專利名稱：超高分子量聚乙烯耐磨管擠出成型工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐磨管的擠出工藝，特別是超高分子量聚乙烯耐磨管的擠出成型工藝。
背景技術(shù)：
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)平均分子量約35萬 800萬，因分子量高而具有其它塑料無可比擬的優(yōu)異的耐沖擊、耐磨損、自潤滑性、耐化學(xué)腐蝕等性能。而且，超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)耐低溫性能優(yōu)異，在-40°C時仍具有較高的沖擊強度，甚至可在-269°C下使用。超高分子量聚乙烯在擠出成型的過程中受溫度、壓力、擠出速度、牽引速度等因素的影響，以及超高分子量聚乙烯原料的特性決定了超高分子量聚乙烯管材加工的難度，在生產(chǎn)時生產(chǎn)速度僅為普通塑料管材制品生產(chǎn)速度的洲，生產(chǎn)效率低、能耗大，且生產(chǎn)出的超高分子量聚乙烯管材制品外觀質(zhì)量及內(nèi)在質(zhì)量都很差，影響制約超高分子量聚乙烯制品的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種超高分子量聚乙烯耐磨管擠出成型工藝， 該工藝擠出速度快，生產(chǎn)效率高，制得的管材耐磨性提高，使用壽命延長，生產(chǎn)成本降低。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種超高分子量聚乙烯耐磨管擠出成型工藝，包括以下步驟
①以質(zhì)量百分數(shù)計，原料選取87%-91%分子量為250-300萬的超高分子量聚乙烯粉、 3%-5%的玻璃微珠、3%-5%的納米粘土、2%-4%石墨，將上述原材料使用高速混合機進行高速攪混均勻，混合均勻的物料中的水分含量在0. 4%以下；
②將步驟①混合均勻的物料從料斗加入到螺桿擠出機料筒，在螺桿旋轉(zhuǎn)作用下，通過料筒內(nèi)壁和螺桿表面摩擦剪切作用向前輸送物料到加料段，經(jīng)壓縮、熔融、均化過程，物料由粉狀固體逐步變?yōu)楦哒硰椥泽w，并經(jīng)螺桿擠出機機頭上的口模擠出，獲得與口模形狀一致的管材，擠出溫度為170-240°C ；
③對步驟②擠出的管材采用耐高溫的抗磨油進行冷卻變硬而定型，并在冷卻的同時， 連續(xù)均勻地將產(chǎn)品引出，所述冷卻溫度為100-105°C ；
④對步驟③得到的產(chǎn)品根據(jù)生產(chǎn)要求進行切割或卷取，檢驗合格后入庫，獲得超高分子量聚乙烯耐磨管。所述高速混合機的主軸轉(zhuǎn)速為430_860rpm。本發(fā)明具有以下有益效果
第一，配方改進在原料中添加少量的玻璃微珠，玻璃微珠是一種用途廣泛、性能特殊的一種新型材料，該產(chǎn)品由硼硅酸鹽原料經(jīng)高科技加工而成，粒度為10— 250微米，壁厚 1-2微米。該產(chǎn)品具有質(zhì)輕、低導(dǎo)熱、較高的強度、良好的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點，其表面經(jīng)過特殊處理具有親油憎水性能，非常容易分散于有機材料體系中。玻璃微珠的加入可使制品的耐磨性提高40%以上，熱變形溫度可提高42°C，加入玻璃微珠后可使超高分子量聚乙烯分散均勻，應(yīng)力集中減小，沖擊強度下降緩慢，拉伸強度較高，硬度大；納米粘土的加入可使超高分子量聚乙烯聚合物的力學(xué)性能、熱學(xué)性能發(fā)生顯著的變化，并可以起到25%-30%普通無機物填充的效果。通過調(diào)整原材料的配比以生產(chǎn)出不同的制品，從而擴大管材的使用范圍，此外，這兩種添加物價格低廉可有效降低成本。第二，生產(chǎn)工藝的改進由傳統(tǒng)的單螺桿擠出成型改進為擠出成型新工藝中的反應(yīng)擠出成型，對現(xiàn)有的擠出設(shè)備的改進，擠出模頭采用制管模頭，加大齒輪的扭矩，冷卻段采用抗磨油冷卻的方式對制品進行冷卻定型，從而保證制品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。
具體實施例方式實施例1
①以質(zhì)量百分數(shù)計，原料選取91%分子量為250-300萬的超高分子量聚乙烯粉、4%的玻璃微珠、3%的納米粘土、洲石墨，將上述原材料使用高速混合機進行高速攪混均勻，所述高速混合機的主軸轉(zhuǎn)速為860rpm，混合均勻的物料中的水分含量在0. 2% ；
②將步驟①混合均勻的物料從料斗加入到螺桿擠出機料筒，在螺桿旋轉(zhuǎn)作用下，通過料筒內(nèi)壁和螺桿表面摩擦剪切作用向前輸送物料到加料段，經(jīng)壓縮、熔融、均化過程，物料由粉狀固體逐步變?yōu)楦哒硰椥泽w，并經(jīng)螺桿擠出機機頭上的口模擠出，獲得與口模形狀一致的管材，擠出溫度為240°C ；
