一種用于擠出成型逃生管道的超高分子量聚乙烯組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] -種用于擠出成型逃生管道的超高分子量聚乙烯組合物，屬于超高分子量聚乙烯 材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了增加隧道施工事故的逃生幾率或便于事故救援，需要在隧道掘進(jìn)面鋪設(shè)逃生 管道。由于逃生管道的作用是人員直接通過或物料和救援設(shè)備輸送，所以需要的管徑較大。 大管徑逃生管道的耐壓性能和抗沖擊性能是衡量其性能的重要指標(biāo)?，F(xiàn)有的逃生管道多采 用在大管徑鋼管或高密度聚乙烯鋼帶纏繞管，但鋼管重量大，逃生管道搬運(yùn)和連接施工困 難，高密度聚乙烯管道鋼帶纏繞管耐壓性能和抗沖擊性能又不理想。
[0003] 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一種具有線型結(jié)構(gòu)的熱塑性工程塑料，分子量高達(dá) 150萬以上。密度小，具有很好的耐磨性、自潤(rùn)滑性、抗沖擊性、耐腐蝕性等。但是由于超高分 子量聚乙烯(UHMW-PE)熔融狀態(tài)的粘度高達(dá)108Pa*s，流動(dòng)性極差，其熔體指數(shù)幾乎為零，所 以很難用一般的機(jī)械加工方法進(jìn)行加工。另外，純超高分子量聚乙烯(UHMWPE)管道雖然抗 沖擊性能優(yōu)異，但大□徑管道環(huán)剛度低，耐壓性能較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種容易擠出，耐壓性能和抗沖 擊性能得到較大提高的用于擠出成型逃生管道的超高分子量聚乙烯組合物。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該用于擠出成型逃生管道的超高分 子量聚乙烯組合物，其特征在于，重量份組成為:超高分子量聚乙烯100份，短纖玻璃纖維3~ 14份，堿式硫酸鎂晶須5~18份，鄰苯二甲酸二辛酯2~8份，氟烴基改性聚硅氧烷1~10份，聚乙 烯蠟0-5份。本發(fā)明提供一種超高分子量聚乙烯的組合物，組合物中添加短纖玻璃纖維、堿 式硫酸鎂晶須、鄰苯二甲酸二辛酯和聚乙烯蠟，本發(fā)明還在組合物中添加氟烴基改性聚硅 氧烷，達(dá)到了提高擠出管材的熔體破裂速率，減少模具口模積料，改善流變性能（降低粘 度），提高表面光潔度的效果，改善超高分子量聚乙烯的加工難易度。
[0006] 優(yōu)選的，重量份組成為:超高分子量聚乙烯100份，短纖玻璃纖維13份，堿式硫酸鎂 晶須17份，鄰苯二甲酸二辛酯7份，氟烴基改性聚硅氧烷3~5.5份，聚乙烯蠟3份。
[0007] 優(yōu)選的，所述的超高分子量聚乙烯的分子量在250萬~550萬。
[0008]優(yōu)選的，所述的短纖玻璃纖維的長(zhǎng)度在3 mm~5mm。
[0009] 優(yōu)選的，所述的堿式硫酸鎂晶須的長(zhǎng)度在40μπι~55μπι。
[0010] 優(yōu)選的，聚乙烯蠟分子量在2000~3500。
[0011]在上述優(yōu)選條件下，能夠使本發(fā)明的擠出性能和所制管材的物化性能達(dá)到本發(fā)明 所能達(dá)到的最佳狀態(tài)。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案中的具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果:本發(fā)明提供一種 超高分子量聚乙烯的組合物，組合物中添加短纖玻璃纖維、堿式硫酸鎂晶須、鄰苯二甲酸二 辛酯和聚乙烯蠟，本發(fā)明還在組合物中添加氟烴基改性聚硅氧烷，達(dá)到了提高擠出管材的 熔體破裂速率，減少模具口模積料，改善流變性能（降低粘度），提高表面光潔度的效果。改 變超高分子量聚乙烯的加工難易度。本組合物在經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)共混后，能夠具有適于 擠出成型的流動(dòng)性。同時(shí)本發(fā)明組合物中的一維短纖玻璃纖維和堿式硫酸鎂晶須，與線性 長(zhǎng)鏈的超高分子量聚乙烯充分混溶，更均勻的分布在超高分子量聚乙烯中，賦予管道更優(yōu) 異的耐壓性能，相同壁厚和管徑側(cè)逃生管道耐壓性能和抗沖擊性能提高30%以上。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的用于擠出成型逃生管道的超高分子量聚乙烯組 合物，做進(jìn)一步說明，其中實(shí)施例1為最佳實(shí)施例。
[00M] 實(shí)施例1 超高分子量聚乙烯100份，短纖玻璃纖維13份，堿式硫酸鎂晶須17份，鄰苯二甲酸二辛 酯7份，氟烴基改性聚硅氧烷4.8份，聚乙烯蠟3份； 其中，氧化鋁為純度在99.99的氧化鋁粉;超高分子量聚乙烯的分子量在400萬~500萬； 短纖玻璃纖維的長(zhǎng)度在3 mm~5mm;堿式硫酸鎂晶須的長(zhǎng)度在40μηι~55μηι; 將上述組合物準(zhǔn)確稱量后，利用雙螺桿擠出機(jī)擠出共混，再利用單螺桿擠出機(jī)推送至 成管模具； 成型為直徑在lm，管壁厚度在20_的逃生管。
[0015] 實(shí)施例2 超高分子量聚乙烯組合的重量份配比為超高分子量聚乙烯100份，短纖玻璃纖維12份， 堿式硫酸鎂晶須16份，鄰苯二甲酸二辛酯6份，氟烴基改性聚硅氧烷6份，聚乙烯蠟4份； 其中，氧化鋁為純度在99.5%以上的氧化鋁粉;超高分子量聚乙烯的分子量在350萬~ 465萬;短纖玻璃纖維的長(zhǎng)度在3 mm~5mm;堿式硫酸鎂晶須的長(zhǎng)度在40μηι~55μηι; 將上述組合物準(zhǔn)確稱量后，利用雙螺桿擠出機(jī)擠出共混，再利用單螺桿擠出機(jī)推送至 成管模具； 成型為直徑在lm，管壁厚度在20_的逃生管。
