用于采矿作业的水管及其制造方法
背景技术
在采矿业中，金属管通常用于输送水。金属管的缺点是重量大，易受腐蚀并且可能产生火花。作为金属管的替代，已经使用由各种塑料制成的管道。与金属管相比，所有塑料管都受益于重量减轻，腐蚀减少，并且火花减少。然而，塑料管还有其他缺点。由聚氯乙烯(PVC)制成的管道比较脆，在撞击时会折断。由高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯(PP)制成的管道具有良好的韧性(低脆性)，但它们只能承受相对较低的破裂压力和静压力。超高分子量聚乙烯管很难挤出。
对于具有冲击强度、拉伸强度、耐破裂压力、耐静压力和阻燃性的改进平衡的采矿业水管，仍存需要。
发明内容
一种用于采矿作业的水管包括一种组合物，该组合物包含：60wt％-85wt％，或70wt％-80wt％的聚苯醚；8wt％-18wt％，或10wt％-14wt％的烯基芳族单体和共轭二烯的氢化嵌段共聚物；5wt％-15wt％，或7wt％-14wt％的有机磷酸酯、磷腈或其组合；2wt％-10wt％，或3wt％-7wt％的溴化聚苯乙烯；其中每种组分的重量百分比都基于该组合物的总重量。
一种用于制造水管的方法包括：通过熔体混合60wt％-85wt％的聚苯醚；8-18wt％的烯基芳族单体和共轭二烯的氢化嵌段共聚物；5wt％-15wt％的有机磷酸酯、磷腈或其组合；2wt％-10wt％的溴化聚苯乙烯而形成组合物；其中每种组分的重量百分比都基于该组合物的总重量；和将所述组合物挤出通过环形模头从而提供包含所述组合物的水管。
上述和其他特征通过以下详细描述进行举例说明。
具体实施方式
本发明人已经确定，通过具有特定组合物的水管提供了冲击强度、拉伸强度、耐破裂压力、抗静压性和阻燃性的改进的平衡。
因此，本公开的一方面是用于采矿作业的水管。该水管具有20-200毫米的外径。在该范围内，该水管的外径能够为20-160毫米，具体而言40-140毫米，更具体而言60-120毫米。该水管具有2-20毫米的壁厚。在该范围内，该壁厚能够为2-15毫米，具体而言3-15毫米，更具体而言4-12毫米。该水管通常是环形的横截面，但各种横截面形状都是可能的。
该水管包括一种组合物，有时在本文中称为聚苯醚组合物。在一些实施方式中，该水管由单层组合物构成。在其他实施方式中，该水管包含单层组合物和在该组合物层的外侧或内侧上并与之接触的至少一个附加层。例如，该水管能够包含聚(苯醚)组合物的内层和基于高密度聚乙烯的组合物的外层。作为另一个实例，该水管能够包括基于金属(例如，基于铁或基于钢)的组合物的内层和聚苯醚组合物的外层。
该组合物包含聚苯醚。聚苯醚包括包含具有下式的重复结构单元的那些
其中每次出现的Z1独立地是卤素、未取代或取代的C1-12烃基条件是该烃基不是叔烃基、C1-12烃硫基、C1-12烃氧基或C2-12卤代烃氧基，其中至少两个碳原子分隔开卤素和氧原子；并且每次出现的Z2独立地为氢、卤素、未取代或取代的C1-12烃基条件是该烃基不是叔烃基、C1-12烃硫基、C1-12烃氧基或C2-12卤代烃氧基，其中至少两个碳原子分隔开卤素和氧原子。
该聚苯醚能够包含具有含氨烷基的端基的分子，所述端基通常位于羟基的邻位。在一些实施方式中，Z1能够是通过末端3,5-二甲基-1,4-苯基与氧化性聚合催化剂的二正丁胺组分反应而形成的二正丁基氨基甲基。还经常存在的是四甲基联苯醌(TMDQ)端基，通常从含2,6二甲基苯酚的反应混合物中获得，该反应混合物中存在副产物四甲基联苯醌。该聚苯醚能够为均聚物、共聚物、接枝共聚物、离聚物或嵌段共聚物及其组合的形式。
在一些实施方式中，该聚苯醚包括聚苯醚-聚硅氧烷嵌段共聚物。正如本文所用，术语“聚苯醚-聚硅氧烷嵌段共聚物”是指包含至少一种聚苯醚嵌段和至少一种聚硅氧烷嵌段的嵌段共聚物。
在一些实施方式中，该聚苯醚-聚硅氧烷嵌段共聚物通过氧化性共聚方法制备。在该方法中，该聚苯醚-聚硅氧烷嵌段共聚物是包括使包含一元酚和羟基芳基封端聚硅氧烷的单体混合物氧化性共聚的方法的产物。在一些实施方式中，基于一元酚和羟芳基封端聚硅氧烷的总重量，该单体混合物包含70-99重量份的所述一元酚和1-30重量份的羟芳基封端聚硅氧烷。该羟芳基双封端聚硅氧烷能够包含具有以下结构的多个重复单元
其中每次出现的R8独立地是氢、C1-12烃基或C1-12卤代烃基；和两个具有以下结构的端单元
