一種阻燃型高密度聚乙烯管道及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及管道領(lǐng)域，具體地說是一種阻燃型高密度聚乙烯管道及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高密度聚乙烯管道廣泛地應(yīng)用于地下通信和電纜保護(hù)領(lǐng)域，具有拉伸強(qiáng)度高、復(fù) 原率高、斷裂延伸好、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。但是，由于其主要原材料高密度聚乙烯樹脂的熔點(diǎn)低， 約為130°C，易燃燒是致命弱點(diǎn)，且燃燒后燃燒充分，火勢兇猛，不易熄滅，在工程使用中存 在著很大的安全隱患。此外，隨著電力系統(tǒng)領(lǐng)域的不斷更新開拓，現(xiàn)有技術(shù)的高密度聚乙烯 管道的環(huán)剛度也無法再滿足使用需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種阻燃型高 密度聚乙烯管道及其制備方法，在具備普通高密度聚乙烯管道全部優(yōu)點(diǎn)的情況下，還具有 阻燃性，能夠有效地減慢、終止或防止有焰燃燒，提高了管道的安全性；同時還提高了管道 的環(huán)剛度，使其能夠滿足電力系統(tǒng)領(lǐng)域的使用需求。
[0004] 為此，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0005] -種阻燃型高密度聚乙烯管道，所述管道由下述以重量份計的各組分制備而成：
[0006] 氫氧化撲 ：0. 35-d_4. 硫酸鋇 0:. 2-a 25 磷 0. 4-0. 45 高密度聚乙烯母回料 2. 0-2. 2 高密度聚乙烯樹脂5000S 1卿
[0007] -種阻燃型高密度聚乙烯管道的制備方法，其特征在于它包括以下步驟：
[0008] 1)將氫氧化鎂、硫酸鋇、磷和高密度聚乙烯母回料按比例倒入拌和機(jī)內(nèi)，常溫下攪 拌15~20分鐘，使其混合均勻、充分；
[0009] 2)步驟1)中的混合物在220~250°C的造粒擠出溫度下，相熔后擠出，待其冷卻 后，均勻切割制成阻燃劑顆粒。
[0010] 3)將步驟2)制成的阻燃劑顆粒與高密度聚乙烯樹脂5000S按3:100的比例倒入 混合機(jī)中充分?jǐn)嚢?，使其混合均勻；螺桿擠出調(diào)整至200~220°C，用單螺桿擠出機(jī)擠出管 道。
[0011] 本發(fā)明高密度聚乙烯管道的各組分中，氫氧化鎂起到阻燃和填充的作用，依靠其 受熱時化學(xué)分解吸熱和釋放出水而起到阻燃作用，并有利于提高拉伸強(qiáng)度。硫酸鋇的化學(xué) 惰性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，耐酸堿，比重高，白度高，能吸收有害射線，而且，與PP共聚物阻燃材料 混合后也不會影響其阻燃性能。磷可覆蓋于被阻燃材料的表面，又可在材料表面加速脫水 碳化，形成液膜和碳層，可將外部的氧氣、揮發(fā)性可燃物和熱與內(nèi)部的高聚物基質(zhì)隔開而使 燃燒中斷。而高密度聚乙烯母回料的作用是混合造粒，消化生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的機(jī)頭料，降低 了材料成本。上述的四種材料經(jīng)過攪拌、充分混合、相熔、擠出后，再切割成阻燃劑顆粒，分 袋包裝備用。
[0012] 高密度聚乙烯樹脂5000S為管材級高密度低壓聚乙烯樹脂，是無毒、無味、無臭的 白色顆粒，熔點(diǎn)為130°C，相對密度為0. 946~0. 976g/cm3,它具有良好的耐熱性和耐寒性， 化學(xué)穩(wěn)定性好，還具有較高的剛性和韌性，機(jī)械強(qiáng)度好，介電性能，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性亦較 好。
[0013] 阻燃劑顆粒和高密度聚乙烯樹脂5000S按比例混合，經(jīng)高溫熔化后擠出成管道。 添加了上述阻燃劑顆粒的管道在受熱燃燒時，先后經(jīng)歷脫水酯化、交聯(lián)成炭和發(fā)泡膨脹一 系列反應(yīng)，形成一層具有隔熱、隔氧效果的多孔膨脹炭層，覆蓋在高密度聚乙烯基體上，達(dá) 到隔熱、隔絕空氣的效果，從而起到阻燃作用，也不會有刺激性鹵化氫氣體以及黑煙產(chǎn)生， 比較環(huán)保。本發(fā)明的高密度聚乙烯管道在具備普通高密度聚乙烯管道全部優(yōu)點(diǎn)的情況下， 還具有阻燃性，能夠有效地減慢、終止或防止有焰燃燒，提高了管道的安全性。同時還提高 了管道的環(huán)剛度，使其能夠滿足電力系統(tǒng)領(lǐng)域的使用需求。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下列實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不限制在權(quán)利要求中闡明的保護(hù)范圍。
