一种聚氯乙烯抗静电管材的制备原料及制备方法.pdf

本发明提供了一种聚氯乙烯抗静电管材的制备原料及制备方法，原料包括的重量份数和组分为：100份PVC树脂粉、3.5-5份稳定剂、1-2份润滑助剂、1-3份加工改性助剂、5-12份抗冲改性剂、5-15份导电炭黑、0.25-1.5份偶联剂。混配料通过高速热混和低速冷混后挤出成型，得到高强度、抗静电、阻燃聚氯乙烯煤矿用管。

1、  一种聚氯乙烯抗静电管材的制备原料，其特征在于由如下重量份数的组分组成：
PVC树脂粉           100
稳定剂              3.5-5
润滑助剂            1-2
加工改性助剂        1-3
抗冲改性剂          5-12
导电炭黑            5-15
偶联剂              0.25-1.5。

2、  根据权利要求1所述的聚氯乙烯抗静电管材的制备原料，其特征在于所述润滑助剂采用低分子量聚烯烃、氧化的聚烯烃、石蜡的一种或多种复合。

3、  根据权利要求1所述的聚氯乙烯抗静电管材的制备原料，其特征在于所述抗冲改性剂包括核-壳聚合物。

4、  根据权利要求1所述的聚氯乙烯抗静电管材的制备原料，其特征在于所述炭黑为导电炭黑，采用粉状或颗粒状。

5、  一种聚氯乙烯抗静电管材的制备方法，其特征在于将权利要求1所述的原料，通过高速热混和低速冷混后挤出成型，得到抗静电、阻燃聚氯乙烯煤矿用管材。

6、  根据权利要求5所述的聚氯乙烯抗静电管材的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：
(1)将PVC树脂粉和由稳定剂、润滑助剂、加工改性助剂、抗冲改性剂组成的助剂混合；
(2)将导电炭黑用偶联剂进行处理；
(3)将步骤(1)和(2)的所有原料进行总重量检测，如果不符合要求，则将每个组分进行分类整理，并返回步骤(1)，如果总重量符合要求，则进行步骤(4)；
(4)将所有原料依次进行如下操作：
高温捏合、冷混降温、排料、进入挤出机、加热塑化、挤出、冷却定型、牵引、切割；
(5)将切割后的棺材包装入库，完成。

7、  根据权利要求6所述的聚氯乙烯抗静电管材的制备方法，其特征在于所述步骤(2)的导电炭黑需用偶联剂处理时，偶联剂的加入份数为导电炭黑量的5％-10％。

8、  根据权利要求6或7所述的聚氯乙烯抗静电管材的制备方法，其特征在于所述步骤(4)和步骤(5)之间，还包括对切割后的管材进行质量检查，如不合格则进行报废破碎回收。