其中Y是氢、C1-12烃基、C1-12烃氧基或卤素，并且其中每次出现的R9独立地是氢、C1-12烃基或C1-12卤代烃基。在非常具体的实施方式中，每次出现的R8和R9都是甲基，并且Y是甲氧基。
在一些实施方式中，该一元酚包括2,6-二甲基苯酚，并且所述羟芳基封端聚硅氧烷具有以下结构
其中n平均为5-100，具体而言30-60。
该氧化性共聚法生成作为所需产物的聚苯醚-聚硅氧烷嵌段共聚物和作为副产物的聚苯醚(未引入聚硅氧烷嵌段)。不必将该聚苯醚从所述聚苯醚-聚硅氧烷嵌段共聚物中分离出来。该聚苯醚-聚硅氧烷嵌段共聚物因此能够用作包括聚苯醚和聚苯醚-聚硅氧烷嵌段共聚物两者的“反应产物”。某些分离方案，如从异丙醇中沉淀，有可能确保所述反应产物基本上不含残留的羟芳基封端聚硅氧烷原料。换句话说，这些分离方案确保所述反应产物中的聚硅氧烷含量基本上全部是聚苯醚-聚硅氧烷嵌段共聚物的形式。形成聚苯醚-聚硅氧烷嵌段共聚物的详细方法描述于授予Carrillo等的美国专利No.8,017,697和8,669,332中。
在一些实施方式中，该聚苯醚具有在25℃氯仿中通过Ubbelohde粘度计测量的0.25-1分升/克的特性粘度。在此范围内，该聚苯醚的特性粘度能够为0.3-0.65分升/克，更具体而言0.35-0.5分升/克，甚至更具体而言0.4-0.5分升/克。
在一些实施方式中，该聚苯醚包含选自2,6-二甲基苯酚、2,3,6-三甲基苯酚及其组合的单体的均聚物或共聚物。在一些实施方式中，该聚苯醚包含具有通过Ubbelohde粘度计在25℃氯仿中测定的0.4-0.5分升/克的特性粘度的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)。
在一些实施方式中，该聚苯醚包含聚苯醚-聚硅氧烷嵌段共聚物。在这些实施方式中，该聚苯醚-聚硅氧烷嵌段共聚物能够，例如，为整个所述组合物提供0.05wt％-2wt％，具体而言0.1wt％-1wt％，更具体而言0.2wt％-0.8wt％的硅氧烷基团。
基于组合物的总重量，该组合物包含60wt％-85wt％的量的聚苯醚。在此范围内，该组合物能够包含70wt％-80wt％的量的聚苯醚。
除了该聚苯醚以外，该组合物还包含烯基芳族单体和共轭二烯的氢化嵌段共聚物。为简便起见，该组分称为“氢化嵌段共聚物”。基于氢化嵌段共聚物的重量，该氢化嵌段共聚物能够包含10wt％-90wt％的聚(烯基芳族化合物)含量和90wt％-10wt％的氢化聚(共轭二烯)含量。在一些实施方式中，该氢化嵌段共聚物是低聚(烯基芳族化合物含量)的氢化嵌段共聚物(low poly(alkenyl aromatic content)hydrogenated block copolymer)，其中该聚(烯基芳族化合物)含量为10wt％-小于40wt％，具体而言20wt％-35wt％，更具体而言25wt％-35wt％，更加具体而言30wt％-35wt％，所有都基于该低聚(烯基芳族化合物含量)氢化嵌段共聚物的重量。在其他实施方式中，该氢化嵌段共聚物是高聚(烯基芳族化合物含量)氢化嵌段共聚物(high poly(alkenyl aromatic content)hydrogenated blockcopolymer)，其中该聚(烯基芳族化合物)含量为40wt％-90wt％，具体而言50wt％-80wt％，更具体而言60wt％-70wt％，所有均基于该高聚(烯基芳族化合物含量)氢化嵌段共聚物的重量。
在一些实施方式中，该氢化嵌段共聚物具有40,000-400,000克/摩尔(g/mol或道尔顿，Da)的重均分子量。数均分子量和重均分子量能够通过凝胶渗透色谱法并基于与聚苯乙烯标准物的比较而确定。在一些实施方式中，该氢化嵌段共聚物具有200,000-400,000克/摩尔，具体而言220,000-350,000克/摩尔的重均分子量。在其他实施方式中，该氢化嵌段共聚物具有40,000-200,000克/摩尔，具体而言40,000-180,000克/摩尔，更具体而言40,000-150,000克/摩尔的重均分子量。
用于制备该氢化嵌段共聚物的烯基芳族单体能够具有以下结构
