涂覆型交联聚乙烯组合物、可交联聚乙烯共混物和复合材料制品制造技术

本发明专利技术属于用于煤矿井下涂覆型交联聚乙烯的技术领域，尤其涉及一种涂覆型交联聚乙烯组合物、可交联聚乙烯共混物和复合材料制品，该组合物包括：(a)100重量份的基础树脂，所述基础树脂包括聚乙烯基体树脂，(b)2

【技术实现步骤摘要】
涂覆型交联聚乙烯组合物、可交联聚乙烯共混物和复合材料制品


[0001]本专利技术属于用于煤矿井下涂覆型交联聚乙烯的
，尤其涉及一种涂覆型交联聚乙烯组合物、可交联聚乙烯共混物和复合材料制品。

技术介绍

[0002]目前行业内，多数是通过增强双抗塑料管道或多层复合管道实现矿用管道的阻燃抗静电性，因该类管道的内层塑料或胶粘剂无阻燃性能，会存在安全隐患。现有技术提出了一些改进方案，例如：
[0003]专利文件CN108752695A公开了一种阻燃抗静电聚乙烯树脂的制备方法，配方包含70～80份聚乙烯、5～25份导电材料、3～5份着色剂、3～10份阻燃剂、0.1～1份抗静电剂；该聚乙烯树脂虽然满足了阻燃抗静电要求，但是所得树脂无金属粘结性，无法直接涂覆于金属表面，在将其作为管道使用时需额外增加热熔胶衬塑，增加了加工成本。
[0004]专利文件CN109897569A公开了一种煤矿用钢丝管的导电粘接树脂及其制备方法及钢丝管，该专利技术利用反应挤出的方法，将极性基团及导电基团接枝到聚乙烯基体上，制成抗静电聚乙烯热熔胶，再与钢丝管粘结，用于煤矿井下。但是该聚乙烯本身没有阻燃性能，单独使用不能实现阻燃效果，为此还需要将其作为粘结性树脂并依靠与钢丝管粘结才能达到阻燃效果，不属于真正的阻燃高分子材料，这会使其应用领域受限。
[0005]专利文件CN200720029018.X公开了一种煤矿井下用大口径瓦斯管，是一种包括内层阻燃抗静电层(1)、内层阻燃抗静电层(1)外的内层管体(2)、内层管体(2)内的内层增强层(3)形成的多层钢塑复合管道，复合管道作为一个整体在达到高强度的同时，外层实现阻燃抗静电性能。但是该复合管道加工复杂，内层塑料及热熔胶均无阻燃抗静电性能。
[0006]按照行标MT113要求，煤矿井下使用的管道涂覆层必须达到阻燃抗静电要求。这就要求在涂覆层组合物中加入大量的阻燃剂及抗静电剂，而大量填料的加入又势必影响涂覆材料的力学性能及粘结强度，因此如何获得满足矿用阻燃抗静电要求，同时具有良好的使用及加工性能的涂覆材料，就成为研究的重点。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于，针对现有煤矿井下涂覆聚乙烯材料改善阻燃抗静电性存在的问题，提供一种涂覆型交联聚乙烯组合物、可交联聚乙烯共混物和复合材料制品，能够在获得相当的阻燃抗静电性的同时保持较高的抗应力开裂(ESCR)性能，并且还能提高加工流平性和降低成本。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：
[0009]在一个方面，提供一种涂覆型交联聚乙烯组合物，包括如下各组分：
[0010](a)100重量份的基础树脂，所述基础树脂包括聚乙烯基体树脂，
[0011](b)2
‑
8重量份的极性分子，例如，2.5重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量
份、7重量份，
[0012](c)0.1
‑
0.8重量份的过氧化物交联剂，例如，0.2重量份、0.4重量份、0.6重量份、0.7重量份，
[0013](d)2
‑
9重量份的抗静电剂，例如，3重量份、4重量份、6重量份、8重量份，
[0014](e)5
‑
12重量份的阻燃剂，例如，6重量份、8重量份、10重量份、11重量份；
[0015]其中，所述极性分子选自环氧树脂、聚酯树脂、异氰酸酯、异氰酸酯低聚物、丙烯酸酯和丙烯酸酯低聚物中的一种或多种。
[0016]本专利技术的一些实施方式中，所述基础树脂为聚乙烯基体树脂。
[0017]本专利技术的一些实施方式中，所述涂覆型交联聚乙烯组合物中不含有极性基团接枝的聚烯烃聚合物。
[0018]根据本专利技术提供的涂覆型交联聚乙烯组合物，一些实施方式中，所述聚乙烯基体树脂选自乙烯均聚物和/或乙烯共聚物，优选选自于低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、乙烯与C4‑8烯烃共聚物中的至少一种。
[0019]一些实施方式中，所述聚乙烯基体树脂的密度为0.85
‑
0.965g/cm3(例如，0.9g/cm3、0.91g/cm3、0.95g/cm3)，优选为0.92
‑
0.965g/cm3；所述聚乙烯基体树脂在190℃和载荷2.16kg下的熔融指数为0.01
‑
50g/10min(例如，0.1g/10min、1g/10min、5g/10min、10g/10min、20g/10min、40g/10min)，优选为2
‑
30g/10min。
[0020]具体选用的聚乙烯树脂可以商购获得，例如中石化独山子公司提供的HDPE 8920(熔融指数为20g/10min，密度为0.960g/cm3)、神华公司提供的LLDPE 7042(熔融指数为2g/10min，密度为0.924g/cm3)。本专利技术所述聚乙烯基体树脂可以是低密度聚乙烯和高密度聚乙烯的混合物，其中，低密度聚乙烯和高密度聚乙烯的重量比例如为1
