一种高耐温高耐磨管材及其制备方法技术

本发明专利技术属于管道材料技术领域，涉及一种高耐温高耐磨管材及其制备方法。所述高耐温高耐磨管材由内层的POK内管和外层的PE外管组成的双层材质的复合管，其中，内层的POK内管是将POK树脂、增韧剂、ABS降温剂、抗氧剂及润滑剂在200

【技术实现步骤摘要】
一种高耐温高耐磨管材及其制备方法


[0001]本专利技术属于管道材料
，尤其是涉及一种高耐温高耐磨管材及其制备方法。

技术介绍

[0002]POK是由空气中的一氧化碳烯烃(乙烯、丙烯)共聚得到的一款高结晶的高分子聚合物，具有高强度、高耐温、高耐磨及耐中酸中碱等特性。POK材料，密度1.1
‑
1.3g/cm3，维卡软化温度200℃(B50法)，在耐温性能上具备极佳的性能表现，在石油化工行业广泛应用，此外还具有高耐磨、高强度以及良好的耐腐蚀性，但，POK原料售价较高，这也极大的限制了POK的应用。
[0003]超高分子量聚乙烯(UHMW
‑
PE)是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料，具有耐磨、抗冲击、抗老化以及使用寿命长等优点，目前在纤维、绳索、头盔以及石油开采行业有着大量应用。由于超高分子量聚乙烯维卡软化温度只有约120℃，目前在石油开采行业的油管应用中最深只可用于地下3000米的油气开采。与此同时，相较于POK材料，超高分子量聚乙烯售价只有POK的额一半。
[0004]所以，现有技术中缺少同时具备优异耐高温耐磨性能、抗老化及高抗冲性能，并且具有低生产成本的材料。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高耐温高耐磨管材及其制备方法。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]本专利技术首先提供一种高耐温高耐磨管材，所述高耐温高耐磨管材由内层的POK内管和外层的PE外管组成的双层材质的复合管，
[0008]其中，内层的POK内管是将POK树脂、增韧剂、ABS降温剂、抗氧剂及润滑剂在200
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240℃的温度区间内熔融共混后的POK物料经挤出定型模具得到的作为内层的POK管道；
[0009]外层的PE外管是将PE树脂、抗氧剂及润滑剂在170
‑
210℃的温度区间内熔融共混后的PE物料经挤出定型模具得到的作为外层的PE管道；
[0010]其中外层的PE管道将内层的POK管道紧紧包裹，内层的POK内管和外层的PE外管紧密贴合。
[0011]在本专利技术的一个实施方式中，内层的POK内管所用的材料以重量份数计，主要包含：
[0012]POK树脂：60
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97份；
[0013]ABS降温剂：5
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10份；
[0014]POK增韧剂：10～20份
[0015]抗氧剂：0
‑
1.2份
[0016]润滑剂：0
‑
2份。
[0017]在本专利技术的一个实施方式中，所述POK树脂为数均分子量区间在40000
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120000之间，240℃/2.16kg条件下熔融指数为3
‑
8g/10min中的一种或多种POK树脂组合，优选地，选用的POK树脂为数均分子量60000、熔融指数3g/10min。
[0018]在本专利技术的一个实施方式中，所述ABS降温剂选自高聚酯聚合物、高结晶过氧化物、高分子引发剂、苯乙烯
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丙烯腈共聚物或乙撑双硬脂酰胺中的一种或多种的组合，优选地，选用的低粘度苯乙烯
‑
丙烯腈共聚物。
[0019]在本专利技术的一个实施方式中，所述POK增韧剂选自甲基丙烯酸甲酯
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丁二烯
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苯乙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯
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醋酸乙烯共聚物或马来酸酐接枝聚碳酸酯中的一种或多种。
[0020]在本专利技术的一个实施方式中，外层的PE外管所用的材料以重量份数计，主要包含：
[0021]PE树脂：60
‑
97份；
[0022]PE增韧剂：10～15份
[0023]抗氧剂：0
‑
1.2份
[0024]润滑剂：0
‑
2份。
[0025]在本专利技术的一个实施方式中，所述PE树脂选自超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯中的一种或多种的组合，优选地，选用采购分子量聚乙烯。
[0026]在本专利技术的一个实施方式中，所述PE增韧剂选自SBS，SEBS，TPE或POE中的一种或多种的组合，优选地，选用的增韧剂为POE。
[0027]在本专利技术的一个实施方式中，所述抗氧剂选自抗氧剂2450、抗氧剂1076、抗氧剂1010及抗氧剂168中的一种或几种的组合，优选地，所选用抗氧剂为抗氧剂1010及抗氧剂168。
[0028]在本专利技术的一个实施方式中，所述润滑剂选自硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸丁酯、油酰胺、季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬脂酸酰胺中的至少一种或多种的组合。
[0029]本专利技术还进一步提供所述高耐温高耐磨管材的制备方法，包括以下步骤：
[0030]将POK树脂、增韧剂、ABS降温剂、抗氧剂及润滑剂在200
