一种导电阻燃热塑性粉末、制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种导电阻燃热塑性粉末、制备方法及其应用，所述导电阻燃热塑性粉末由以下占总重量的重量百分比的组份组成：导电母料20～25%、接枝粘结母料10～15%、无卤阻燃母料20～30%和聚烯烃混合物及其配合助剂为30%～50%。本发明专利技术将导电母料、阻燃母料和粘结母料与其他组合物及其配合助剂通过双螺杆挤出机造粒并磨粉而成导电、阻燃热塑性粉末，具有煤矿井下使用所需的防静电、阻燃的特性以外，还有较好的流平性和对钢管有良好的附着力。本发明专利技术可用于钢管内外表面的涂覆，将塑料不生锈和金属管材高强度的优点结合起来，在满足煤矿井下使用管道的防静电、阻燃等特性的基础上延长了钢管的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种导电阻燃热塑性粉末、制备方法及其应用，属于粉末涂料领域。
技术介绍
粉末涂料具有环保、无溶剂释放，利用率高，物理机械性能和耐化学介质性能优越，施工方便等优越的性能，因此在饮用水管道、化工管道等方面得到了高速的发展。目前煤矿用管道一般使用金属管、导电塑料挤出管材和钢丝网骨架增强聚乙烯管。纯金属管材具有导电、强度高等优点，但却存在重量大不易安装和腐蚀生锈而导致的使用寿命短；导电塑料管材则具有导电、使用寿命长和安装方便等诸多优点，但强度却与金属管相差太远；钢丝网骨架增强聚乙烯管虽然部分地结合了钢丝的高强度以及塑料的耐腐蚀性能，但对于在高正压时会存在强度不够，高负压时会有环刚度不够的缺陷而导致负压吸扁；综合以上因素钢塑管是一种比较理想的管道，然而考虑到煤矿使用管道需要符合MT 558.1所要求的防静电、阻燃等特性，因此对于粉末涂料提出了新的要求。关于挤出管材用抗静电、阻燃塑料已有很多报道，如采用抗静电剂对聚乙烯进行改性的CN14118907A和CN1114607A等，但是抗静电剂是靠迁移和表面吸附水膜来达到导电的目的，因此受到使用条件和使用年限的影响；公开号为CN1616531A所涉及的抗静电聚乙烯材料则采用了两种不同比表面积的导电炭黑来改性聚乙烯，将其使用范围扩大了，但是所涉及的用途都是用来挤出管材，而不能用作粉末涂覆。专利号为ZL 200810219188.3所涉及的抗静电热塑性聚乙烯粉末采用了特导电炭黑，很好的解决了抗静电的问题，然而阻燃主要是靠金属管材的导热来实现的，按照MT 558.1-2005测试具有导电、阻燃的功能和作用，但从可靠使用的角度来讲，如果井下有较大火灾，则单纯靠热传导的方式阻燃显然是行不通的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种导电阻燃热塑性粉末、制备方法及其应用，该粉末与经磷化处理的金属管基材之间有较高的粘结强度，可以涂覆在金属管表面应用到煤矿瓦斯抽放管、给排水管上。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下:一种导电阻燃热塑性粉末，由以下占总重量的重量百分比的组份组成:导电母料20 25%、接枝粘结母料10 15%、无卤阻燃母料20 30%和聚烯烃混合物 及其配合助剂为30% 50% ；所述导电母料由以下占导电母料重量的重量百分比的组份组成:导电炭黑15% 25%、聚乙烯73% 83%和偶联处理剂2 4% ；所述接枝粘结母料由以下占接枝粘结母料重量的重量百分比的组份组成:不饱和接枝单体1.2% 1.5%、聚乙烯91% 94%、聚醋酸乙烯3% 6%、引发剂0.04% 0.06%和苯乙烯1% 2% ；所述无卤阻燃母料由以下占无卤阻燃母料重量的重量百分比的组份组成:包覆型红磷30 40%和聚乙烯60 70%。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述导电母料的组份中，所述聚乙烯的物理性质为:密度为0.91 0.925g/cm3,熔指为30 50g/10min ;所述导电炭黑的物理性质为:比阻值为0.25 0.3 Ω.cm,比表面积为800 890m2/g ;所述的偶联处理剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或者娃烧偶联剂。进一步，所述接枝粘结母料组份中，所述的引发剂为过氧化二异丙苯或过氧化二苯甲酰；所述的不饱和接枝单体为马来酸酐或丙烯酸。进一步，所述无卤阻燃母料组份中，所述的聚乙烯的物理性质为:密度为0.91 0.925g/cm3,溶指为 30 50g/10min。