CN103665572A - 一种管材增强防护材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种管材增强防护材料，其组成成分按重量份数计如下：共聚级聚丙烯100份、纳米陶瓷粉液体20-40份、耐寒增塑剂5-10份、偶联剂4-6份、补强剂4-6份、稳定剂4-8份，其可提高管材的表面硬度，使管材在使用过程中不易划伤，且抗开裂性能良好，并提供其制备方法。

Description

一种管材增强防护材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种管材增强防护材料及其制备方法，属于管道技术领域。
背景技术
在塑料管道工程的成本费用和能源消耗中铺设环节常常占有重要地位。非开挖铺设技术的基本是采用非开挖的方法把管道铺设到要求的地下线路位置，在铺设混凝土管和钢管的非开挖技术中应用最广泛的是顶管法，在铺设塑料管的非开挖技术中应用最广泛的是水平定向钻孔铺设法、因为非开挖铺设需要把塑料管拉进或推进在低下钻出孔洞或待修复的旧管内，这个过程中管材表面难免会受到损伤，很可能直接接触到尖锐的石块等在管壁中形成集中负载，从而损坏高应力集中处，造成潜在使用风险，而普通聚乙烯管材表面较容易划伤，受点负载时抗开裂性能也有限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对以上弊端提供一种管材增强防护材料，其可提高管材的表面硬度，使管材在使用过程中不易划伤，且抗开裂性能良好，并提供其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种管材增强防护材料，其组成成分按重量份数计如下：
Figure BDA0000429886950000011
Figure BDA0000429886950000021
上述一种管材增强防护材料，优选的，其组成成分按重量份数计如下：
Figure BDA0000429886950000022
上述一种管材增强防护材料的制备方法，其制备方法如下：
（1）将共聚级聚丙烯、纳米陶瓷粉液体、耐寒增塑剂、偶联剂、补强剂和稳定剂加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌速度为850-1000转/分钟，搅拌10-15分钟；
（2）将步骤（1）中的混合物加入挤出机中制得管材，挤出机机筒的温度为125-155℃，模具的温度为156-175℃，模口温度为135-145℃。
上述一种管材增强防护材料及其制备方法，其中，所述的纳米陶瓷粉液体的制备方法为：将纳米陶瓷粉加入水性环氧树脂乳液中，搅拌均匀，其搅拌速度为550-650转/分钟，搅拌5-10分钟，纳米陶瓷粉与水性环氧树脂乳液的重量比为11-15:100。
上述一种管材增强防护材料及其制备方法，其中，所述耐寒增塑剂为环氧大豆油，磷酸三辛酯，环氧十八酸辛酯以1:2-3:3-4的重量比混合而成的。
上述一种管材增强防护材料及其制备方法，其中，所述偶联剂为乙烯基三氯硅烷，硬脂酸钙以1—1.5:1的重量比混合而成。
上述一种管材增强防护材料及其制备方法，其中，所述的补强剂为海泡石粉末。
上述一种管材增强防护材料及其制备方法，其中，所述的稳定剂为高活性氧化镁。
本发明的有益效果为：纳米陶瓷粉液体可以明显提高产品硬度，硬度可达6-8H甚至更高，由于其纳米粒径相当细小，故无论是何种溶剂皆是透明的，海泡石是一种硅酸镁化合物，其主要成份为二氧化硅，且表面积大，因海泡石的表面大和存在硅氧团和硅烷醇团，并有纤维状结构可取替到橡胶剂作用，该防护材料可大大增加管材的表面硬度，比普通管材硬度增加了3倍以上，显著减少非开挖铺设中对管材表面的损伤，使得管材在应用于非开挖铺设过程中不会被砂石或者旧管壁的不平处划伤，即使直接接触到尖锐的石块时也不容易开裂，从而增加了安全性，延长了使用寿命。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本发明所述纳米陶瓷粉购于上海栗升国际贸易有限公司；所述水性环氧树脂乳液购于福建中科宏业化工科技有限公司；所述海泡石粉末购于内乡县东风海泡石有限责任公司。
实例一：
一种管材增强防护材料的制备方法，其制备方法如下：
（1）制备耐寒增塑剂，将环氧大豆油，磷酸三辛酯，环氧十八酸辛酯以1:2:3的重量比混均匀备用；
（2）制备偶联剂，将乙烯基三氯硅烷，硬脂酸钙以1:1的重量比混合均匀备用；
（3）制备纳米陶瓷粉液体，将纳米陶瓷粉加入水性环氧树脂乳液中，搅拌均匀，其搅拌速度为600转/分钟，搅拌10分钟，纳米陶瓷粉与水性环氧树脂乳液的重量比为12:100；
（4）将重量份数为100份的共聚级聚丙烯、30份的纳米陶瓷粉液体、8份的耐寒增塑剂、5份的偶联剂、4份的海泡石粉末和6份的高活性氧化镁加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌速度为850转/分钟，搅拌15分钟；
（5）将步骤（4）中的混合物加入挤出机中制得管材，挤出机机筒的温度为125-155℃，模具的温度为156-175℃，模口温度为135-145℃。
实例二：
一种聚丙烯管材的制备方法，其制备方法如下：
一种管材增强防护材料的制备方法，其制备方法如下：
（1）制备耐寒增塑剂，将环氧大豆油，磷酸三辛酯，环氧十八酸辛酯以1:3:3的重量比混均匀备用；
（2）制备偶联剂，将乙烯基三氯硅烷，硬脂酸钙以1.5:1的重量比混合均匀备用；
（3）制备纳米陶瓷粉液体，将纳米陶瓷粉加入水性环氧树脂乳液中，搅拌均匀，其搅拌速度为600转/分钟，搅拌10分钟，纳米陶瓷粉与水性环氧树脂乳液的重量比为10:100；
（4）将重量份数为100份的共聚级聚丙烯、25份的纳米陶瓷粉液体、6份的耐寒增塑剂、6份的偶联剂、4份的海泡石粉末和8份的高活性氧化镁加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌速度为850转/分钟，搅拌12分钟；
（5）将步骤（4）中的混合物加入挤出机中制得管材，挤出机机筒的温度为125-155℃，模具的温度为156-175℃，模口温度为135-145℃。
综上所述纳米陶瓷粉液体可以明显提高产品硬度，硬度可达6-8H甚至更高，由于其纳米粒径相当细小，故无论是何种溶剂皆是透明的，海泡石是一种硅酸镁化合物，其主要成份为二氧化硅，且表面积大，因海泡石的表面大和存在硅氧团和硅烷醇团，并有纤维状结构可取替到橡胶剂作用，该防护材料可大大增加管材的表面硬度，比普通管材硬度增加了3倍以上，显著减少非开挖铺设中对管材表面的损伤，使得管材在应用于非开挖铺设过程中不会被砂石或者旧管壁的不平处划伤，即使直接接触到尖锐的石块时也不容易开裂，从而增加了安全性，延长了使用寿命。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中，因此，本发明不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本发明保护的范围内。