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240℃的温度区间内熔融共混，得到能够稳定挤出的POK物料；
[0031]将PE树脂、抗氧剂及润滑剂在170
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210℃的温度区间内熔融共混，得到能够稳定挤出的PE物料；
[0032]POK物料和PE物料同时稳定挤出后，分别经过挤出定型模具复合，POK物料挤出形成POK内管，PE物料挤出形成PE外管，POK内管和PE外管紧密贴合共同挤出，形成双层材质的复合管。
[0033]由于POK挤出时收缩率要小于PE，因此，作为外层的PE管道可以将内层的POK管道紧紧包裹，完成紧密贴合。
[0034]在本专利技术的一个实施方式中，制备得到POK内管时，混合物熔融所选用的加工设备选自密炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或开炼机，优选地，选用单螺杆挤出机，单螺杆挤出机加工温度区间为200
‑
240℃，主机转速200
‑
600rpm。
[0035]在本专利技术的一个实施方式中，制备得到PE外管时，混合物熔融所选用的加工设备选自密炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或开炼机，优选地，选用单螺杆挤出机，单螺杆挤
出机加工温度区间为170
‑
210℃，主机转速200
‑
600rpm。
[0036]本专利技术中，POK内管和PE外管分别同时挤出，并经过挤出定型模具复合，POK内管和PE外管紧密贴合共同挤出，形成双层材质的复合管。
[0037]在本专利技术的一个实施方式中，所述挤出定型模具包括模芯与口模，模芯内形成有用于挤出成型POK内管的POK物料通道，口模内形成有用于挤出成型PE外管的PE物料通道，所述PE物料通道位于POK物料通道的外侧，且由PE物料通道挤出成型的PE外管能够将由POK物料通道挤出成型的POK内管紧紧包裹，完成紧密贴合。
[0038]在本专利技术的一个实施方式中，所述挤出定型模具的口模配有耐高温聚四氟乙烯环状口模，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐温高耐磨管材，其特征在于，所述高耐温高耐磨管材由内层的POK内管和外层的PE外管组成的双层材质的复合管，其中，内层的POK内管是将POK树脂、增韧剂、ABS降温剂、抗氧剂及润滑剂在200
‑
240℃的温度区间内熔融共混后的POK物料经挤出定型模具得到的作为内层的POK管道；外层的PE外管是将PE树脂、抗氧剂及润滑剂在170
‑
210℃的温度区间内熔融共混后的PE物料经挤出定型模具得到的作为外层的PE管道；其中外层的PE管道将内层的POK管道紧紧包裹，内层的POK内管和外层的PE外管紧密贴合。2.根据权利要求1所述的一种高耐温高耐磨管材，其特征在于，内层的POK内管所用的材料以重量份数计，主要包含：POK树脂：60
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97份；ABS降温剂：5
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10份；POK增韧剂：10～20份抗氧剂：0
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1.2份润滑剂：0
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2份。3.根据权利要求2所述的一种高耐温高耐磨管材，其特征在于，所述POK树脂为数均分子量区间在40000
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120000之间，240℃/2.16kg条件下熔融指数为3
‑
8g/10min中的一种或多种POK树脂组合；所述ABS降温剂选自高聚酯聚合物、高结晶过氧化物、高分子引发剂、苯乙烯
‑
丙烯腈共聚物或乙撑双硬脂酰胺中的一种或多种的组合；所述POK增韧剂选自甲基丙烯酸甲酯
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丁二烯
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苯乙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯
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醋酸乙烯共聚物或马来酸酐接枝聚碳酸酯中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种高耐温高耐磨管材，其特征在于，外层的PE外管所用的材料以重量份数计，主要包含：PE树脂：60
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97份；PE增韧剂：10～15份抗氧剂：0
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1.2份润滑剂：0
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2份。5.根据权利要求4所述的一种高耐温高耐磨管材，其特征在于，所述PE树脂选自超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯中的一种或多种的组合；所述PE增韧剂选自SBS，SEBS，TPE或POE中的一种或多种的组合。6.根据权利要求2或4...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨浩，陶媛，苏长裕，
申请(专利权)人：上海清远管业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：