[发明专利]一种快速成型超高分子量聚乙烯管及其制备方法

说明书

本发明属于材料复合技术领域，涉及一种快速成型超高分子量聚乙烯管及其制备方法。该快速成型超高分子量聚乙烯管材料的各个组分的份数为：超高分子量聚乙烯：100份，熔体强度改性剂：1‑20份，抗氧剂：0.1‑2份。本发明的有益效果是：本发明首次将熔体延展性好的聚4‑甲基‑1‑戊烯先与高分子量聚乙烯混合挤出制备出熔体增强改性剂，与超高分子量聚乙烯、抗氧剂混合，在单螺杆挤出机上快速挤出成型管材，生产效率较现有技术提高3‑5倍，所制得的管材具有优异的机械性能，可满足矿山等输送浆体物料的高耐磨耐冲击需求。该方法具备简便、成本低，具有良好发展前景。

技术领域

本发明属于材料复合技术领域，涉及一种快速成型超高分子量聚乙烯管及其制备方法。

背景技术

超高分子量聚乙烯是一种分子量极高的热塑性工程塑料，它的分子结构和普通聚乙烯相同，普通聚乙烯的分子量一般几十万，而超高分子量聚乙烯的粘均分子量达到150～1000万。随着分子量的大幅度升高，高度缠结的分子链段赋予其优异的力学性能，摩擦系数小，磨耗低，耐化学药品、耐冲击、耐低温、自润滑性、抗结垢性、耐应力开裂性及卫生性优良，被称为“令人惊异的塑料”，其耐磨性居塑料之首。

但也是由于超高分子量聚乙烯分子链高度缠结，使得超高分子量聚乙烯熔体在很高的温度下业无流动性，临界剪切速率低，熔体容易剪切破裂，无法实现螺杆挤出成型。因此开发出高效的超高分子量聚乙烯熔体抗剪切破裂技术，提升超高分子量聚乙烯熔体的临界剪切速率与加工性能成为研究重点。

现有的超高分子量聚乙烯管材硬顶挤出方法生产效率低、应用范围有限；而熔融挤出改性超高分子量聚乙烯管材方法虽然技术先进，但是对于超大型管材，需要投入高成本的定型切割等辅机成套设备，不利于一次性工程需求管材的投产。基于以上原因，本技术开发了新型快速成型超高分子量聚乙烯管材专用料，既可以实现超高分子量聚乙烯管材制品的相对高效挤出，又能降低硬件设备的投资规模，显著提升了超高分子量聚乙烯管材产品的竞争力。

发明内容

本发明公开了一种快速成型超高分子量聚乙烯管及其制备方法，以解决现有技术的上述技术问题以及其他潜在问题中的任意问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种快速成型超高分子量聚乙烯管：按重量份将100份超高分子量聚乙烯、1-20份熔体强度改性剂、0.1-2份抗氧剂高速混合，然后将混合物用单螺杆挤出机快速挤出成型管材。

所述的超高分子量聚乙烯为粘均分子量150万-1000万的聚乙烯。

所述的熔体增强改性剂为聚4-甲基-1-戊烯和高分子量聚乙烯的混合物，聚4-甲基-1-戊烯和高分子量聚乙烯质量比为8:2～2:8。

所述的聚4-甲基-1-戊烯的粘均分子量为5万-30万。

所述的高分子量聚乙烯为粘均分子量50万-100万的聚乙烯。

所述的聚4-甲基-1-戊烯和高分子量聚乙烯混合物按质量比为8:2～2:8高速混合混合时间为10-30分钟，然后在双螺杆挤出机上挤出造粒，挤出温度250℃，再将粒子液氮粉碎到200-300微米粉末。

一种快速成型超高分子量聚乙烯管材专用料及管材的制备方法聚乙烯管材的制备方法，该方法按重量份将将100份超高分子量聚乙烯、1-20份熔体强度改性剂、0.1-2份抗氧剂高速混合，混合时间为5-30分钟，得到快速成型超高分子量聚乙烯管材专用料。

将快速成型超高分子量聚乙烯管材专用料用于单螺杆挤出机挤出管材，具体步骤为：将耐高温耐磨聚烯烃管材专用料放入单螺杆挤出机中挤出成型，挤出温度为245℃-255℃，管材直径10-1500毫米，挤出成型速度1米/小时-100米/小时。