其中R1和R2各自独立地代表氢原子、C1-8烷基或C2-8烯基；R3和R7各自独立地表示氢原子、C1-8烷基、氯原子或溴原子；R4、R5和R6各自独立地表示氢原子、C1-8烷基或C2-8烯基，或R4和R5与中央芳环一起形成萘基，或R5和R6与中央芳环一起形成萘基。特定的烯基芳族单体包括，例如，苯乙烯，氯苯乙烯如对氯苯乙烯，甲基苯乙烯如α-甲基苯乙烯和对甲基苯乙烯，和叔丁基苯乙烯如3-叔丁基苯乙烯和4-叔丁基苯乙烯。在一些实施方式中，该烯基芳族单体是苯乙烯。
用于制备该氢化嵌段共聚物的共轭二烯能够是C4-20共轭二烯。合适的共轭二烯包括，例如，1,3-丁二烯，2-甲基-1,3-丁二烯，2-氯-1,3-丁二烯，2,3-二甲基1,3-丁二烯，1,3-戊二烯，1,3-己二烯等及其组合。在一些实施方式中，该共轭二烯是1,3-丁二烯，2-甲基-1,3-丁二烯或其组合。在一些实施方式中，该共轭二烯是1,3-丁二烯。
该氢化嵌段共聚物是包含以下的共聚物：(A)至少一种衍生自烯基芳族化合物的嵌段和(B)至少一种衍生自共轭二烯的嵌段，其中嵌段(B)中的脂族不饱和基团的含量通过氢化至少部分被还原。在一些实施方式中，(B)嵌段中的脂族不饱和度降低了至少50％，具体而言至少70％。嵌段(A)和(B)的排布设置包括直链结构、接枝结构和有或无支链的径向远嵌段(radical teleblock)结构。直链嵌段共聚物包括渐缩直链结构(tapered linearstructures)和非渐缩直链结构(non-tapered linear structures)。在一些实施方式中，该氢化嵌段共聚物具有渐缩直链结构。在一些实施方式中，该氢化嵌段共聚物具有非渐缩直链结构。在一些实施方式中，该氢化嵌段共聚物包含(B)包含烯基芳族单体无规引入的嵌段。直链嵌段共聚物结构包括二嵌段(A-B嵌段)、三嵌段(A-B-A嵌段或B-A-B嵌段)、四嵌段(A-B-A-B嵌段)和五嵌段(A-B-A-B-A嵌段或B-A-B-A-B嵌段)结构以及包含(A)和(B)总共6个或更多个嵌段的直链结构，其中每个(A)嵌段的分子量能够与其他(A)嵌段的分子量相同或不同，并且每个(B)嵌段的分子量能够与其他(B)嵌段的分子量相同或不同。在一些实施方式中，该氢化嵌段共聚物是二嵌段共聚物、三嵌段共聚物或其组合。
在一些实施方式中，该氢化嵌段共聚物不含除了所述烯基芳族化合物和共轭二烯以外的单体的残基。在一些实施方式中，该氢化嵌段共聚物由衍生自烯基芳族化合物和共轭二烯的嵌段构成。它不包含由这些或任何其他单体形成的接枝。它也由碳和氢原子构成，而因此不包含杂原子。在一些实施方式中，该氢化嵌段共聚物包括一种或多种酸官能化剂如马来酸酐的残基。在一些实施方式中，该氢化嵌段共聚物包含聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物。
在一些实施方式中，该氢化嵌段共聚物是具有基于聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物重量的25wt％-35wt％的聚苯乙烯含量的聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物。在这些实施方式中，该聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物能够可选地具有通过使用聚苯乙烯标准品的尺寸排阻色谱法测定的240,000-300,000克/摩尔的重均分子量。
制备氢化嵌段共聚物的方法在本领域内是已知的，并且许多氢化嵌段共聚物是能够商购获得的。商业上可获得的示例性氢化嵌段共聚物包括能够从Kraton PerformancePolymers Inc.作为KRATONTM G1701(具有约37wt％的聚苯乙烯)和G1702(具有约28wt％的聚苯乙烯)商购获得的聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)二嵌段共聚物；从Kraton PerformancePolymers Inc.作为KRATONTM G1641(具有约33wt％的聚苯乙烯)、G1650(具有约30wt％的聚苯乙烯)、G1651(具有约33wt％的聚苯乙烯)和G1654(具有约31wt％的聚苯乙烯)商购获得的聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物；和从Kuraray作为SEPTONTM S4044、S4055、S4077和S4099商购获得的聚苯乙烯-聚(乙烯-乙烯/丙烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物。