[发明专利]矿用井下聚乙烯管材

说明书

一、技术领域：

本发明涉及聚乙烯管材领域，是一种矿用井下聚乙烯管材。

二、背景技术：

矿用聚乙烯(PE)管材以其优异的综合性能得到煤矿日益广泛的应用。随着国家煤矿对安全的不断重视，随着科技的飞速发展，用PE管取代钢管、玻璃钢管，已经成为保证煤矿安全的理想选择。由于煤矿井下的特殊情况，含有大量腐蚀性及易燃、易爆气体，而PE的氧指数OI＝17.4，为易燃性塑料，所以要求PE管材要具有阻燃性、抗静电性。目前，应用较广泛的阻燃剂大多都以卤系阻燃剂为主，因为卤系阻燃剂于200℃至300℃分解放出HX(即卤化氢系列气体)，能捕获造成降解的高能自由基H⁺(即氢离子)和HO^-(即氢氧根离子)，延缓或终止反应；HX为一种难燃气体，密度比空气大，可覆盖在材料表面，降低其可燃气体的浓度，抑制材料的燃烧。但因卤系阻燃剂作用时会产生大量烟雾，产生的有毒且具有腐蚀性的卤化氢气体，会腐蚀仪器和设备，产生二次灾害，目前卤系阻燃剂的用量有逐渐减少的趋势；其燃烧时所产生的有毒(二噁英)烟雾，对环境污染严重。

三、发明内容：

本发明提供了一种矿用井下聚乙烯管材，解决了现有矿用井下聚乙烯管材存在的缺陷，提高了聚乙烯管材在井下的使用安全性。

本发明的技术方案是这样来实现的：一种矿用井下聚乙烯管材，其按原料质量份组成为100质量份的PE80、11.3质量份至32.1质量份的硼酸锌氢氧化镁阻燃剂、1.9质量份至2.6质量份的导电乙炔炭黑。

上述矿用井下聚乙烯管材按原料质量份最佳组成为100质量份的PE80、22.2质量份的硼酸锌氢氧化镁阻燃剂、2.1质量份的导电乙炔炭黑。

本发明矿用井下聚乙烯管材除具有普通矿用聚乙烯管材质轻价廉、柔韧性好、便于安装、耐腐蚀、耐磨损、使用寿命长等特点外，还选择了硼酸锌氢氧化镁作为阻燃剂，硼酸锌价廉、无毒、无刺激，对复合材料的力学强度和热老化性能影响小，因此生产的聚乙烯管材还具有无毒无危害，安全环保的优点。它可通用于抽放瓦斯、供水排水、正压通风、负压通风、喷浆等用途。

五、具体实施方式：

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案和实际需要来确定具体的实施方式。

实施例1：该聚乙烯管材按质量份组成为100质量份的PE80、32.1质量份的硼酸锌-氢氧化镁阻燃剂、2.1质量份的导电乙炔炭黑。

实施例2：该聚乙烯管材按质量份组成为100质量份的PE80、22.2质量份的硼酸锌-氢氧化镁阻燃剂、2.6质量份的导电乙炔炭黑。

实施例3：该聚乙烯管材按质量份组成为100质量份的PE80、11.3质量份的硼酸锌-氢氧化镁阻燃剂、1.9质量份的导电乙炔炭黑。

上述实施例1至3仍然采用现有公知的生产聚乙烯管材方法得到所需要的聚乙烯管材。并且按照煤炭行业标准MT588.1-2005《煤矿井下用塑料管材》第一部分聚乙烯管材进行检测，其各项性能指标均达到所规定的标准。具体检测如下：

液压实验：按照GB/T6111-2003《流体输送用热塑性塑料管材耐内压实验方法》测定。在试验压力下保压100h，管材无渗漏和破坏。

拉伸强度和拉断伸长率：按照GB/T8804-2003《热塑性塑料管材拉伸性能测定》测定。拉伸强度≥9.0Mpa，拉断伸长率≥300％。

表面电阻：按照MT181-88《煤矿井下用塑料管安全性能检验规范》测定。管材内、外壁表面电阻算术平均值≤1.0×10⁶Ω。

酒精喷灯燃烧实验：按照MT181-88《煤矿井下用塑料管安全性能检验规范》测定。1)6根试样有焰燃烧时间的算术平均值≤3s，其中任何一条试样的有焰燃烧时间≤10s；2)6根试样无焰燃烧时间≤20s，其中任何一条试样的无焰燃烧时间≤60s。

本发明矿用井下聚乙烯管材除具有普通矿用聚乙烯管材质轻价廉、柔韧性好、便于安装、耐腐蚀、耐磨损、使用寿命长等特点外，还具有无毒无危害，安全环保的优点。