近期煤炭部出台了关于煤炭行业安全的新举措，强制执行煤矿井下使用阻燃抗静电产品代替金属管。塑料管材有耐酸、耐碱、耐油、耐腐蚀、重量轻、成本低、服务年限长(约为钢的2.5倍)等优点，这是钢管所不能比拟的。但塑料管材极易产生静电，静电的积累可能导致静电火花放电，从而可能成为井下煤尘或瓦斯爆炸的点火源；塑料管材还有易燃、耐压和耐冲击性较低的缺点。为使煤矿井下用塑料管材安全地、可靠地替代钢管，必须进行阻燃、抗静电和机械性能方面的改性。对聚乙烯来说，阻燃改性一般采用低毒高效的卤系阻燃剂，其中尤以溴系阻燃剂的阻燃效果最好，同时与通过处理的辅助阻燃剂复合使用，可大大提高聚乙烯的阻燃效果。抗静电性的提高则采用导电粉体与有机抗静电剂复配，只要解决各种助剂的相容性，就能达到很好的阻燃抗静电效果。目前阻燃抗静电PE管材料的多数采用溴系阻燃体系和导电碳黑为主要改性剂，导电碳黑重量轻，比表面积大，导电效果好，但其污染大、加工性差，不利于规模化生产。为此，开展阻燃抗静电PE管材料的加工工艺研究尤为重要。

    本文针对阻燃抗静电PE体系中助剂添加量大、不易分散等问题进行了研究，分别采用一步加工法、两步加工法和母料直接加入成型法对阻燃抗静电PE管材料的加工和挤管成型加工等工艺进行了研究，结果表明：采用两步加工法加工生产的阻燃抗静电PE管材料分散性好、产品性能稳定，无污染、有利于大规模化生产。

    试验部分

    原材料

    PE树脂(大庆石化公司)；导电碳黑(进口)；主、辅阻燃剂(国产)；分散剂(大庆龙新化工厂)；抗氧剂1010、168(国产)；其它助剂(国产)。

    试验设备

    1)高速混合机(SHR-10A)，张家港大江机械有限公司；2)高速混合机(SHR-50A)，张家港亿利机械有限公司；

    3)双螺杆造粒机组(TE-35)，南京科亚股份有限公司；

    4)双螺杆造粒机组(TE-65)，南京科亚股份有限公司；

    5)65挤管机组(SJ65)，成都塑料机械模具厂。

    检测仪器

    1)万能材料试验机(5567)，美国INSTRON公司。

    2)熔体流动速率仪(69320001)，意大利CEAST公司。

    3)高阻计(ZC36)，上海精密仪器厂。

    4)酒精喷灯，自制。

    5)管材耐压试验机(ZNY-16)，深圳新三思有限公司。

    6)电子扫描电镜(JSM-6360LA)，日本岛津。

试验方法

工艺	造粒加工温度(℃)						熔体压力MPa	主机转速HZ	喂料速度HZ
加工法	Ⅰ区	Ⅱ区	Ⅲ区	Ⅳ区	Ⅴ区	机头
一步加工法	170	178	183	189	185	182	0.19	40	18
两步加工法	170	175	180	185	185	180	0.15	40	18

方法/性能	熔流比FR	断裂伸长率%	粒子外观	挤出造粒情况	混合试验情况
一步加工法	5.2	150-260	粒子有气孔、表面无光	存在架桥现象、易断条	碳黑灰尘大、污染严重
两步加工法	3.8	≥400	粒子有面好、光亮	无架桥、断条现象	均为粒料混合、无污染

加工温度(℃)			主机转速（HZ）	真空度	牵引速度（HZ）
进料段	熔融塑化段	机头
170-180	180-190	185-190	17.5	0.3	12