另外的市售氢化嵌段共聚物包括从Dynasol作为CALPRENETM H6140(具有约31wt％的聚苯乙烯)、H6170(具有约33wt％的聚苯乙烯)、H6171(具有约33wt％的聚苯乙烯)和H6174(具有约33wt％的聚苯乙烯)商购获得的聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯(SEBS)三嵌段共聚物；和从Kuraray作为SEPTONTM 8006(具有约33％的聚苯乙烯)和8007(具有约30％的聚苯乙烯)商购获得的；从Kuraray作为SEPTONTM 2006(具有约35wt％的聚苯乙烯)和2007(具有约30wt％的聚苯乙烯)商购获得的聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)-聚苯乙烯(SEPS)共聚物；和从Kraton Performance Polymers Inc.作为KRATONTM G4609(含有约45％的矿物油，并且所述SEBS含有约33％的聚苯乙烯)和G4610(含有约31％的矿物油，并且所述SEBS具有约33wt％的聚苯乙烯)获得的这些氢化嵌段共聚物的加油(oil-extended)化合物；和从Asahi作为TUFTECTM H1272(含约36％的油，并且所述SEBS含约35％的聚苯乙烯)商购获得的。能够使用两种或更多种氢化嵌段共聚物的混合物。在一些实施方式中，该氢化嵌段共聚物包含具有重均分子量至少100,000克/摩尔，具体而言200,000-400,000克/摩尔的聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物。
所述组合物包含基于所述组合物总重量的8wt％-18wt％的氢化嵌段共聚物。在该范围内，该氢化嵌段共聚物的量能够为10wt％-14wt％。
除了所述聚苯醚和所述氢化嵌段共聚物之外，所述组合物还包含有机磷酸酯、磷腈或其组合。
在一个实施方式中，该组合物包含有机磷酸酯。示例性的有机磷酸酯阻燃剂包括包含苯基、取代苯基或苯基和取代苯基的组合的磷酸酯，基于间苯二酚的双芳基磷酸酯如，例如，间苯二酚双(磷酸二苯酯)，以及基于双酚类的那些如，例如，双酚A双(磷酸二苯酯)。在一些实施方式中，该有机磷酸酯选自磷酸三(烷基苯基)酯(例如，CAS登记号89492-23-9或CAS登记号78-33-1)、间苯二酚双(磷酸二苯酯)(CAS登记号57583-54-7)、双酚A双磷酸二苯酯(CAS登记号181028-79-5)、磷酸三苯酯(CAS登记号115-86-6)、磷酸三(异丙苯基)酯(例如，CAS登记号68937-41-7)、磷酸叔丁苯基二苯基酯(CAS登记号56803-37-3)、磷酸双(叔丁苯基)苯基酯(CAS登记号65652-41-7)、磷酸三(叔丁苯基)酯(CAS登记号78-33-1)及其组合。
在一些实施方式中，有机磷酸酯包含具有下式的双芳基磷酸酯：
其中R在每次出现时独立地为C1-12亚烷基；R14和R15在每次出现时独立地为C1-5烷基；R10、R11和R13独立地为C1-12烃基；R12在每次出现时独立地为C1-12烃基；n为1-25；并且s1和s2独立地是等于0、1或2的整数。在一些实施方式中，OR10、OR11、OR12和OR13独立地衍生自苯酚、单烷基苯酚、二烷基苯酚或三烷基苯酚。
正如本领域普通技术人员很容易理解的是，该磷酸双芳基酯衍生自双酚。示例性双酚包括2,2-双(4-羟苯基)丙烷(双酚A)，2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷，双(4-羟基苯基)甲烷，双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)甲烷和1,1-双(4-羟基苯基)乙烷。在一些实施方式中，该双酚包括双酚A。在一些实施方式中，该阻燃剂由有机磷酸酯组成。
在一个实施方式中，该组合物包含磷腈。该磷腈能够是直链或环状的双(苯氧基)磷腈。在一些实施方式中，该阻燃剂由所述磷腈组成。
基于该组合物的总重量，该有机磷酸酯、磷腈或其组合能够以5wt％-15wt％的量存在于所述组合物中。在该范围内，有机磷酸酯、磷腈或其组合的量能够为7wt％-14wt％。
