本發(fā)明涉及一種環(huán)保阻燃抗靜電超高分子量聚乙烯管道的制備方法，尤其涉及一種用于輸送煤氣等易燃?xì)怏w的環(huán)保阻燃抗靜電超高分子量聚乙烯管道的制備方法。
背景技術(shù)：
超高分子量聚乙烯（uhmwpe）一般指粘均分子量大于100萬（iupac）高密度聚乙烯。由于其極大地分子量、特殊的線型結(jié)構(gòu)和分子量良好的規(guī)整性、對(duì)成性，所以超高分子量聚乙烯樹脂具有其他工程塑料所不具有的優(yōu)良的綜合性能，包括優(yōu)異的耐摩擦磨損、耐沖擊、耐腐蝕、耐低溫、耐壓、耐應(yīng)力開裂、耐溶脹、抗結(jié)垢、自潤滑和不易粘附等。因此，超高分子量聚乙烯在工業(yè)和民用領(lǐng)域得到了廣泛而又重要的應(yīng)用。但是作為輸送煤氣等易燃?xì)怏w的具有環(huán)保阻燃抗靜電超高分子量聚乙烯管道，隨著現(xiàn)代阻燃技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，越來越多的阻燃劑出現(xiàn)在阻燃領(lǐng)域中，為社會(huì)的安全與發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。但是現(xiàn)有管材在阻燃和抗靜電方面還存在諸多不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)保阻燃抗靜電超高分子量聚乙烯管道的制備方法。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種環(huán)保阻燃抗靜電超高分子量聚乙烯管道的制備方法，包括如下步驟：
步驟1）按照如下組分配比準(zhǔn)確稱量原料：
超高分子量聚乙烯樹脂100重量份，
mg(oh)235～39重量份，
苯氧基聚磷腈彈性體35～42重量份，
納米級(jí)碳酸鈣37～40重量份，
納米級(jí)炭黑6~8重量份，
硅烷偶聯(lián)劑kh-5705~7重量份，
季戊四醇硬脂酸胺1~1.3重量份，
酚類抗氧劑0.8~1重量份，
亞磷酸酯類抗氧劑0.6~0.9重量份，
聚酰亞胺5～10重量份，
聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯5～10重量份，
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯5～10重量份，
成核劑0.1～1.5重量份，
納米級(jí)銀末0.1~1.3重量份，
然后充分干燥；
步驟2）先取30～50重量份的超高分子量聚乙烯樹脂、12~20重量份的苯氧基聚磷腈彈性體、0.4~0.6重量份的季戊四醇硬脂酸胺、0.2~0.4重量份的酚類抗氧劑、0.2~0.3重量份的亞磷酸酯類抗氧劑、3～6重量份的聚酰亞胺、3～6重量份的聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯、3～6重量份的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯加入高速混合機(jī)中混合，混合時(shí)間2-3分鐘，然后在130℃～150℃于密煉機(jī)中密煉15～20分鐘，取出破碎得到含苯氧基聚磷腈的聚乙烯母粒；
步驟3）按比例將步驟2）制得的含苯氧基聚磷腈的聚乙烯母粒、連同mg(oh)2、納米級(jí)碳酸鈣、納米級(jí)炭黑、硅烷偶聯(lián)劑kh-570、納米級(jí)銀末、成核劑以及剩余的超高分子量聚乙烯樹脂、苯氧基聚磷腈彈性體、季戊四醇硬脂酸胺和酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、聚酰亞胺、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯加入高速混合機(jī)中混合，混合時(shí)間7～12分鐘，出料備用；
步驟4）將步驟3）混合均勻的材料在雙螺桿擠出機(jī)中在150℃～160℃條件下擠出造粒；
步驟5）將步驟4）造粒后的物料經(jīng)干燥處理后，再在聚乙烯管材生產(chǎn)線上經(jīng)過成型機(jī)擠出——定徑——牽引——冷卻定型——切割的步驟制成管材。
優(yōu)選地，所述步驟4）中雙螺桿混煉擠出機(jī)的熔融混煉的溫度如下：第一區(qū)150℃，第二區(qū)150℃，第三區(qū)155℃，第四區(qū)160℃，第五區(qū)160℃，第六區(qū)155℃，第七區(qū)150℃，第八區(qū)155℃，機(jī)頭口模150℃；螺桿轉(zhuǎn)速為280r/min；喂料螺桿轉(zhuǎn)速為24r/min。
優(yōu)選地，所述原料組分優(yōu)選為：
超高分子量聚乙烯樹脂100重量份，
mg(oh)237重量份，
苯氧基聚磷腈彈性體40重量份，
納米級(jí)碳酸鈣38重量份，
納米級(jí)炭黑6重量份，
硅烷偶聯(lián)劑kh-5706重量份，
季戊四醇硬脂酸胺1.2重量份，
酚類抗氧劑0.9重量份，