‑
10:1。
[0021]根据本专利技术提供的涂覆型交联聚乙烯组合物，例如，所述过氧化物交联剂选自烷基过氧化物、芳基过氧化物、酰基过氧化物和酮过氧化物中的至少一种。
[0022]一些实施方式中，所述过氧化物交联剂选自过氧化二苯甲酰、过氧化乙酰苯甲酰、过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧化二异丙苯、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
双叔丁基过氧
‑3‑
己炔、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
苯甲酰过氧己烷、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
双叔丁基过氧己烷、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二氢过氧己烷、1,1
‑
二(叔丁基过氧)
‑
3,3,5
‑
三甲基环己烷、2,7
‑
二甲基
‑
2,7
‑
二(碳酸过氧乙酯)
‑
3,5
‑
辛二炔、3,6
‑
二甲基
‑
3,6
‑
二(碳酸过氧乙酯)
‑4‑
辛炔、3,6
‑
二甲基
‑
3,6
‑
二(叔丁基过氧)
‑4‑
辛炔、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二(苯甲酸过氧酯)
‑3‑
己炔、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二(碳酸过氧正丙酯)
‑3‑
己炔、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二(碳酸过氧异丁酯)
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涂覆型交联聚乙烯组合物，其特征在于，包括如下各组分：(a)100重量份的基础树脂，所述基础树脂包括聚乙烯基体树脂，(b)2
‑
8重量份的极性分子，(c)0.1
‑
0.8重量份的过氧化物交联剂，(d)2
‑
9重量份的抗静电剂，(e)5
‑
12重量份的阻燃剂；其中，所述极性分子选自环氧树脂、聚酯树脂、异氰酸酯、异氰酸酯低聚物、丙烯酸酯和丙烯酸酯低聚物中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的涂覆型交联聚乙烯组合物，其特征在于，所述聚乙烯基体树脂选自乙烯均聚物和/或乙烯共聚物，优选选自于低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、乙烯与C4‑8烯烃共聚物中的至少一种。3.根据权利要求1所述的涂覆型交联聚乙烯组合物，其特征在于，所述聚乙烯基体树脂的密度为0.85
‑
0.965g/cm3，优选为0.92
‑
0.965g/cm3；所述聚乙烯基体树脂在190℃和载荷2.16kg下的熔融指数为0.01
‑
50g/10min，优选为2
‑
30g/10min。4.根据权利要求1所述的涂覆型交联聚乙烯组合物，其特征在于，所述过氧化物交联剂选自过氧化二苯甲酰、过氧化乙酰苯甲酰、过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧化二异丙苯、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
双叔丁基过氧
‑3‑
己炔、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
苯甲酰过氧己烷、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
双叔丁基过氧己烷、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二氢过氧己烷、1,1
‑
二(叔丁基过氧)
‑
3,3,5
‑
三甲基环己烷、2,7
‑
二甲基
‑
2,7
‑
二(碳酸过氧乙酯)
‑
3,5
‑
辛二炔、3,6
‑
二甲基
‑
3,6
‑
二(碳酸过氧乙酯)
‑4‑
辛炔、3,6
‑
二甲基
‑
3,6
‑
二(叔丁基过氧)
‑4‑
辛炔、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二(苯甲酸过氧酯)
‑3‑
己炔、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二(碳酸过氧正丙酯)
‑3‑
己炔、2,5
‑
二甲基
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：朱鹤翔，孙小杰，
申请(专利权)人：中国神华煤制油化工有限公司北京低碳清洁能源研究院国能包头煤化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：