[发明专利]一种耐磨交联PE复合管及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚乙烯管材技术领域，具体涉及一种交联聚乙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

随着工业的发展，管道长距离输送浆体和粉体在我国发展迅速，如煤电厂的粉煤灰输送、江河湖海清淤、粮食输送以及其他冶金矿产领域。该领域管材品种需求多样，但都要求一个耐磨性。目前市场上普遍采用钢管，但是钢管存在不耐腐蚀、磨擦系数大，管材的使用寿命短，系统维护费用高等缺点。

高密度聚乙烯，具有高强度、耐腐蚀、抗冲击性能、低摩擦系数等性能，用其制成的管材具有较好耐压、耐环境应力开裂、耐磨等性能，是目前使用最为范围广泛的一种塑料管材。聚乙烯管道也成功的应用于一些河道的清淤、尾矿输送等。因此，该类管道系统逐渐得受到塑料管道厂家的关注，塑料管道和钢管相比具有比重轻、耐腐蚀，安装费用低等优点，但是当固体颗粒含量较高或颗粒较大时，管材不断受到固体颗粒的冲刷，因此需要进一步提高材料的耐磨性，目前针对耐磨管领域开发较多的是超高分子量聚乙烯管材及其复合管材，其缺点是挤出成型困难、生产效率低，耐热性能较普通聚乙烯没有改善。

发明内容

 针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种常温自交联的耐磨交联PE复合管及其制备方法。

所述的一种耐磨交联PE复合管，其特征在于包括如下重量份的组份：

聚乙烯100份   抗刮擦剂1-3份  碳纤维0-10份  弹性体0-5份  抗氧剂0.05-0.2份  交联促进剂0.2-1份  润滑剂0.5-1份。

所述的一种耐磨交联PE复合管，其特征在于包括如下重量份的组份：

聚乙烯100份   抗刮擦剂1-3份  碳纤维4-6份  弹性体2-3份  抗氧剂0.1-0.15份  交联促进剂0.6-0.8份  润滑剂0.6-0.8份。

所述的一种耐磨交联PE复合管，其特征在于所述的抗刮擦剂为IRGASURF SR100 、石墨或聚四氟乙烯。

所述的一种耐磨交联PE复合管，其特征在于所述的弹性体为茂金属-乙烯辛烯共聚物或三元乙丙胶。

   所述的一种耐磨交联PE复合管，其特征在于所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂330中的一种或一种以上混合物。

所述的一种耐磨交联PE复合管，其特征在于所述的润滑剂为硬脂酸钙、PE蜡或PPA。

所述的一种耐磨交联PE复合管，其特征在于所述的交联促进剂为氯化镁或氯化钙。

所述的一种耐磨交联PE复合管的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)取聚乙烯100份，抗刮擦剂1-3份，碳纤维0-10份，弹性体0-5份，抗氧剂0.05-0.2份，交联促进剂0.2-1份，润滑剂0.5-1份，通过高混机混合均匀后，经双螺杆熔融挤出造粒，所述的双螺杆直径为75mm，螺杆长径比为40:1，挤出温度为200-220℃；

2）将步骤1）得到的造粒好的复合材料在相对真空度为-0.095～-0.098MPa，温度为64-66℃的真空干燥机中干燥4-6小时，至水分含量小于200ppm，得到干燥好的PE混配料；

3）向步骤2）中得到的干燥好的PE混配料里，喷淋硅烷交联剂，所述的硅烷交联剂为液体硅烷 2-3份和交联引发剂0.2-0.5份混合液；喷好后再继续搅拌30分钟，得到PE混配料；

4）将步骤3）中得到的PE混配料直接在挤出机上挤出管材，根据管材壁厚的不同，管材放置5-30天，充分交联后得到耐磨交联PE复合管。

所述的一种耐磨交联PE复合管的制备方法，其特征在于步骤3）中所述的液体硅烷为三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷的任意一种。

所述的一种耐磨交联PE复合管的制备方法，其特征在于步骤3）中所述的交联引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双（叔丁基过氧基）己烷中的任意一种。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

   1）本发明将材料物理改性技术和化学改性技术进行融合，将各种功能助剂效果发挥最大化，通过化学改性的方法，增强PE分子链的联结，形成三维的网络结构，提高了材料的耐蠕变性和管材表面抗固体颗粒冲击的能力 ；利用物理改性技术，在聚乙烯材料中复配了抗刮擦伤剂和增强剂，最终得到了韧性、强度与硬度均衡的PE交联复合材料；