该组合物还包含溴化聚苯乙烯。基于该组合物的总重量，该溴化聚苯乙烯能够以2wt％-10wt％的量存在。在此范围内，该溴化聚苯乙烯能够以3wt％-7wt％的量存在。
在一个实施方式中，该组合物能够可选地还包含抗滴剂。该抗滴剂能够优选包含聚(苯乙烯-丙烯腈)包封聚四氟乙烯。当存在抗滴剂时，该抗滴剂能够以0.1wt％-5wt％的量包括在内。
在一些实施方式中，该组合物能够可选地还包含添加剂组合物。该添加剂组合物能够包含稳定剂、润滑剂、加工助剂、UV阻断剂、染料、颜料、抗氧化剂、抗静电剂、矿物油和金属减活剂(metal deactivator)中的一种或多种。当存在时，基于该组合物的总重量，添加剂组合物能够以0.1wt％-10wt％的量包括在内。
本文中未描述的所需组分能够被最小化或排除。例如，在一些实施方式中，该组合物包含0-2wt％的聚酰胺，并且在一些实施方式中，该组合物不包括聚酰胺。作为另一个实例，在一些实施方式中，该组合物包含0-2wt％的聚烯烃，并且在一些实施方式中，该组合物排除了聚烯烃。作为另一个实例，在一些实施方式中，该组合物包含0-2wt％的聚酯，并且在一些实施方式中，该组合物不包括聚酯。作为另一个实例，在一些实施方式中，该组合物包含0-2wt％的烯基芳族单体和共轭二烯的未氢化嵌段共聚物，并且在一些实施方式中，该组合物不包含这种未氢化的嵌段共聚物。
在一个具体实施方式中，该组合物包含70wt％-80wt％的聚苯醚；10wt％-14wt％的烯基芳族单体和共轭二烯的氢化嵌段共聚物；6wt％-12wt％的有机磷酸酯；3wt％-7wt％的溴化聚苯乙烯；0-1wt％的聚(苯乙烯-丙烯腈)包封聚四氟乙烯；0-5wt％的稳定剂、润滑剂、加工助剂、UV阻断剂、染料、颜料、抗氧化剂、抗静电剂、矿物油和金属减活剂，或由其组成。在该实施方式中，该聚苯醚包括具有通过Ubbelohde粘度计在25℃氯仿中测定的0.4-0.5分升/克的特性粘度的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)；所述氢化嵌段共聚物是具有基于所述聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物重量的25wt％-35wt％的聚苯乙烯含量的聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物，并且其中该聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物具有根据尺寸排阻色谱法使用聚苯乙烯标准物测定的240,000-300,000克/摩尔的重均分子量；并且该有机磷酸酯包括双酚A双(磷酸二苯酯)。
在另一个具体实施方式中，该组合物包含70wt％-80wt％的聚苯醚；10wt％-14wt％的烯基芳族单体和共轭二烯的氢化嵌段共聚物；6wt％-10wt％的磷腈；3wt％-7wt％的溴化聚苯乙烯；0-1wt％的聚(苯乙烯-丙烯腈)包封聚四氟乙烯；0-5wt％的稳定剂、润滑剂、加工助剂、UV阻断剂、染料、颜料、抗氧化剂、抗静电剂、矿物油和金属减活剂，或由其组成。在该实施方式中，该聚苯醚包含具有通过Ubbelohde粘度计在25℃氯仿中测定的0.4-0.5分升/克的特性粘度的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)；所述氢化嵌段共聚物是具有基于所述聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物重量的25wt％-35wt％的聚苯乙烯含量的聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物，并且其中该聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物具有根据尺寸排阻色谱法使用聚苯乙烯标准物测定的240,000-300,000克/摩尔的重均分子量；并且该磷腈包括双(苯氧基)磷腈。
所述组合物能够通过熔体共混或熔体捏合该组合物的组分而制备。该熔体共混或熔体捏合能够使用螺带式共混机(ribbon blender)、HENSCHEL混合机、BANBURY混合机、鼓式滚筒(drum tumbler)、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、多螺杆挤出机、共捏合机等常用设备进行实施。例如，本发明的组合物能够通过将各组分在双螺杆挤出机中于270-310℃，具体而言280-300℃的温度下熔体共混而制备。