Claims (8)

1.一种管材增强防护材料，其特征为，其组成成分按重量份数计如下：
共聚级聚丙烯       100份
纳米陶瓷粉液体     20-40份
耐寒增塑剂         5-10份
偶联剂             4-6份
补强剂             4-6份
稳定剂             4-8份。
2.如权利要求1所述的一种管材增强防护材料，其特征为，优选的，其组成成分按重量份数计如下：
共聚级聚丙烯       100份
纳米陶瓷粉液体     30份
耐寒增塑剂         8份
偶联剂             5份
补强剂             4份
稳定剂             6份。
3.如权利要求1或2所述的一种管材增强防护材料的制备方法，其制备方法如下：
（1）将共聚级聚丙烯、纳米陶瓷粉液体、耐寒增塑剂、偶联剂、补强剂和稳定剂加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌速度为850-1000转/分钟，搅拌10-15分钟；
（2）将步骤（1）中的混合物加入挤出机中制得管材，挤出机机筒的温度为125-155℃，模具的温度为156-175℃，模口温度为135-145℃。
4.如权利要求1、2或3所述一种管材增强防护材料及其制备方法，其特征为，所述的纳米陶瓷粉液体的制备方法为：将纳米陶瓷粉加入水性环氧树脂乳液中，搅拌均匀，其搅拌速度为550-650转/分钟，搅拌5-10分钟，纳米陶瓷粉与水性环氧树脂乳液的重量比为11-15:100。
5.如权利要求1、2或3所述一种管材增强防护材料及其制备方法，其特征为，所述耐寒增塑剂为环氧大豆油，磷酸三辛酯，环氧十八酸辛酯以1:2-3:3-4的重量比混合而成的。
6.如权利要求1、2或3所述一种管材增强防护材料及其制备方法，其特征为，所述偶联剂为乙烯基三氯硅烷，硬脂酸钙以1—1.5:1的重量比混合而成。
7.如权利要求1、2或3所述一种管材增强防护材料及其制备方法，其特征为，所述的补强剂为海泡石粉末。
8.如权利要求1、2或3所述一种管材增强防护材料及其制备方法，其特征为，所述的稳定剂为高活性氧化镁。
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