[0016] 實(shí)施例3 超高分子量聚乙烯組合的重量份配比為超高分子量聚乙烯100份，短纖玻璃纖維11份， 堿式硫酸鎂晶須18份，鄰苯二甲酸二辛酯5份，氟烴基改性聚硅氧烷10份，聚乙烯蠟5份； 其中，氧化鋁為純度在99.5%以上的氧化鋁粉;超高分子量聚乙烯的分子量在300萬~ 550萬;短纖玻璃纖維的長(zhǎng)度在3 mm~5mm;堿式硫酸鎂晶須的長(zhǎng)度在40μπι~55μπι; 將上述組合物準(zhǔn)確稱量后，利用雙螺桿擠出機(jī)擠出共混，再利用單螺桿擠出機(jī)推送至 成管模具； 成型為直徑在lm，管壁厚度在20_的逃生管。
[0017] 實(shí)施例4 超高分子量聚乙烯組合的重量份配比為超高分子量聚乙烯100份，短纖玻璃纖維14份， 堿式硫酸鎂晶須15份，鄰苯二甲酸二辛酯8份，氟烴基改性聚硅氧烷1份； 其中，氧化鋁為純度在99.5%以上的氧化鋁粉;超高分子量聚乙烯的分子量在250萬~ 320萬;短纖玻璃纖維的長(zhǎng)度在3 mm~5mm;堿式硫酸鎂晶須的長(zhǎng)度在40μπι~55μπι; 將上述組合物準(zhǔn)確稱量后，利用雙螺桿擠出機(jī)擠出共混，再利用單螺桿擠出機(jī)推送至 成管模具； 成型為直徑在lm，管壁厚度在20_的逃生管。
[0018] 對(duì)比例1 制備工藝同實(shí)施例1，不同的是組合物的配方為超高分子量聚乙烯100份，鄰苯二甲酸 二辛酯7份，聚乙烯蠟3份。
[0019] 對(duì)比例2 制備工藝同實(shí)施例1，不同的是組合物的配方為超高分子量聚乙烯100份，短纖玻璃纖 維13份，堿式硫酸鎂晶須17份，鄰苯二甲酸二辛酯5~8份。
[0020] 對(duì)比例3 制備工藝同實(shí)施例1，不同的是組合物的配方為分子量在400萬~500萬超高分子量聚乙 烯100份。
[0021 ]各實(shí)施例和對(duì)比例的逃生管的性能檢測(cè)見下表；
從上表可以看出，本發(fā)明組合物的配比大大的改善了超高分子量聚乙烯的耐壓性能和 抗沖擊性能，假如是本發(fā)明組合物的成份沒有按配比，雖然也能夠起到一定的改善作用，但 效果不是很明顯。
[0022]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本發(fā)明作其它形式的限制，任 何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等 效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所 作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于擠出成型逃生管道的超高分子量聚乙烯組合物，其特征在于，重量份組成 為:超高分子量聚乙烯100份，短纖玻璃纖維3~14份，堿式硫酸鎂晶須5~18份，鄰苯二甲酸二 辛酯2~8份，氟烴基改性聚硅氧烷1~10份，聚乙烯蠟0~5份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于擠出成型逃生管道的超高分子量聚乙烯組合物，其 特征在于，重量份組成為:超高分子量聚乙烯100份，短纖玻璃纖維13份，堿式硫酸鎂晶須17 份，鄰苯二甲酸二辛酯7份，氟烴基改性聚硅氧烷3~5.5份，聚乙烯蠟3份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于擠出成型逃生管道的超高分子量聚乙烯組合物， 其特征在于:所述的超高分子量聚乙稀的分子量在250萬~550萬。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于擠出成型逃生管道的超高分子量聚乙烯組合物， 其特征在于:所述的短纖玻璃纖維的長(zhǎng)度在3mm~5mm。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于擠出成型逃生管道的超高分子量聚乙烯組合物， 其特征在于:所述的堿式硫酸鎂晶須的長(zhǎng)度在40μπι~55μπι。
【專利摘要】一種用于擠出成型逃生管道的超高分子量聚乙烯組合物，屬于超高分子量聚乙烯材料技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于，重量份組成為：超高分子量聚乙烯100份，短纖玻璃纖維3~14份，堿式硫酸鎂晶須5~18份，鄰苯二甲酸二辛酯2~8份，氟烴基改性聚硅氧烷1~10份，聚乙烯蠟0-5份。本發(fā)明提供一種超高分子量聚乙烯的組合物，改變超高分子量聚乙烯的加工難易度，本發(fā)明的組合物不但擠出性能大大提高，而且制成逃生管道物理機(jī)械性能更好、相同壁厚和管徑側(cè)逃生管道耐壓性能和抗沖擊性能提高30%以上。
【IPC分類】C08K5/12, C08L83/08, C08L23/06, C08K7/08, C08K7/14
【公開號(hào)】CN105482233
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610054246
【發(fā)明人】葉勇, 于元章, 張波, 陳清松, 蘇志剛, 蒲堅(jiān), 戴曉日, 黎陽, 齊宏崗
【申請(qǐng)人】廣東省南粵交通揭惠高速公路管理中心, 山東科力新材料有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2016年1月27日