[0015] -種阻燃型高密度聚乙烯管道，所述管道由下述以重量份計的各組分制備而成：
[0016] 氫氧化鎂 0. 4 硫酸鋇 0.2 磷： 0,4 高密度聚乙烯母回料 2: 高密度聚乙烯樹脂5000S 100
[0017] -種阻燃型高密度聚乙烯管道的制備方法，包括以下步驟：
[0018] 1)將氫氧化鎂、硫酸鋇、磷和高密度聚乙烯母回料按比例倒入拌和機(jī)內(nèi)，常溫下攪 拌15~20分鐘，使其混合均勻、充分；
[0019] 2)步驟1)中的混合物在220~250°C的造粒擠出溫度下，相熔后擠出，待其冷 卻后，均勻切割制成阻燃劑顆粒（制成的阻燃劑顆?？梢悦?5kg為一個包裝單位裝袋備 用）；
[0020] 3)將步驟2)制成的阻燃劑顆粒與高密度聚乙烯樹脂5000S按3:100的比例倒入 混合機(jī)中充分?jǐn)嚢?，使其混合均勻；螺桿擠出調(diào)整至200~220°C，用單螺桿擠出機(jī)擠出管 道。
[0021] 步驟3)制成的高密度聚乙烯管道在受熱燃燒時，先后經(jīng)歷脫水酯化、交聯(lián)成炭和 發(fā)泡膨脹一系列反應(yīng)，會形成一層具有隔熱、隔氧效果的多孔膨脹炭層，覆蓋在高密度聚乙 烯基體上。
[0022] 本發(fā)明的對比驗證測試結(jié)果如下表：
[0023]
[0024] 另外，本發(fā)明的阻燃型高密度聚乙烯管道還做了阻燃性能測定試驗。常溫下，分別 取三組600mm長的高密度聚乙烯管道為試樣，將試樣垂直固定在燃燒裝置上，調(diào)節(jié)好的本 生燈（噴嘴內(nèi)徑為9_，燃?xì)庠礊橐夯蜌猓﹥A斜與水面成45度角，施加火焰。計時設(shè)備 為秒表。
[0025] 本發(fā)明的阻燃性能測定試驗記錄如下表：
[0026]
[0027] 從上述兩張測試表看出，本發(fā)明高密度聚乙烯管道在具備普通高密度聚乙烯管道 全部優(yōu)點(diǎn)的情況下，還具有阻燃性，能夠有效地減慢、終止或防止有焰燃燒，提高了管道的 安全性。同時還提高了管道的環(huán)剛度，使其能夠滿足電力系統(tǒng)領(lǐng)域的使用需求。
【主權(quán)項】
1. 一種阻燃型高密度聚乙烯管道，所述管道由下述以重量份計的各組分制備而成：2. 權(quán)利要求1的一種阻燃型高密度聚乙烯管道的制備方法，其特征在于它包括以下步 驟： 1) 將氫氧化鎂、硫酸鋇、磷和高密度聚乙烯母回料按比例倒入拌和機(jī)內(nèi)，常溫下攪拌 15~20分鐘，使其混合均勻、充分； 2) 步驟1)中的混合物在220~250°C的造粒擠出溫度下，相熔后擠出，待其冷卻后，均 勻切割制成阻燃劑顆粒。 3) 將步驟2)制成的阻燃劑顆粒與高密度聚乙烯樹脂5000S按3:100的比例倒入混合 機(jī)中充分?jǐn)嚢瑁蛊浠旌暇鶆?；螺桿擠出調(diào)整至200~220°C，用單螺桿擠出機(jī)擠出管道。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種阻燃型高密度聚乙烯管道及其制備方法。為克服現(xiàn)有高密度聚乙烯管道安全性差、環(huán)剛度無法滿足使用需求的缺陷，本發(fā)明的管道由下述各組分制備而成：氫氧化鎂、硫酸鋇、磷、高密度聚乙烯母回料、高密度聚乙烯樹脂5000S，先用氫氧化鎂、硫酸鋇、磷、高密度聚乙烯母回料制成阻燃劑顆粒，再將顆粒與高密度聚乙烯樹脂5000S混合擠出管道。其優(yōu)點(diǎn)是：在具備普通高密度聚乙烯管道全部優(yōu)點(diǎn)的情況下，還具有阻燃性，能夠有效地減慢、終止或防止有焰燃燒，提高了管道的安全性；同時還提高了管道的環(huán)剛度，使其能夠滿足電力系統(tǒng)領(lǐng)域的使用需求。
【IPC分類】C08K3/02, C08K3/22, C08K3/30, B29C47/92, C08L23/06, B29B9/06
【公開號】CN105037900
【申請?zhí)枴緾N201510560426
【發(fā)明人】吳君華
【申請人】杭州鑫璐實(shí)業(yè)有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年9月6日