一种双抗塑料管材生产方法技术

一种双抗塑料管材的生产方法，包括以下步骤：（1）制备含有树脂和导电填料与阻燃剂的A层料和含有韧性树脂的B层料，将两种材料的熔体送入汇流器Ⅲ中，汇合成AB双层复合体；（2）将步骤（1）得到的AB双层复合熔体从汇流器Ⅲ流入具有一分为二流道，并且使熔体对向旋转的模头IV，得到ABBA的四层复合熔体；（3）将步骤（2）得到的ABBA的四层复合熔体流入具有K个等分流道的层叠器Ⅴ中，制备成AB(BA)KBA层复合熔体，其中K为2-6的整数；（4）将步骤（3）得到的AB(BA)KBA层复合熔体送入管材成型模具Ⅵ中，截面为矩形的AB(BA)KBA层复合熔体以楔形汇合成型得到AB(BA)KBA结构，内外面都具抗静电阻燃的双抗管材，然后定径冷却定长裁切。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种双抗塑料管材的生产方法，包括以下步骤：（1）制备含有树脂和导电填料与阻燃剂的A层料和含有韧性树脂的B层料，将两种材料的熔体送入汇流器Ⅲ中，汇合成AB双层复合体；（2）将步骤（1）得到的AB双层复合熔体从汇流器Ⅲ流入具有一分为二流道，并且使熔体对向旋转的模头IV，得到ABBA的四层复合熔体；（3）将步骤（2）得到的ABBA的四层复合熔体流入具有K个等分流道的层叠器Ⅴ中，制备成AB(BA)KBA层复合熔体，其中K为2-6的整数；（4）将步骤（3）得到的AB(BA)KBA层复合熔体送入管材成型模具Ⅵ中，截面为矩形的AB(BA)KBA层复合熔体以楔形汇合成型得到AB(BA)KBA结构，内外面都具抗静电阻燃的双抗管材，然后定径冷却定长裁切。【专利说明】
本专利技术涉及一种双抗(抗静电、阻燃)塑料管材生产方法，特别是层叠双抗(抗静电、阻燃)塑料管材生产方法。
技术介绍
长期以来，煤矿、金属矿或非金属矿一直采用铸铁管道进行给排水、通风、吸尘和输送尾矿浆。由于铸铁管本身存在易腐蚀，搬运安装不方便，保养成本高等缺陷，因此迫切需要一种新型管材取代铸铁管，需要改善或用其它更理想的材料予以更替。以塑代钢是降低采矿行业钢材消耗，减轻劳动强度的良好途径。工程塑料质轻、耐磨、耐腐蚀、使用寿命长，对电、热具有良好的绝缘性，易于加工成型，所以在煤矿中的应用较为广泛。但其良好的绝缘性会使塑料表面积聚大量静电，很容易产生电火花，在矿井下高浓度的瓦斯气体氛围中遇到明火将会引起爆炸。为了保证安全生产，这些领域使用的管材要求具有很好的抗静电和阻燃性能，以防止事故的发生。聚乙烯(PE)管材具有较好的韧性，但往往需要添加大量的阻燃剂和抗静电剂，导致成本增加并且添加成分的增加降低了 PE管材的物理性能。聚氯乙烯(PVC)材料具有价格优势，PVC-U管材已在矿井大量使用。随着PVC管道的发展，PVC-U的缺点也暴露出来，主要表现在=PVC-U是一种脆性材料，容易发生快速开裂。PVC-U管材具有高模量、高强度和较低的价格优点，掩盖了 PVC-U低韧性的缺点。韧性不足即脆性大，冲击性能和抗开裂性能差，在受到外界大力冲击时容易发生脆性破坏。在实际应用过程中，特别是在地质条件复杂的矿区，坠落的石块、矿中的乱石容易破坏PVC-U管材。因此，保持PVC-U原有的高强度、高模量的优良性能，改善其韧性不足的缺点，提高其抗冲性和抗开裂性是急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术采用层叠多层结构制备管材，可使塑料管材功能化。通过将PVC与韧性材料的层叠共挤出制备管材可增加PVC管材的韧性和抗冲击性，保持PVC原有的高强度、高模量的优良性能，改善其韧性不足的缺点，提高其抗冲性和抗开裂性，突破PVC-U使用局限性，也是PVC-U管材制造领域的重大技术突破。对于PE层叠共挤出塑料管材，可大幅降低抗静电剂、阻燃剂的用量，降低成本并且能显著提高PE层叠复合管材的性能。使用层叠器既能使导电材料和阻燃剂进行均匀分散又能减少使用量，同时可以提高分子链取向，提高管材的力学性能。使用层叠器可以减少挤出机的数量，使用层叠器还可以使复合管层数增多，提高双抗(抗静电、阻燃)性能。本专利技术的目的在于提出一种抗静电、阻燃效果好、力学强度高、生产成本低的层叠双抗塑料管材的生产方法，该方法包括以下步骤:(I)将树脂原料和导电填料与阻燃剂在混合机内进行混合，然后在挤出机I中塑化熔融，制备A层料；将韧性树脂在挤出机II中塑化熔融，制备B层料，将两种熔体送入汇流器III中，汇合成AB双层复合体； (2)将步骤(I)得到的AB双层复合熔体从汇流器III流入具有一分为二流道，并且使熔体对向旋转的模头IV，得到ABBA的四层复合熔体； (3)将步骤(2)得到的ABBA的四层复合熔体流入具有K个等分流道的层叠器V中，制备成AB (BA)kBA层复合熔体，其中K为2-6的整数； (4)将步骤(3)得到的AB(BA)kBA层复合熔体送入管材成型模具VI中，截面为矩形的AB (BA)kBA层复合熔体以楔形汇合成型得到AB (BA)kBA结构，内外面都具抗静电阻燃的双抗管材，然后定径冷却定长裁切。