CN108517065A - 一种双壁波纹管聚乙烯管材 - Google Patents

一种双壁波纹管聚乙烯管材 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双壁波纹管聚乙烯管材，其特征在于，包括组分A、组分B和助剂组分C，所述组分A包括：高密度聚乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、硅烷、氯丁橡胶、过氧化二异丙苯，本发明选用PE100级高密度聚乙烯、聚乙烯醇缩丁醛和乙烯‑醋酸乙烯共聚物，其提高了整个材料配方中的力学性能，耐热性和耐环境应力开裂等性能，并且接枝效果好；引发剂的含量对材料的影响较大，如果过低，达不到引发作用，如果过高，在挤出过程中会发生较大程度的交联，造成物料流动性下降，外观粗糙，本发明的引发剂的含量合适，挤出的材料外观光滑。

Description

一种双壁波纹管聚乙烯管材
技术领域
本发明涉及管材技术领域，具体是一种双壁波纹管聚乙烯管材。
背景技术
高密度聚乙烯双壁波纹管，是一种具有环状结构外壁和平滑内壁的新型管材，80年代初在德国首先研制成功，经过十多年的发展和完善，已经由单一的品种发展到完整的产品系列，目前在生产工艺和使用技术上已经十分成熟，由于其优异的性能和相对经济的造价，在欧美等发达国家已经得到了极大的推广和应用，在我国，HDPE双壁波纹管的推广和应用正处在上升势态阶段，各项技术指标均达到使用标准，双壁波纹管内壁颜色通常有蓝色和黑色，部分品牌内壁会使用黄色.
但是，现在常用的管材存在着一些缺陷：强度相对较低，在敷设或者使用过程 中容易被毁损，并且对环境的耐候性较差，在寒冷的地区，温度零度以下不适合敷设施工， 这时聚乙烯管容易脆裂；另外管易老化，使用寿命较低。
为了解决上述问题，开发研究了高密度聚乙烯管材，高密度聚乙烯管材的使用温度范围较普通PE管材宽，质地坚硬而且有韧性，抗内压强度高，耐环境应力开裂性良好。但是，我国的高密度聚乙烯管材相对较少，现在希望通过对聚乙烯做一些改性研究，提高聚乙烯管材的强度，提高其耐环境性能，拓宽其使用环境的温度范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双壁波纹管聚乙烯管材，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种双壁波纹管聚乙烯管材，其特征在于，包括组分A、组分B和助剂组分C，所述组分A包括：高密度聚乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯-醋酸乙烯共聚物、硅烷、氯丁橡胶、过氧化二异丙苯，所述组分B包括：高密度聚乙烯、二月桂酸二丁基锡，所述助剂组分C包括：抗氧剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂。
作为本发明进一步的方案：按照重量份数计，所述组分A包括：高密度聚乙烯100份、聚乙烯醇缩丁醛10-12份、乙烯-醋酸乙烯共聚物8-13份、硅烷0.5-3.0份、过氧化二异丙苯0.05-0.15份，所述组分B包括：高密度聚乙烯100份、二月桂酸二丁基锡 0.02-1份，所述助剂组分C包括：抗氧剂0.5-1.5份、二苯甲酮类紫外线吸收剂0.6-0.8份。
作为本发明进一步的方案：所述高密度聚乙烯为PE100级高密度聚乙烯，所述硅烷包括以下中的一种或几种：乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
作为本发明进一步的方案：所述抗氧剂包括以下中的一种或几种：丙酸正十八碳醇酯、硫代二丙酸双十三醇酯、硫代二丙酸双十四醇酯、硫代二丙酸双十二醇酯、硫代二丙酸双十八醇酯。