③對步驟②擠出的管材采用耐高溫的抗磨油進行冷卻變硬而定型，并在冷卻的同時， 連續(xù)均勻地將產(chǎn)品引出，所述冷卻溫度為105°C ；
④對步驟③得到的產(chǎn)品根據(jù)生產(chǎn)要求進行切割或卷取，檢驗合格后入庫，獲得超高分子量聚乙烯耐磨管。實施例2
一種超高分子量聚乙烯耐磨管擠出成型工藝，包括以下步驟
①以質(zhì)量百分數(shù)計，原料選取87%分子量為250-300萬的超高分子量聚乙烯粉、4%的玻璃微珠、5%的納米粘土、4%石墨，將上述原材料使用高速混合機進行高速攪混均勻，高速混合機的主軸轉(zhuǎn)速為430rpm，混合均勻的物料中的水分含量在0. 3% ；
②將步驟①混合均勻的物料從料斗加入到螺桿擠出機料筒，在螺桿旋轉(zhuǎn)作用下，通過料筒內(nèi)壁和螺桿表面摩擦剪切作用向前輸送物料到加料段，經(jīng)壓縮、熔融、均化過程，物料由粉狀固體逐步變?yōu)楦哒硰椥泽w，并經(jīng)螺桿擠出機機頭上的口模擠出，獲得與口模形狀一致的管材，擠出溫度為170°C ；
③對步驟②擠出的管材采用耐高溫的抗磨油進行冷卻變硬而定型，并在冷卻的同時， 連續(xù)均勻地將產(chǎn)品引出，所述冷卻溫度為100°C ；
④對步驟③得到的產(chǎn)品根據(jù)生產(chǎn)要求進行切割或卷取，檢驗合格后入庫，獲得超高分子量聚乙烯耐磨管。實施例3
一種超高分子量聚乙烯耐磨管擠出成型工藝，包括以下步驟
①以質(zhì)量百分數(shù)計，原料選取89%分子量為250-300萬的超高分子量聚乙烯粉、3%的玻璃微珠、4%的納米粘土、4%石墨，將上述原材料使用高速混合機進行高速攪混均勻，所述高速混合機的主軸轉(zhuǎn)速為650rpm，混合均勻的物料中的水分含量在0. 3% ；
②將步驟①混合均勻的物料從料斗加入到螺桿擠出機料筒，在螺桿旋轉(zhuǎn)作用下，通過料筒內(nèi)壁和螺桿表面摩擦剪切作用向前輸送物料到加料段，經(jīng)壓縮、熔融、均化過程，物料由粉狀固體逐步變?yōu)楦哒硰椥泽w，并經(jīng)螺桿擠出機機頭上的口模擠出，獲得與口模形狀一致的管材，擠出溫度為170-240°C ；
③對步驟②擠出的管材采用耐高溫的抗磨油進行冷卻變硬而定型，并在冷卻的同時， 連續(xù)均勻地將產(chǎn)品引出，所述冷卻溫度為100-105°C ；
④對步驟③得到的產(chǎn)品根據(jù)生產(chǎn)要求進行切割或卷取，檢驗合格后入庫，獲得超高分子量聚乙烯耐磨管。
權(quán)利要求
1.一種超高分子量聚乙烯耐磨管擠出成型工藝，其特征是，包括以下步驟①原料配比以質(zhì)量百分數(shù)計，原料選取87%-91%分子量為250-300萬的超高分子量聚乙烯粉、3%-5%的玻璃微珠、3%-5%的納米粘土、2%-4%石墨，將上述原材料使用高速混合機進行高速攪混均勻，混合均勻的物料中的水分含量在0. 4%以下；②將步驟①混合均勻的物料從料斗加入到螺桿擠出機料筒，在螺桿旋轉(zhuǎn)作用下，通過料筒內(nèi)壁和螺桿表面摩擦剪切作用向前輸送物料到加料段，經(jīng)壓縮、熔融、均化過程，物料由粉狀固體逐步變?yōu)楦哒硰椥泽w，并經(jīng)螺桿擠出機機頭上的口模擠出，獲得與口模形狀一致的管材，擠出溫度為170-240°C ；③對步驟②擠出的管材采用耐高溫的抗磨油進行冷卻變硬而定型，并在冷卻的同時， 連續(xù)均勻地將產(chǎn)品引出，所述冷卻溫度為100-105°C ；④對步驟③得到的產(chǎn)品根據(jù)生產(chǎn)要求進行切割或卷取，檢驗合格后入庫，獲得超高分子量聚乙烯耐磨管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高分子量聚乙烯耐磨管擠出成型工藝，其特征是，所述高速混合機的主軸轉(zhuǎn)速為430-860rpm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超高分子量聚乙烯耐磨管擠出成型工藝，以質(zhì)量百分數(shù)計，原料選取87%-91%分子量為250-300萬的超高分子量聚乙烯粉、3%-5%的玻璃微珠、3%-5%的納米粘土、2%-4%石墨，將上述原材料使用高速混合機進行高速攪混均勻，混合均勻的物料中的水分含量在0.4%以下，混合均勻的原料經(jīng)反應(yīng)擠出成型、定型、冷卻、牽引、切割、檢驗合格后，得到超高分子量聚乙烯耐磨管。該工藝擠出速度快，生產(chǎn)效率高，制得的管材耐磨性提高，使用壽命延長，生產(chǎn)成本降低。
文檔編號C08K7/20GK102514166SQ20111043631
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者樂少兵, 李林瑞 申請人:揚州巨業(yè)耐磨復(fù)合材料有限責任公司