本發(fā)明屬于礦用管材技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤礦井下用聚乙烯復(fù)合管。
背景技術(shù)：
煤炭是我國(guó)的主要能源，占總能量的70％以上，每年的產(chǎn)量約在20億噸以上。為了確保井下生產(chǎn)的安全，在煤炭挖掘時(shí)，必須要保證井下的通風(fēng)，以避免瓦斯、煤塵聚集，從而一起爆炸等惡性事故?，F(xiàn)有的通風(fēng)方法大都是以伸入井下的管材進(jìn)行通風(fēng)和排放瓦斯的操作，而管材基本都采用金屬管、玻璃鋼管、聚氯乙烯管，上述的管材雖然能夠保證通風(fēng)的效果，但是其成本價(jià)高，而且在安裝鋪設(shè)時(shí)的難度也相應(yīng)較大。
目前煤礦井下給、排水用管、煤礦井下正壓風(fēng)、噴漿用管、煤礦井下負(fù)壓風(fēng)、抽放瓦斯用管等采用的金屬管道產(chǎn)品由于本身的耐腐蝕性差、碰撞易產(chǎn)生火花引起礦難事故，而逐漸被礦用塑料管道產(chǎn)品所取代。但煤礦井下用管道都有很高的阻燃、抗靜電要求，而塑料材料，由于其組分屬于可燃、絕緣材料，所以其阻燃、抗靜電性能很差，很難滿足煤礦井下這種特定的環(huán)境要求。聚乙烯材料本身的性能優(yōu)越性體現(xiàn)在可以通過(guò)添加填料改變微觀結(jié)構(gòu)，從而提高其阻燃抗靜電性能。
很多塑料管材生產(chǎn)廠、研究單位已經(jīng)開始進(jìn)行這方面的研究，其中有發(fā)明專利申請(qǐng)200410087639.4，該專利申請(qǐng)采用比較早期的國(guó)標(biāo)mt558.1-1996，而且該礦用聚乙烯管材使用在深層瓦斯抽放及瓦斯?jié)舛雀哌_(dá)90％以上的高危礦井下使用時(shí)，其要求的阻燃抗靜電和機(jī)械性能要求還明顯不夠，表面電阻率達(dá)到106ω。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提出一種煤礦井下用聚乙烯復(fù)合管，該復(fù)合管具有優(yōu)異的阻燃抗靜電性能，并且機(jī)械性能好。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種煤礦井下用聚乙烯復(fù)合管，由抗靜電內(nèi)層、抗靜電外層以及阻燃層組成，所述阻燃層由聚乙烯樹脂80～85wt％與環(huán)保阻燃成分15～20wt％組成，抗靜電內(nèi)層與抗靜電外層的原料組成相同，抗靜電內(nèi)層由以下原料制成：聚乙烯樹脂55～65wt％、抗氧化劑3～6wt％、抗靜電劑7～10wt％、無(wú)機(jī)阻燃劑10～15wt％、增強(qiáng)劑10～13wt％以及潤(rùn)滑劑4～10wt％，抗靜電劑為導(dǎo)電爐法碳黑、乙炔碳黑與烷基磺酸鈉組成的混合物。
優(yōu)選地，抗靜電劑中各組分的含量為導(dǎo)電爐法碳黑20～30％、乙炔碳黑30～40％與烷基磺酸鈉30～40％。
優(yōu)選地，抗氧化劑為抗氧化劑ca。
優(yōu)選地，無(wú)機(jī)阻燃劑為三氧化二銻、磷酸三甲苯酯或氫氧化鋁的一種或多種的組合。
優(yōu)選地，潤(rùn)滑劑為硬脂酸鈣、硬脂酸、石蠟、微晶蠟、氧化聚乙烯蠟和pe蠟中的兩種或兩種以上混合物。
本發(fā)明的煤礦井下用聚乙烯復(fù)合管的制備方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員制備聚乙烯管常規(guī)方法，也可以采用中國(guó)專利201310593538.3煤礦用超高分子量聚乙烯抗靜電、阻燃管材的制備方法。