该水管能够通过将该熔融组合物挤出通过环形模头而制备。管道挤出能够伴随该组合物的复合(compounding)，或它能够是在该组合物的中间造粒之后的单独步骤。管道挤出能够在240-300℃，具体而言240-280℃的熔融温度下进行实施。
本公开通过以下非限制性的实施例进一步举例说明。
实施例
用于以下实施例的物料描述于表1中。
表1
将以下实施例的组合物在Toshiba TEM-37BS双螺杆挤出机上复合(compound)。除了通过液体进料器添加的BPADP之外，所有组分均在挤出机的进料喉部处加入。挤出物在水浴中冷却并造粒。在注塑成型或挤出成型之前，将粒料在120℃下整理(condition)3小时。
根据ASTM D 638-14，在23℃下使用I型条，标准长度50毫米并且测试速度为50毫米/分钟测定在屈服值下的拉伸强度，以兆帕为单位表示，和断裂值下的拉伸伸长率，以百分比为单位表示。至少50兆帕的拉伸强度值是理想的。切口悬臂梁式冲击(NII)强度值，以焦耳/米为单位表示，根据ASTM D 256-10方法A在23℃下使用具有3.2毫米×12.7毫米的横截面尺寸的条进行确定。切口悬臂梁式冲击强度值期望为至少350焦耳/米，具体而言至少400焦耳/米。
屈服值下的挠曲模量和挠曲应力，各自以兆帕斯卡为单位表示，根据ASTM D 790-10在23℃下使用具有横截面尺寸3.2毫米×12.7毫米的条，支撑跨度50.8毫米，并且测试速度为2.54毫米/分钟进行测定。弯曲强度值合乎需要地为至少80兆帕斯卡。
熔体流动速率值，以克/10分钟为单位表示，根据ASTM D 1238-10，方法B，在280℃的温度和10千克负载下，进行测定。热变形温度(HDT)使用具有厚度3.2毫米的条在1.8MPa下测定。
熄灭时间(Flame-out time)(FOT)值，以秒为单位表示，根据MT-181使用6毫米板进行测定。该板的边缘暴露于960℃的火焰长达30秒。测量所述火焰熄灭的时间。每个样品测试五次。FOT合乎需要地小于6秒，优选小于3秒。
表2总结了组合物和材料性能，其中组分的量基于所述组合物总重量以重量百分比表示。
表2
正如表1所示，CE1显示出5.5秒的FOT，并且3个板(五个测试样品中)表现出大于6秒的FOT。在CE2中提高BPADP负载至14.5％导致平均FOT为4秒，而1/5的板的FOT大于6秒。此外，观察到CE2的NII显著降低(从529降至454J/m)。正如CE3和CE4中所示，使用其他阻燃剂如TPP和磷腈不会对FOT产生明显影响。CE5包括防滴剂TSAN，这导致阻燃性能有所改善，但同时也伴随着NII降低。
相对而言，E1实现了3.33秒的平均FOT，五块板中没有一个燃烧超过6秒。在E2和E3中加入抗滴落剂以及用Br-PS代替一些BPADP，表现出平均FOT小于3秒，也没有一块板的燃烧时间超过6秒。
本公开还包含以下方面。
方面1：一种用于采矿作业的水管，其中该水管包含一种组合物，该组合物包含：60wt％-85wt％，或70wt％-80wt％的聚苯醚；8wt％-18wt％，或10wt％-14wt％的烯基芳族单体和共轭二烯的氢化嵌段共聚物；5wt％-15wt％，或7wt％-14wt％的有机磷酸酯、磷腈或其组合；和2wt％-10wt％，或3wt％-7wt％的溴化聚苯乙烯；其中每种组分的重量百分比都基于所述组合物的总重量。
方面2：方面1的所述水管，其中该水管具有20-200毫米的外径和2-20毫米的壁厚。
方面3：方面1或2的所述水管，其中该水管由所述组合物构成。
方面4：方面1-3中任一个方面的所述水管，其中所述聚苯醚包括具有由Ubbelohde粘度计在25℃氯仿中测定的0.4-0.5分升/克的特性粘度的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)。
方面5：方面1-4中任一个方面的所述水管，其中所述氢化嵌段共聚物是具有基于聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物重量的25wt％-35wt％的聚苯乙烯含量的聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物。