一种聚氯乙烯抗静电管材的制备原料及制备方法
技术领域
本发明属于聚氯乙烯管材制备领域，特别是涉及一种聚氯乙烯抗静电管材的原料及制备方法。
背景技术
在当前我国煤矿开采快速发展的情况下，安全工作是重中之重，在安全治理工作中，需要使用到大量管道将存在爆炸危险的瓦斯气体通过管道引出矿井。因此，选择性能可靠、安装方便，价格便宜，使用寿命长的瓦斯抽放管，对煤矿安全和降低生产成本有着极其重要的意义。
PVC是一种性能优良的材料，相对钢管、PE煤矿管有着安装方便、使用和维护成本低、使用寿命长等优点而得到广泛的应用。
PVC树脂是高分子材料，它的体积电阻非常高，为1×1014--1×1016，塑料表面一经摩擦就会产生静电，聚集在塑料表面。由于静电电压高达几千伏，静电放电时有可能引起火灾和爆炸。为消除静电危害，最有效的方法是增大塑料管的导电率，静电荷可以通过塑料管的体积传导和表面传导不断中和。准确地讲，抗静电性能并非使得塑料本身导电，而是使得塑料表面中的电荷不聚集。增加塑料管导电率的方法通常有两种，一种是加入抗静电剂，另一种则是加入导电炭黑形成导电通路。
很多产品都是通过添加抗静电剂的方法达到抗静电效果。这一类型的抗静电剂一头亲PVC树脂，一头亲水，通过在塑料表面形成一层水膜来达到抗静电效果，因此有着几个致命的缺陷：1)表面电阻下降有限，只能达到108抗静电的级别；2)容易受环境湿度的影响，如果环境湿度较低，则很难形成水膜，抗静电能力下降。3)容易随着时间析出损耗，降低抗静电效果。
添加导电炭黑则可以避免上述缺陷，由于导电炭黑作为填充料均匀分散于体系内部，形成导电通路，使体系具有持久，恒定的抗静电能力，不受环境湿度和时间的影响。但是导电炭黑比表面积大，加入后对体系粘度影响较大，物料加工性能劣化，而且随着份数的增加，材料的脆性增加明显。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚氯乙烯煤矿用管的制备原料。
本发明的另一目的在于提供一种高强度、耐腐蚀、抗静电、阻燃聚氯乙烯煤矿用管的制备方法。
为了实现发明目的一，采用的技术方案如下：
一种聚氯乙烯抗静电管材的制备原料，由如下重量份数的组分组成：
PVC树脂粉              100
稳定剂                 3.5-5
润滑助剂               1-2
加工改性助剂           1-3
抗冲改性剂             5-12
导电炭黑               5-15
偶联剂                 0.25-1.5。
上述技术方案中，所述润滑助剂采用低分子量聚烯烃、氧化的聚烯烃、石蜡的一种或多种复合。
所述抗冲改性剂包括核-壳聚合物。如MBS类和ACR类及CPE。
所述炭黑为导电炭黑，采用粉状或颗粒状。
为了实现发明目的二，采用的技术方案如下：
一种制备聚氯乙烯抗静电管材的方法，将制备原料通过高速热混和低速冷混后挤出成型，得到抗静电、阻燃聚氯乙烯煤矿用管材。
具体包括如下步骤：
(1)将PVC树脂粉和由稳定剂、润滑助剂、加工改性助剂、抗冲改性剂组成的助剂混合；
(2)将导电炭黑用偶联剂进行处理；
(3)将步骤(1)和(2)的所有原料进行总重量检测，如果不符合要求，则将每个组分进行分类整理，并返回步骤(1)，如果总重量符合要求，则进行步骤(4)；
(4)将所有原料依次进行如下操作：
高温捏合、冷混降温、排料、进入挤出机、加热塑化、挤出、冷却定型、牵引、切割；
(5)将切割后的棺材包装入库，完成。
所述步骤(2)的导电炭黑需用偶联剂处理时，偶联剂的加入份数为导电炭黑量的5％-10％。
所述步骤(4)和步骤(5)之间，还包括对切割后的管材进行质量检查，如不合格则进行报废破碎回收。
本发明将各组分捏合分散均匀成混配料，控制合适的工艺参数，通过挤出机塑化成型得到合格产品。产品性能符合MT 558.2-2005煤矿用聚氯乙烯(硬)管材的要求。
与已有的抗静电管生产技术相比，本发明具有如下的优点和效果：
1、使用导电炭黑，使产品具有持久、稳定的抗静电效果；
2、使用偶联剂对导电炭黑进行预处理，增强炭黑与PVC树脂的相容性，降低了导电炭黑用量，提高了产品综合性能；
3、改造原有挤出设备，增长混炼段，使炭黑更易分散均匀；
4、加入适量抗冲击改性剂，改善产品脆性，而又不降低产品的液压性能。
附图说明
图1为本发明的制备方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
本发明的制备方法如附图1所示，包括如下步骤：
(1)将PVC树脂粉和由稳定剂、润滑助剂、加工改性助剂、抗冲改性剂组成的助剂混合；
(2)将导电炭黑用偶联剂进行处理；
(3)将步骤(1)和(2)的所有原料进行总重量检测，如果不符合要求，则将每个组分进行分类整理，并返回步骤(1)，如果总重量符合要求，则进行步骤(4)；
(4)将所有原料依次进行如下操作：
高温捏合、冷混降温、排料、进入挤出机、加热塑化、挤出、冷却定型、牵引、切割；
(5)将切割后的棺材包装入库，完成。
所述步骤(4)和步骤(5)之间，还包括对切割后的管材进行质量检查，如不合格则进行报废破碎回收。
下面通过两个具体的实施例对本发明作出更详尽的说明。
按照下表1所列出的组分比例称量，加入混合机中，混合到约110度时转入冷混，降温至约45度出料，得到基本均匀的混配料。然后将所得的混配料经挤出机挤出直径63规格、0.8MPa压力等级的煤矿用PVC管。
表1