工与应用领域。
技术介绍
在油田装备资产中，油井管占到60%，是用量最大、花费最多的石油物资，它的质量好坏和性能优劣，直接影响着石油公司的勘探开发效益，它与油、气井的安全可靠性和使用寿命密切相关，对石油工业的发展关系重大。在油田勘探与开发生产中，金属管材及其它金属构件失效是普遍存在的一个问题，如钻井生产中钻具和套管的腐蚀、磨损失效，采油过程中抽油杆与油井管的磨损失效，油田地面管网的腐蚀失效等。降低抽油杆接箍和油井管的摩擦系数，原油及所含污水对金属管道的腐蚀性，既可以减缓其磨损，又能节省地面能量消耗。超高分子量聚乙烯材料采用的是相对分子质量达到200×104以上的超高分子量聚乙烯（UHMWPE）树脂，通过特殊工艺制造成型。该材料于1957年由美国联合化学公司采用齐格勒催化剂首先研制成功，属于线型聚合物，相对分子质量通常在（100～500）×104之间，结晶度65%～85%，密度0.92～0.96g/cm3。与众多聚合物材料相比，超高分子量聚乙烯材料具有摩擦系数低，耐磨、耐腐蚀、加工成型难度大等特性。使用超高分子量聚乙烯管作为钢油管的衬管，利用该材料的优良特性，实现防蜡、防偏磨、防腐蚀的目的。目前国内大庆油田、吉林油田、胜利油田和克拉玛依油田开始广泛推广高耐磨、抗腐蚀聚乙烯复合油井管的应用，据不完全统计，我国现有油井大约13万口，每年还要新增6千口油井，还有上百万口油井的废油管要报废。高耐磨、抗腐蚀超高分子量聚乙烯油井内衬管的推广应用在油田的稳产、高产上发挥了重要的作用。然而，随着超高分子量聚乙烯油井内衬管的大量应用，报废的超高分子量聚乙烯油田废管的处理成一个技术难题，由于这类废管在使用过程吸附了大量的有机油污，不仅管材颜色变成棕色，而且有刺激性的煤油气味，无法和一般的超高分子量聚乙烯掺混挤管或挤出板材使用。这类超高分子量聚乙烯油井内衬管由于其分子量巨大、熔体粘度极高，经破碎机破碎的粒料又不能用普通的挤出机进行加工脱除挥发物。因此急需找到一种回收利用的加工方法，成为本领域研究的重点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种具有足够刚性、强度、韧性和延伸率的塑料便池桶专用料及制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：该塑料便池桶专用料，其特征在于，原料重量份组成为：超高分子量聚乙烯废管破碎料75~80份、LLDPE704220~25份、硬脂酸钙2.0~4.0和2，6-二叔丁基对甲酚0.4~0.8份。上述塑料便池桶专用料的制备方法，其特征在于，工艺步骤为：1）控制密炼机的密炼腔温度为255℃~265℃后，按重量份将超高分子量聚乙烯废管破碎料75~80份加入密炼机中以40~45转/分钟密练搅拌12~15分钟，待物料温度升至255℃~265℃后，按重量份加入LLDPE704220~25份、硬脂酸钙2.0~4.0和2，6-二叔丁基对甲酚（抗氧剂264）0.4~0.8份；2）继续恒温密炼20-25分钟，然后进行单螺杆造粒后干燥即得。本专利技术提供一种超高分子量聚乙烯废管的降解利用方法，特别是针对超高分子量聚乙烯油井内衬废管的降解处理配方、特殊设备和工艺路线。通过本专利技术的方法处理后，使超高分子量聚乙烯的分子量大幅下降到满足普通配混型双螺杆挤出机能够加工的要求，材料还有足够刚性、强度、韧性和延伸率；并且材料具有的刺激性煤油气味由原来的6级下降到2级水平，这种超高分子量聚乙烯降解后的材料可用于制造新农村改造家庭用塑料便池桶。所述的密炼机设有四棱转子，密炼机短棱与长棱之比为0.25：1；长棱与短棱的螺旋角均为30度~35度；长棱螺旋量为85~90度，短棱螺旋量为15~20度。本专利技术棱转子结构特点能使胶料的轴向剪切流动和分散性大为改善。所述的超高分子量聚乙烯废管破碎料的加入量为77~78份。所述的LLDPE7042的加入量为21~22.5份，硬脂酸钙的加入量为2.7~3.4份，2，6-二叔丁基对甲酚的加入量为0.5~0.7份。优选的物料配比再加工后能够得到性能最好的塑料便池桶专用料。所述单螺杆造粒所用的单螺杆挤出机的长径比为13：1。所述单螺杆造粒所用的单螺杆挤出机的挤出温度从1区到6区直到机头分别为180℃，190℃，200℃，200℃，200℃，200℃，200℃，195℃；单螺杆造粒转速为25~30转/分。所述单螺杆造粒所用的单螺杆挤出机的模头前面设3层120目的滤网。所述单螺杆造粒切出的颗粒为直径和长度均为2.6~3.4的圆柱颗粒。所述干燥的干燥温度为100℃，干燥时间为2h。步骤1）所述密炼机的转速为42~43转/分钟。