方面6：方面1-5中任一个方面的所述水管，其中该组合物包含有机磷酸酯，优选其中所述有机磷酸酯是双酚A双(磷酸二苯酯)。
方面7：方面1-6中任一个方面的所述水管，其中该组合物包含磷腈，优选其中所述磷腈包括双(苯氧基)磷腈。
方面8：方面1-7中任一个方面的所述水管，其中所述组合物还包含0.1wt％-5wt％的抗滴剂，优选聚(苯乙烯-丙烯腈)包封聚四氟乙烯。
方面9：方面1-8中任一个方面的所述水管，其中该组合物还包含0.1wt％-10wt％的添加剂组合物，其中该添加剂组合物包含稳定剂、润滑剂、加工助剂、UV阻断剂、染料、颜料、抗氧化剂、抗静电剂、矿物油和金属减活剂中的一种或多种。
方面10：方面1的所述水管，其中该组合物由以下各项构成：70wt％-80wt％的聚苯醚；10wt％-14wt％的烯基芳族单体和共轭二烯的氢化嵌段共聚物；6wt％-12wt％的有机磷酸酯；3wt％-7wt％的溴化聚苯乙烯；0-1wt％的聚(苯乙烯-丙烯腈)包封聚四氟乙烯；0-5wt％的稳定剂、润滑剂、加工助剂、UV阻断剂、染料、颜料、抗氧化剂、抗静电剂、矿物油和金属减活剂。
方面11：方面10的所述水管，其中所述聚苯醚包含具有由Ubbelohde粘度计在25℃氯仿中测定的0.4-0.5分升/克的特性粘度的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)；所述氢化嵌段共聚物是具有基于所述聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物重量的25wt％-35wt％的聚苯乙烯含量的聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物，并且其中该聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物具有根据尺寸排阻色谱法使用聚苯乙烯标准物测定的240,000-300,000克/摩尔的重均分子量；并且该有机磷酸酯包括双酚A双(磷酸二苯酯)。
方面12：方面1的所述水管，其中该组合物由以下组成：70wt％-80wt％的聚苯醚；10wt％-14wt％的烯基芳族单体和共轭二烯的氢化嵌段共聚物；6wt％-10wt％的磷腈；3wt％-7wt％的溴化聚苯乙烯；0-1wt％的聚(苯乙烯-丙烯腈)包封聚四氟乙烯；0-5wt％的稳定剂、润滑剂、加工助剂、UV阻断剂、染料、颜料、抗氧化剂、抗静电剂、矿物油和金属减活剂。
方面13：方面12的所述水管，其中所述聚苯醚包含具有由Ubbelohde粘度计在25℃氯仿中测定的0.4-0.5分升/克的特性粘度的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)；所述氢化嵌段共聚物是具有基于所述聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物重量的25wt％-35wt％的聚苯乙烯含量的聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物，并且其中该聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物具有根据尺寸排阻色谱法使用聚苯乙烯标准物测定的240,000-300,000克/摩尔的重均分子量；并且该磷腈包括双(苯氧基)磷腈。
方面14：方面1-13中任一个方面的所述水管的制造方法，该方法包括：通过熔体混合60wt％-85wt％的聚苯醚；8wt％-18wt％的烯基芳族单体和共轭二烯的氢化嵌段共聚物；5wt％-15wt％的有机磷酸酯、磷腈或其组合；2wt％-10wt％的溴化聚苯乙烯而形成组合物；其中每种组分的重量百分比都基于所述组合物的总重量；和将所述组合物挤出通过环形模头从而提供包含所述组合物的水管。
所述组合物、方法和制品能够可替代地包含本文公开的任何合适的材料、步骤或组分，由其或基本上由其构成。所述组合物、方法和制品能够另外或可替代地配制为不含或基本上不含对于实现所述组合物、方法和制品的功能或目的非必需的任何材料(或物质)、步骤或组分。
