[发明专利]一种耐磨复合管及其制备方法

权利要求书

1.一种耐磨复合管，其特征在于，包括：管体，所述管体为聚乙烯材料制成；

所述管体的内侧壁设置有耐磨层，所述耐磨层为热塑性弹性体材料；

所述热塑性弹性体材料通过硅烷接枝改性苯乙烯类热塑性弹性体，并辅助以填料、填充油、热塑性树脂制得。

2.根据权利要求1所述的耐磨复合管，其特征在于，所述热塑性弹性体材料的重量配比的组分：所述硅烷接枝改性苯乙烯类热塑性弹性体20～80份、所述填料1～30份、所述填充油1～50份以及所述热塑性树脂1～30份。

3.根据权利要求2所述的耐磨复合管，其特征在于，所述硅烷接枝改性苯乙烯类热塑性弹性体的化学式为：

CH₂(X)-CH₂-C(O)O-(CH₂)_n-SiR_mR′_(3-m)和/或

CH₃-CH(X)-C(O)O-(CH₂)_n-SiR_mR′_(3-m)

其中，R表示可水解基团，R′表示具有1至6个碳原子的烃基，m取值1、2或3；n取值1～20的自然数，X表示苯乙烯类热塑性弹性体。

4.根据权利要求3所述的耐磨复合管，其特征在于，所述硅烷的添加量为所述苯乙烯类热塑性弹性体重量份的0.5%～30%，其结构式如下：

CH₂=CH-C(O)O-(CH₂)_n-SiR_mR′_(3-m)

其中：R表示可水解烷氧基团；R′表示具有1至6个碳原子的烃基；m取值1、2或3；n取值1～20的自然数。

5.根据权利要求4所述的耐磨复合管，其特征在于，所述硅烷包括丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷和丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷中的任意一种。

6.根据权利要求5所述的耐磨复合管，其特征在于，所述硅烷接枝改性苯乙烯类热塑性弹性体材料通过苯乙烯类热塑性弹性体和硅烷经过催化反应制得，所述催化反应的催化剂为Lewis酸催化剂，所述催化剂的用量小于等于所述热塑性弹性体材料的1%。

7.根据权利要求2所述的耐磨复合管，其特征在于，所述填料为二氧化硅，所述二氧化硅的粒径为0.1～10µm；

所述填充油为闪点大于200℃的饱和直链烷烃油和/或环烷烃油；

所述热塑性树脂为聚乙烯和/或聚丙烯。

8.根据权利要求3-7任一项所述的耐磨复合管，其特征在于，所述苯乙烯类热塑性弹性体为热塑性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物弹性体、热塑性苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯三元嵌段共聚物弹性体、热塑性高苯乙烯的苯乙烯型嵌段共聚物弹性体任一种或几种的组合。

9.一种耐磨复合管制备方法，其特征在于，包括：

制备热塑性弹性体材料；

将聚乙烯加入挤出机的主机中，并将所述热塑性弹性体材料加入挤出机的共挤机中，开启所述主机和共挤机，通过共挤模具进行成型、定径套定径、冷却箱冷却、牵引机牵引以制备所述复合管；

所述主机的温度为190～210℃，所述主机的螺杆转速为50～150rpm，所述共挤机的温度为140～180℃，所述共挤机的螺杆转速为50～100 rpm，所述共挤模具的温度为150～200℃，所述牵引机的牵引速度为0.1～3.0m/min；

在制备所述热塑性弹性体材料时，按照重量份将填料、硅烷、苯乙烯类热塑性弹性体和催化剂加入混合机中，开动所述混合机，在1～500rpm条件下混合1～15min，然后提高所述混合机的转速至500～1000rpm，混合15～30min后关闭所述混合机，加入填充油、热塑性树脂后，开动所述混合机，在1～500rpm条件下继续混合1～15min后，通过造粒挤出机进行造粒制得所述热塑性弹性体材料。