[发明专利]一种耐磨复合管及其制备方法

说明书

本发明提出了一种耐磨复合管，包括：管体和耐磨层，其中，所述管体为聚乙烯材料制成；所述耐磨层设置在所述管体的内侧壁上，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，其中，所述硅烷接枝改性苯乙烯类热塑性弹性体的用量占所述热塑性弹性体材料的20～80wt%。另一个方面，本发明提出了一种耐磨复合管制备方法，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，通过成型、定径、冷却、牵引以制作所述复合管。

技术领域

本发明涉及复合管技术领域，具体而言，涉及一种耐磨复合管及其制备方法。

背景技术

目前，耐磨管道作为一种特种工业管道，在国民经济中扮演着非常重要的地位，其主要用于矿山，如矿浆选矿输送和尾矿的长距离管道输送；疏浚，如江河湖海的清淤疏浚、抽沙排沙；冶金，如精矿浆、冶金废渣、煤粉等输送；化工，如盐浆、碱浆等固液混合物的输送；电力，如火电厂除灰、排渣、送粉、回粉、脱硫工艺管道等。因此，耐磨管道在许多工业领域均得到了广泛的应用。

传统的耐磨管道主要以钢管、铸铁管等金属管道为主，但其存在严重的腐蚀和磨损问题，使得该种管道使用寿命短，工程维护费用高。采用内衬技术应用于钢管、铸铁管后，衬胶或衬塑钢管虽然大大地提高了其耐磨性能，但又存在管材笨重、安装连接不方便等问题，而且胶层或塑层易与钢管脱层而造成管道堵塞，这严重阻碍了衬胶或衬塑钢管的发展。

现有的一些复合管，如陶瓷复合管、铸石复合管等，虽然具有较好的耐磨性，但是成本造价较高。另外，非金属管道如橡胶管、超高分子量聚乙烯管材也逐渐在该领域兴起。橡胶管虽然耐腐蚀、耐磨性能有所提高，但终究因其工程造价高而限制其发展。超高分子量聚乙烯管道尽管凭其耐腐蚀、耐磨和自润滑等综合性能得到了较广泛的应用，但也暴露出难加工等缺陷，而且其耐磨性在恶劣工况下存在不足。因而需要开发出新型的管材来解决现有技术中的这些问题。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种耐磨复合管及其制备方法，旨在解决现有的耐磨复合管加工难度大，且耐磨强度较低，在复合管的使用过程中极易磨损从而影响复合管的正常使用的问题。

一个方面，本发明提出了一种耐磨复合管，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。

进一步地，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；

进一步地，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。

进一步地，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：