[发明专利]一种超高分子量聚乙烯厚壁管材的制备方法

说明书

技术领域

本发明是一种超高分子量聚乙烯厚壁管材的制备方法，属于新型工程塑料领域。

背景技术

目前，国内外在化工、石油、天燃气等行业的输送过程当中大多采用金属制成的管材，由于金属自身的物理性能，普遍存在易腐蚀，重量重，易磨损，易黏附等缺点，需要有能解决这些问题的新的厚壁管材的出现。

发明内容

本发明的目的就是克服金属管材的不足，提供一种新型的成本低、耐腐蚀、高耐磨的超高分子量聚乙烯厚壁管材。

本发明是这样实现的：将超高分子量聚乙烯及专用助剂粉末经搅拌机混合后均匀送入螺旋角42°-45°的单螺杆挤出机，直接将粉末快速压成一定密度的物料，在熔体压力＜10MPa和相应的温度参数下，进行熔融塑化后直接挤出管材，再依次经特制的模具形成管型，经过冷却系统后形成管材，最后由切割机定长切割。

本发明所述相应的温度参数为：加料段：100-260℃，压缩段：240-280℃，均化段250-290℃，出口220-260℃。

本发明所述的管材是经过特制的模具而冷却成型的。

本发明所述的冷却系统是安置在出口处的循环水冷却系统。

本发明所述的超高分子量聚乙烯是基体粘均分子量在400万以上的超高分子量聚乙烯。

本发明的有益效果是：1、极高的耐磨特性：本发明的分子量高达400万以上，磨耗指数最小，使它具有极高的抗滑动摩擦能力，其耐磨性高于一般的合金钢6.6倍，不锈钢的27.3倍。2、极高的耐冲击性：本发明的冲击韧性值较高，在按GB1843标准进行悬臂梁冲击实验中，本发明达到无破损，可承受外力强冲击、内部超载、压力波动。3、耐腐蚀性：本发明可以耐烈性化学物质的侵蚀，可在浓度小于80％的浓盐酸中应用，在浓度小于75％的硫酸、浓度小于20％的硝酸中性能相当稳定。4、独特的耐低温性：本发明耐低温性能优异，其耐冲击性、耐磨性在-269℃时基本不变，是目前唯一可在接近绝对零度的温度下工作的一种工程塑料，同时，本发明的适温性宽，可长期在-269℃到80℃的温度下工作。5、不易结垢性：本发明由于摩擦系数小和无极性，具有很好的表面非附着性，管道光洁度高。6、寿命长：本发明抗疲劳强度大于50万次，耐环境应力开裂性较优，抗环境应力开裂＞4000h，可埋地使用50年左右，仍可保持70％以上的机械性能。7、安装简便：本发明重量仅为钢管的八分之一，使装卸、运输、安装极为方便，且能减轻工人的劳动强度，安全可靠，快捷方便，“节能、环保、经济、高效”。8、其他特性：本发明还有吸能、吸噪音、抗静电、对电子具有屏蔽能力、不吸水、比重轻、容易机械加工、可着色等突出特性。

具体实施方式

以生产外径为320mm内径为90mm的管材为例，将超高分子量聚乙烯及专用助剂粉末经搅拌机混合后均匀送入螺旋角42°-45°的单螺杆挤出机，直接将粉末快速压成一定密度的物料，进行熔融塑化后直接挤出管材，在依次经特制的外径为330mm、内径为85mm的模具经外力牵引经冷却系统冷却形成管材，用电锯根据长短要求切割。