本文公开的所有范围包括端点，并且该端点能够彼此独立地组合。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个要素与另一个要素区分开。术语“一种”、“一个”和“该”不表示数量限制，而应该解释为包括单数和复数，除非本文另外指出或与上下文明显矛盾。除非另有明确说明，否则“或”表示“和/或”。整个说明书中对“一些实施方式”、“实施方式”等的引用是指结合该实施方式描述的特定要素包括于本文所述的至少一个实施方式中，并且可以存在或可以不存在于其他实施方式中。正如本文所用，术语“其组合”包括一个或多个所列要素，并且是开放的，允许存在一个或多个未提及的相似要素。另外，应当理解的是，在各个实施方式中，可以以任何合适的方式组合所描述的要素。
除非本文中相反规定，否则所有试验标准都是截止本申请的提交日期有效的最新标准，或者，如果要求优先权，则是出现该试验标准的最早优先权申请的提交日期。
除非另有定义，否则本文中使用的技术和科学术语具有与本申请所属领域的技术人员通常所理解的含义相同的含义。所有引用的专利、专利申请和其他参考文献均通过引用整体结合于本文中。然而，如果本申请中的术语与所引入的参考文献中的术语矛盾或冲突，则本申请中的术语优先于所引入的参考文献中的冲突术语。
使用标准命名法描述化合物。例如，任何未被任何所示基团取代的位置应该理解为其化合价被所指示的键或氢原子填充。不在两个字母或符号之间的破折号(“-”)用于表示取代基的连接点。例如，-CHO通过羰基的碳连接。
正如本文所用，术语“烃基”，无论其单独使用还是用作另一术语的前缀、后缀或片段，均是指仅包含碳和氢的残基。该残基能够是脂族或芳族的、直链的、环状的、双环的、支链的、饱和或不饱和的。它也能够包含脂族的、芳族的、直链的、环状的、双环的、支链的、饱和的和不饱和烃部分的组合。然而，当该烃基残基被描述为取代的时，它可以可选地在取代基残基的碳和氢成员之内(over)和之外(above)包含杂原子。因此，当专门描述为取代的时，该烃基残基还可以包含一个或多个羰基、氨基、羟基等，或它可以在该烃基残基的骨架内包含杂原子。术语“烷基”是指支链或直链的不饱和脂族烃基，例如，甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，仲丁基，叔丁基，正戊基，仲戊基，和正己基和仲己基。“烯基”是指具有至少一个碳-碳双键的直链或支链单价烃基(例如，乙烯基(-HC＝CH2))。“烷氧基”是指经由氧连接的烷基(即，烷基-O-)，例如，甲氧基，乙氧基和仲丁氧基。“亚烷基”是指直链或支链的饱和二价脂族烃基(例如，亚甲基(-CH2-)或亚丙基(-(CH2)3-)。“亚环烷基”是指二价环亚烷基-CnH2n-x，其中x是被环化取代的氢原子数。“环烯基”是指具有一个或多个环和在环中的一个或多个碳-碳双键的单价基团，其中所有环成员均为碳(例如，环戊基和环己基)。“芳基”是指含有指定数目的碳原子的芳族烃基，例如，苯基、环庚三烯酮(tropone)、茚满基或萘基。“亚芳基”是指二价芳基。“烷基亚芳基”是指用烷基取代的亚芳基。“芳基亚烷基”是指用芳基取代的亚烷基(例如苄基)。前缀“卤代基”是指基团或化合物包括一个或多个氟、氯、溴或碘取代基。可以存在不同的卤代基团(例如，溴和氟)的组合或仅氯代基。前缀“杂”是指化合物或基团包括至少一个杂原子(例如，1、2或3个杂原子)的环成员，其中所述杂原子各自独立地是N、O、S、Si或P。“取代的”是指化合物或基团被至少一个(例如，1、2、3或4个)能够各自独立地是C1-9烷氧基、C1-9卤代烷氧基、硝基(-NO2)、氰基(-CN)、C1-6烷基磺酰基(-S(＝O)2-烷基)、C6-12芳基磺酰基(-S(＝O)2-芳基)、巯基(-SH)、硫氰基(-SCN)、甲苯磺酰基(CH3C6H4SO2-)、C3-12环烷基、C2-12烯基、C5-12环烯基、C6-12芳基、C7-13芳基亚烷基、C4-12杂环烷基和C3-12杂芳基代替氢的取代基取代，条件是不超过取代原子的正常化合价。基团中所指示的碳原子数不包括任何取代基。例如，-CH2CH2CN是被腈取代的C2烷基。
尽管已经描述了具体实施方式，但申请人或本领域的其他技术人员能够想到目前无法预料或目前可能无法预料的替代、修改、变化、改进和实质等同物。因此，所提交的以及可以进行修改的所附权利要求书旨在涵盖所有这样的替代、修改、变化、改进和实质等同物。