阻燃/抗靜電：煤礦井下用聚乙烯管材的抗靜電成分、阻燃成分均勻分布在管材本體中，因而抗靜電及阻燃性能指標(biāo)，不會(huì)因使用時(shí)間長(zhǎng)而受到影響。抗靜電、阻燃性能均高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，適用于井下易燃、易爆的特定場(chǎng)所。其中，抗靜電內(nèi)層與抗靜電外層的聚乙烯管材經(jīng)過(guò)改性處理，其物理性能和阻燃抗靜電性能均能夠符合井下安全使用的要求，不會(huì)由于聚乙烯管產(chǎn)生靜電而易爆瓦斯，不會(huì)由于火源而很快燃燒，離開火源能夠自熄。
本發(fā)明充分利用了導(dǎo)電爐法碳黑、乙炔碳黑與烷基磺酸鈉的協(xié)調(diào)抗靜電作用，無(wú)機(jī)阻燃劑，再配以優(yōu)異的增強(qiáng)材料，使煤礦井下用聚乙烯復(fù)合管達(dá)到安全使用的目的。本發(fā)明的聚乙烯復(fù)合管表面電阻率為104ω?cái)?shù)量級(jí)，優(yōu)于在先發(fā)明專利申請(qǐng)200410087639.4的100數(shù)量級(jí)以上。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種煤礦井下用聚乙烯復(fù)合管，由抗靜電內(nèi)層、抗靜電外層以及阻燃層組成，所述阻燃層由聚乙烯樹脂85wt％與環(huán)保阻燃成分15wt％組成?？轨o電內(nèi)層與抗靜電外層的原料組成相同，抗靜電內(nèi)層由以下原料制成：聚乙烯樹脂60wt％、抗氧化劑ca5wt％、抗靜電劑8wt％、三氧化二銻12wt％、增強(qiáng)劑10wt％、硬脂酸2.5wt％以及石蠟2.5wt％，抗靜電劑中各組分的含量為導(dǎo)電爐法碳黑25％、乙炔碳黑35％與烷基磺酸鈉40％。
實(shí)施例2
一種煤礦井下用聚乙烯復(fù)合管，由抗靜電內(nèi)層、抗靜電外層以及阻燃層組成，所述阻燃層由聚乙烯樹脂80wt％與環(huán)保阻燃成分20wt％組成，抗靜電內(nèi)層與抗靜電外層的原料組成相同，抗靜電內(nèi)層由以下原料制成：聚乙烯樹脂56wt％、抗氧化劑ca6wt％、抗靜電劑7wt％、氫氧化鋁10wt％、增強(qiáng)劑13wt％、氧化聚乙烯蠟6wt％以及石蠟2wt％，抗靜電劑中各組分的含量為導(dǎo)電爐法碳黑20％、乙炔碳黑40％與烷基磺酸鈉40％。
實(shí)施例3
一種煤礦井下用聚乙烯復(fù)合管，由抗靜電內(nèi)層、抗靜電外層以及阻燃層組成，所述阻燃層由聚乙烯樹脂82wt％與環(huán)保阻燃成分18wt％組成，抗靜電內(nèi)層與抗靜電外層的原料組成相同，抗靜電內(nèi)層由以下原料制成：聚乙烯樹脂65wt％、抗氧化劑ca3wt％、抗靜電劑7wt％、磷酸三甲苯酯2wt％、氫氧化鋁8wt％、增強(qiáng)劑11wt％、石蠟2wt％、微晶蠟2wt％，抗靜電劑中各組分的含量為導(dǎo)電爐法碳黑30％、乙炔碳黑40％與烷基磺酸鈉30％。
試驗(yàn)例
按照中華人民共和國(guó)煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：mt558.1-2005《煤礦井下用塑料管材第一部分：聚乙烯管材》和gb/t8804.3熱塑性管材拉伸性能測(cè)定第3部分，對(duì)實(shí)施例1-3的聚乙烯復(fù)合管進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表1。
表1實(shí)施例1-3聚乙烯復(fù)合管物理力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。