亞磷酸酯類抗氧劑0.7重量份，
聚酰亞胺9重量份，
聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯9重量份，
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯9重量份，
成核劑0.5重量份，
納米級(jí)銀末0.8重量份。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)：加入了納米銀、納米級(jí)炭黑提高其抗靜電效果，同時(shí)加入苯氧基聚磷腈彈性體改善聚乙烯的阻燃性能，苯氧基聚磷腈彈性體含有較高含量的磷元素，高溫下會(huì)生成磷酸、偏磷酸等強(qiáng)酸，促進(jìn)有機(jī)物脫水成炭；氮元素高溫下會(huì)生成氮?dú)庀♂尣⒆韪粞鯕猓槐江h(huán)則提供大量的炭，彌補(bǔ)聚乙烯燃燒分解過程成炭量不足的問題。納米級(jí)mg(oh)2作為協(xié)效劑，利用其抑煙、降溫的功能進(jìn)一步提高聚乙烯的阻燃性能。納米級(jí)碳酸鈣能夠有效提高材料的力學(xué)性能和阻燃性能。通過以上各組分的配合和協(xié)同作用，起到了極好的阻燃、抗靜電效果。
具體實(shí)施方式
一種環(huán)保阻燃抗靜電超高分子量聚乙烯管道的制備方法，包括如下步驟：
步驟1）按照如下組分配比準(zhǔn)確稱量原料：
超高分子量聚乙烯樹脂100重量份，
mg(oh)237重量份，
苯氧基聚磷腈彈性體40重量份，
納米級(jí)碳酸鈣38重量份，
納米級(jí)炭黑6重量份，
硅烷偶聯(lián)劑kh-5706重量份，
季戊四醇硬脂酸胺1.2重量份，
酚類抗氧劑0.9重量份，
亞磷酸酯類抗氧劑0.7重量份，
聚酰亞胺9重量份，
聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯9重量份，
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯9重量份，
成核劑0.5重量份，
納米級(jí)銀末0.8重量份；
然后充分干燥；
步驟2）先取40重量份的超高分子量聚乙烯樹脂、17重量份的苯氧基聚磷腈彈性體、0.5重量份的季戊四醇硬脂酸胺、0.3重量份的酚類抗氧劑、0.25重量份的亞磷酸酯類抗氧劑、5重量份的聚酰亞胺、5重量份的聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯、5重量份的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯加入高速混合機(jī)中混合，混合時(shí)間2分鐘，然后在140℃于密煉機(jī)中密煉18分鐘，取出破碎得到含苯氧基聚磷腈的聚乙烯母粒；
步驟3）按比例將步驟2）制得的含苯氧基聚磷腈的聚乙烯母粒、連同mg(oh)2、納米級(jí)碳酸鈣、納米級(jí)炭黑、硅烷偶聯(lián)劑kh-570、納米級(jí)銀末、成核劑以及剩余的超高分子量聚乙烯樹脂、苯氧基聚磷腈彈性體、季戊四醇硬脂酸胺和酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、聚酰亞胺、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯加入高速混合機(jī)中混合，混合時(shí)間10分鐘，出料備用；
步驟4）將步驟3）混合均勻的材料在雙螺桿擠出機(jī)中在150℃～160℃條件下擠出造粒，具體雙螺桿混煉擠出機(jī)的熔融混煉的溫度如下：第一區(qū)150℃，第二區(qū)150℃，第三區(qū)155℃，第四區(qū)160℃，第五區(qū)160℃，第六區(qū)155℃，第七區(qū)150℃，第八區(qū)155℃，機(jī)頭口模150℃；螺桿轉(zhuǎn)速為280r/min；喂料螺桿轉(zhuǎn)速為24r/min。
步驟5）將步驟4）造粒后的物料經(jīng)干燥處理后，再在聚乙烯管材生產(chǎn)線上經(jīng)過成型機(jī)擠出——定徑——牽引——冷卻定型——切割的步驟制成管材。
對(duì)該實(shí)施例的產(chǎn)品進(jìn)行力學(xué)和燃燒性能測試，其中采用cmt-6104電子萬能試驗(yàn)機(jī)按gb/t1040-92塑料拉伸實(shí)驗(yàn)方法測試?yán)鞆?qiáng)度和斷裂伸長率，拉伸速度為100mm/min，沖擊強(qiáng)度采用xcs-200沖擊試樣機(jī)，按gb/t1040-93測定；極限氧指數(shù)測試采用hc-2型氧指數(shù)儀，按gb/t2406-93標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法進(jìn)行測試。經(jīng)過測試，該實(shí)施例的環(huán)保阻燃抗靜電超高分子量聚乙烯管道的阻燃等級(jí)為fv-0級(jí)，拉伸強(qiáng)度為26.5mpa，斷裂伸長率為640%，缺口沖擊強(qiáng)度為22.3kj/m2。