进一步，所述管材的A层始终处于复合管材的暴露面。进一步，所述树脂原料和导电炭黑与阻燃剂的质量为90:10:2。进一步,所述导电填料选自由石墨、炭黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯；金属粉末、金属碎屑、金属纤维；镀金玻璃纤维，和涂镀镍、银、铜、铬的云母组成的组中的一种或多种的混合物。 进一步，所述阻燃剂选自无机阻燃剂或有机阻燃剂。进一步，所述阻燃剂是无卤磷系阻燃剂。进一步，所述B层料的韧性树脂或与A层料中使用的树脂相同，或是A层料中使用的树脂经过改性后的树脂，或是与A层料中使用的树脂具有相近熔融指数的树脂。进一步，所述A、B层中的树脂选自PVC，PE，PP，CPE。进一步，所述A、B层中的树脂是PVC或PE。进一步，所述管材中A、B层的总层数为8-70。本专利技术具有的积极效果:⑴本专利技术的双抗(抗静电、阻燃)塑料管材的内、外层均为抗静电阻燃层，其余层是由抗静电、阻燃层和B层交替而成，这种结构的抗静电阻燃管材具有较小的体积电阻率。⑵本专利技术的层叠双抗塑料管材只需在A层中加入少量的导电填料和阻燃剂即可，在达到良好的导电效果的同时，导电填料、阻燃剂的添加量只是普通双抗管材的一半甚至更少，这样大大降低了导电填料的添加量，既节约了原料成本又对塑料管材的力学性能影响降低很少。⑶本专利技术的层叠双抗塑料管材中，可以使用韧性材料作为B层，制备的复合管材具有良好的强度和韧性，使本专利技术的抗静电管材与传统的抗静电管材相比，抗静电性能优异同时具有较好的韧性，降低了管材开裂缺陷。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术双抗管材制备流程示意图。图2为本专利技术双抗管材结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图，对本专利技术进一步详细说明 本专利技术的层叠双抗PVC-U管材为ABABBABA八层结构。抗静电阻燃层A由PVC与导电炭黑和少量的阻燃剂混炼而成。功能层B是由CPE改性的PVC，本实施例的双抗PVC-U管材的体积电阻率小于IO6 Ω.m。本专利技术的层叠双抗PVC-U管材成型方法如下: (I)将PVC与导电炭黑和阻燃剂按照90:10:2的比例混合后加入到挤出机I中进行熔融塑化，同时将CPE改性的PVC加入到挤出机II中进行熔融塑化,将塑化好后的熔体分别输送到汇流器III中，汇合成AB复合熔体。挤出机I和挤出机II各段温度均设定为:一区1400C ;二区150°C ;三区165°C ;四区170°C ;五区175°C。挤出机I和挤出机II的螺杆转速比为1:1。(2)将上述AB复合熔体从汇流器III的出口输送到具有一分为二流道，并且熔体对向旋转的模头IV，从而得到ABBA的四层复合熔体，模头IV的温度为180°C。(3)将上述得到的ABBA四层熔体输送到具有一分为四的层叠器V中，从而得到ABBAABBAABBAABBA的十六层复合熔体，层叠器V的温度为180°C。(4)将上述得到的十六层复合熔体输送至管材成型模具VI中，定径冷却成型得到十六层的层叠双抗PVC-U管材。【权利要求】1.一种双抗塑料管材的生产方法，包括以下步骤: (1)将树脂原料和导电填料与阻燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双抗塑料管材的生产方法，包括以下步骤：（1）将树脂原料和导电填料与阻燃剂在混合机内进行混合，然后在挤出机Ⅰ中塑化熔融，制备A层料；将韧性树脂在挤出机Ⅱ中塑化熔融，制备B层料，将两种熔体送入汇流器Ⅲ中，汇合成AB双层复合体；（2）将步骤（1）得到的AB双层复合熔体从汇流器Ⅲ流入具有一分为二流道，并且使熔体对向旋转的模头IV，得到ABBA的四层复合熔体；（3）将步骤（2）得到的ABBA的四层复合熔体流入具有K个等分流道的层叠器Ⅴ中，制备成AB(BA)KBA层复合熔体，其中K为2‑6的整数；（4）将步骤（3）得到的AB(BA)KBA层复合熔体送入管材成型模具Ⅵ中，截面为矩形的AB(BA)KBA层复合熔体以楔形汇合成型得到AB(BA)KBA结构，内外面都具抗静电阻燃的双抗管材，然后定径冷却定长裁切。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谈述战，车忠良，高坤光，于水，郭金明，王德禧，
申请(专利权)人：青岛中科昊泰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37