[发明专利]一种煤矿用PVC管材的制备方法

说明书

本发明公开了一种煤矿用PVC管材，其是由下述重量份的原料制成：PVC树脂100‑150，CPE 10‑15，炭黑10‑15，ACR树脂1‑2，无机阻燃剂1‑3，热稳定剂1‑1.5，碳包覆载防老化剂埃洛石纳米管0.5‑1，润滑剂0.5‑1。本发明得到的PVC管材兼顾抗静电、抗冲击、抗老化性能，综合性能优良，能有效提高管道的使用安全性，延长管道的使用寿命，且成本相对较低。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种煤矿用PVC管材的制备方法。

背景技术

煤矿井下条件特殊，需要大量管材进行井下排水、通风、吸尘，传统用于排水的铸铁管道比重大，易腐蚀，使用寿命短，造价高，而PVC管材具有质轻价廉，安装、运输方便，耐腐蚀等优点，成为替代金属管材的潜在材料，在国际上也得到了一定的应用推广。但是，PVC管材具有高绝缘性，在煤矿等易产生静电的场合，会因静电积聚而引起火灾或瓦斯爆炸。同时，由于井下管道经常受到冲击和碰撞，而且井中环境恶劣，容易加速管道的老化，因此煤矿用管材必须具有较高的抗冲击性能和抗老化性能。

为了预防静电危害的产生，主要手段是在PVC材料中添加抗静电剂，使塑料具有一定的导电性。目前广泛使用炭黑作为导电填料。但是，炭黑的机械性能差，在PVC材料中添加炭黑单一组分以改善其抗静电性能，会导致材料变得又脆又硬，其抗冲击性能下降。为了提高矿用PVC管材的使用安全系数，延长其使用年限，尚需要对其进行完善和改进。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种煤矿用PVC管材及其制备方法，使PVC管材具有优良的抗静电、抗冲击、抗老化性能，从而有效提高管道的使用安全性，延长管道的使用寿命。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种煤矿用PVC管材，其是由下述重量份的原料制成：

PVC树脂100-150，CPE 10-15，炭黑10-15，ACR树脂1-2，无机阻燃剂1-3，热稳定剂1-1.5，碳包覆载防老化剂埃洛石纳米管0.5-1，润滑剂0.5-1。

所述无机阻燃剂为纳米氢氧化铝或者纳米氢氧化镁。

所述热稳定剂为有机锡热稳定剂或者稀土热稳定剂。

所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、油酸酰胺中的一种或者几种的混合。

所述碳包覆载防老化剂埃洛石纳米管由下述重量份的原料制成：柠檬酸0.5-1，防老化剂0.5-1，埃洛石纳米管1-2，乙醇20-30。

所述防老化剂为防老剂MB或者防老剂MBZ。

所述碳包覆载防老化剂埃洛石纳米管的具体制备方法如下：将柠檬酸和防老化剂溶解于乙醇后，加入埃洛石纳米管超声分散均匀，真空干燥后于250-280℃、惰性气氛下煅烧2-5h，冷却后即得。

一种煤矿用PVC管材的制备方法，包括如下步骤：

(1)先将PVC树脂、CPE、ACR树脂和润滑剂在高速混合机中于120-130℃混合均匀，然后与其余原料在冷混机中于40-45℃搅拌均匀，得到混合料；

(2)将步骤(1)所述的混合料加入双螺杆挤出机中熔融挤出，即得。

所述双螺杆挤出机各区温度为：1区140-145℃，2区140-150℃，3区160-165℃，4区165-170℃，5区170-180℃。

本发明的优点是：