本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下:一种导电阻燃热塑性粉末制备方法，包括以下步骤:(I)制备导电母料，将占导电母料重量73 83%的聚乙烯粉料和占导电母料重量2 4%的偶联处理剂先采用高速混合机混合均匀，然后再加入占导电母料重量15 25%的导电炭黑，待混合均匀后通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得导电母料；(2)制备接枝粘结母料，将占接枝粘结母料重量0.04 0.06%的引发剂溶于占接枝粘结母料重量I 2%的苯乙烯中与占接枝粘结母料重量91 94%的聚乙烯均匀混合，然后再与占接枝粘结母料重量1.2 1.5%的不饱和接枝单体和占接枝粘结母料重量3 6%的聚醋酸乙烯混合，加入双螺杆挤出机中进行接枝反应然后将其挤出造粒，制得接枝粘结母料；(3)制备无卤阻燃母料，将占无卤阻燃母料重量60 70%的聚乙烯与占无卤阻燃母料重量30 40%的包覆型红磷先混合均匀，然后通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得无卤阻燃母料；(4)制备导电阻燃热塑性粉末，将占总重量30 50%的聚烯烃混合物及配合助剂与步骤(I)制得的占·总重量20 25%的导电母料、步骤(2)制得的占总重量10 15%的接枝粘结母料以及步骤(3)制得的占总重量20 30%的无卤阻燃母料相互混合，并通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到组合物粒料，再通过磨粉机磨粉，制得所述导电阻燃热塑性粉末。本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下:一种导电阻燃热塑性粉末在经过磷化处理的金属管材表面涂覆的应用。本专利技术制得的导电、阻燃热塑性粉末能够达到如下的物理性能指标:表面电阻(1.0Χ106Ω*πι，拉伸强度彡8.2MPa，断裂伸长率彡300%，熔融指数为15 — 25g/10min,与钢板的粘结强度彡65N/25mm,阻燃性符合UL94-V0级。本专利技术的有益效果是:将导电母料、阻燃母料和粘结母料与其他组合物及其配合助剂通过双螺杆挤出机造粒并磨粉而成导电、阻燃热塑性粉末，具有煤矿井下使用所需的防静电、阻燃的特性以外，还有较好的流平性和对钢管有良好的附着力。本专利技术可用于钢管内外表面的涂覆，将塑料不生锈和金属管材高强度的优点结合起来，在满足煤矿井下使用管道的防静电、阻燃等特性的基础上延长了钢管的使用寿命。本专利技术还具有以下明显的优点:1.在保证高粘结强度、抗静电、阻燃的情况下，尽量提高组合物的熔指，保证流平性和钢管的外观质量，同时还可以降低加工能耗，得到了一种综合性能优良的抗静电、阻燃组合物粉末；2.本专利技术拓展了热塑性粉末的应用范围，成功开发了一种功能性的热塑性粉末，将塑料的优点与金属管材的优点结合起来，可以长期安全地应用于煤矿井下环境，降低了煤矿井下的管道投资。本专利技术中使用的导电炭黑的微观结构呈现立体网状形的，具有很高的吸油值，SP使少量的加入也会导致粉末的流平性降低甚至流不平，因此本专利技术的组合物中加入了少量的高熔指低密度聚醋酸乙烯，既可以增加组合物的熔指提高流平性，也可以增加本组合物对基材的浸润性和附着力，同时还可以提高粉末的耐应力开裂性。具体实施方式以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。本专利技术是一种导电、阻燃热塑性粉末，按重量百分比计算，配方包含以下组份:20% 25%的导电母料、10% 15%的聚乙烯接枝粘结母料、20% 30%的无卤阻燃母料、30% 50%的聚烯烃混 合物及其配合助剂。(I)导电母料:通过加入导电炭黑用来提高聚乙烯塑料的导电性。按重量百分比计算，导电母料的配方包含:导电炭黑15% 25%，高熔指、低密度聚乙烯73% 83%，钛酸酯偶联剂2% 4%。制备方法:将组分低密度聚乙烯放置在500 IOOOrpm的高速搅拌机中，加入钛酸酯偶联剂，常温下搅拌5 10分钟；再加入导电炭黑在搅拌机中共混，搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电阻燃热塑性粉末，其特征在于，由以下占总重量的重量百分比的各组份组成：导电母料20～25%、接枝粘结母料10～15%、无卤阻燃母料20～30%和聚烯烃混合物及其配合助剂为30～50%；所述导电母料由以下占导电母料重量的重量百分比的组份组成：导电炭黑15～25%、聚乙烯73～83%和偶联处理剂2～4%；所述接枝粘结母料由以下占接枝粘结母料重量的重量百分比的组份组成：不饱和接枝单体1.2～1.5%、聚乙烯91～94%、聚醋酸乙烯3～6%、引发剂0.04～0.06%和苯乙烯1～2%；所述无卤阻燃母料由以下占无卤阻燃母料重量的重量百分比的组份组成：包覆型红磷30～40%和聚乙烯60～70%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈占春，李峰，宋桂珍，
申请(专利权)人：山西安德鲁科技有限公司，
类型：发明
国别省市：