步骤2）所述恒温密炼的时间为22~23分钟。与现有技术相比，本专利技术的一种制取塑料便池桶专用料的方法所具有的有益效果是：本专利技术采用上述原材料配方、密炼机组和工艺条件制造的新农村改造家庭用塑料便池桶专用料的性能如下：拉伸强度≥28.0MPa，拉伸屈服应力≥19.5MPa，断裂标称应变≥610%，熔体流动速率（21.6公斤负荷）1.2-2.0克/10min，220℃氧化诱导时间13-22分钟。并且材料加工前具有的刺激性煤油气味，按照SGS提供的VS-01.00-T-14004-A1-2004方法检测，由原来的6级下降到2级水平。该新农村改造家庭用塑料便池桶专用料经普通双螺杆挤出机塑化挤出到模压成型机上模压成型、冷却后，即得到新农村改造家庭用塑料便池桶。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。通过实施例和对比例说明配方和材料性能之间的关系，进一步体现本专利技术的科学性、创新性和实用性。实施例和对比例的物料配件见表1、表2，其中实施例1为最佳实施例。表1实施例的物料配比，份。表2对比例的物料配比，份。实施例和对比例1~5采用电加热可控温到300℃的110L密炼机，密炼机的四棱转子特点：短棱与长棱之比为0.25；长棱与短棱螺旋角均为30度-35度；其螺旋量（棱螺旋在圆周面上所占的圆周角）长棱85~90度，短棱15~20度，这样的四棱转子结构特点能使胶料的轴向剪切流动和分散性大为改善，是用于超高分子量聚乙烯废管破碎料降解加工的专用利器。密炼机后面配备电动物料提升车，提升车后面配带有双挽喂料的Φ180单螺杆挤出机，提升车将密炼塑化好的物料提升到单螺杆挤出机的双挽喂料斗内，单螺杆挤出机的长径比为13:1，单螺杆挤出机采用电加热水冷却方式；口模采用水循环模面冷却切粒，模头前面带自动换过滤网装置，这样的密炼机、提升车、单螺杆联合使用，组成一个专门用于超高分子量聚乙烯废管破碎料加工的密炼造粒机组。实施例和对比例1~5实施的工艺路线如下：将密炼机的密炼腔温度恒到260±5℃后，将超高分子量聚乙烯废管破碎料加入密炼机中以40-45转/分钟密练搅拌12-15分钟，待物料温度显示也升到260±5℃后，加入配方称量好的LLDPE7042、硬脂酸钙和抗氧剂264。继续恒温密炼20-25分钟，此时发现物料在密炼机转子的剪切作用下，已被适度降解熔融并且塑化均匀。然后将物料排出到提升车料斗中，开动提升车把物料提升到双挽料斗中造粒。单螺杆造粒温度从1区到6区直到机头分别为180℃，190℃，200℃，200℃，2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种塑料便池桶专用料，其特征在于，原料重量份组成为：超高分子量聚乙烯废管破碎料75~80份、LLDPE7042 20~25份、硬脂酸钙2.0~4.0和2，6‑二叔丁基对甲酚0.4~0.8份。

【技术特征摘要】
1.一种塑料便池桶专用料，其特征在于，原料重量份组成为：超高分子量聚乙烯废管破碎料75~80份、LLDPE704220~25份、硬脂酸钙2.0~4.0和2，6-二叔丁基对甲酚0.4~0.8份。2.一种塑料便池桶专用料的制备方法，其特征在于，工艺步骤为：1）控制密炼机的密炼腔温度为255℃~265℃后，按重量份将超高分子量聚乙烯废管破碎料75~80份加入密炼机中以40~45转/分钟密练搅拌12~15分钟，待物料温度升至255℃~265℃后，按重量份加入LLDPE704220~25份、硬脂酸钙2.0~4.0和2，6-二叔丁基对甲酚0.4~0.8份；2）继续恒温密炼20~25分钟，然后进行单螺杆造粒后干燥即得。3.根据权利要求2所述的一种塑料便池桶专用料的制备方法，其特征在于：所述的密炼机设有四棱转子，密炼机短棱与长棱之比为0.25：1；长棱与短棱的螺旋角均为30度~35度；长棱螺旋量为85~90度，短棱螺旋量为15~20度。4.根据权利要求2所述的一种塑料便池桶专用料的制备方法，其特征在于：所述的超高分子量聚乙烯废管破碎料的加入量为77~78份。5.根据权利要求2所述的一种塑料便池桶专用料的制备方法，其特征在于：所述的LLDPE7042的加入量为21~22.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晶，李静，张新华，侯斌，刘浩，张桦，刘容德，王晓敏，桂俊杰，孙培培，苏建华，盛梅，高磊，王海波，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37