作为本发明进一步的方案：所述二苯甲酮类紫外线吸收剂包括以下中的一种或几种：2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明选用PE100级高密度聚乙烯、聚乙烯醇缩丁醛和乙烯-醋酸乙烯共聚物，其提高了整个材料配方中的力学性能，耐热性和耐环境应力开裂等性能，并且接枝效果好；引发剂的含量对材料的影响较大，如果过低，达不到引发作用，如果过高，在挤出过程中会发生较大程度的交联，造成物料流动性下降，外观粗糙，本发明的引发剂的含量合适，挤出的材料外观光滑。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中，一种双壁波纹管聚乙烯管材，包括组分A、组分B和助剂组分C，所述组分A包括：高密度聚乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯-醋酸乙烯共聚物、硅烷、氯丁橡胶、过氧化二异丙苯，所述组分B包括：高密度聚乙烯、二月桂酸二丁基锡，所述助剂组分C包括：抗氧剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂，按照重量份数计，所述组分A包括：高密度聚乙烯100份、聚乙烯醇缩丁醛10-12份、乙烯-醋酸乙烯共聚物8-13份、硅烷0.5-3.0份、过氧化二异丙苯0.05-0.15份，所述组分B包括：高密度聚乙烯100份、二月桂酸二丁基锡 0.02-1份，所述助剂组分C包括：抗氧剂0.5-1.5份、二苯甲酮类紫外线吸收剂0.6-0.8份。
所述高密度聚乙烯为PE100级高密度聚乙烯，所述硅烷包括以下中的一种或几种：乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
所述抗氧剂包括以下中的一种或几种：丙酸正十八碳醇酯、硫代二丙酸双十三醇酯、硫代二丙酸双十四醇酯、硫代二丙酸双十二醇酯、硫代二丙酸双十八醇酯。
所述二苯甲酮类紫外线吸收剂包括以下中的一种或几种：2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮。
制备双壁波纹管聚乙烯管材的方法，包括以下步骤：步骤一、按照管材材料配方中各组分的比例含量称取物料，备用；步骤二、将组分A中的高密度聚乙烯、聚乙烯醇缩丁醛和乙烯-醋酸乙烯共聚物进行干燥，然后与硅烷、作为引发剂的过氧化二异丙苯投入高速混合机中，在4000r/min的速度下，混合3min，将混合的物料投入同向啮合平行双螺杆造粒机中，挤出造粒，获得A料粒；步骤三、将组分B中的高密度聚乙烯、二月桂酸二丁基锡、以及助剂投入到高速混合机中，在4000r/min的速度下，混合1 .5min，将混合均匀的物料投入到单螺杆挤出机中，挤出造粒，获得B料粒；步骤四、将步骤二中和步骤三中得到的A料粒、B料粒以95:5的比例混合均匀，然后投入到双螺杆挤出机中挤出，得到可交联的管材的材料，然后将材料投入40-55℃水中交联，制得高强度聚乙烯管材材料；步骤五、将步骤四中制得的高强度聚乙烯管材材料塑化成型制备成管材即可。
在步骤二中，在同向啮合平行双螺杆造粒机中，各阶段挤出造粒的工艺条件为：第一段温度为140℃，第二段温度为150℃，第三段温度为160℃，第四段温度为180℃，第五段温度为190℃，第六段温度为200℃，机头温度为195℃，熔体温度为190℃，喂料速度为19.5r/min，主机转速为40 .5r/min，牵引速度为51 .5r/min。
所述步骤四中在混合A料粒和B料粒之前，如果混合A料粒和B料粒潮湿，将A料粒和B料粒在80℃下干燥4-5小时。
所述步骤三中在单螺杆挤出机工艺条件为：机筒温度为160-170℃，180-190℃，190-200℃，200-210℃，螺杆转速为20rpm。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种双壁波纹管聚乙烯管材，其特征在于，包括组分A、组分B和助剂组分C，所述组分A包括：高密度聚乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯-醋酸乙烯共聚物、硅烷、氯丁橡胶、过氧化二异丙苯，所述组分B包括：高密度聚乙烯、二月桂酸二丁基锡，所述助剂组分C包括：抗氧剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂。
2.根据权利要求1所述的双壁波纹管聚乙烯管材，其特征在于，按照重量份数计，所述组分A包括：高密度聚乙烯100份、聚乙烯醇缩丁醛10-12份、乙烯-醋酸乙烯共聚物8-13份、硅烷0.5-3.0份、过氧化二异丙苯0.05-0.15份，所述组分B包括：高密度聚乙烯100份、二月桂酸二丁基锡 0.02-1份，所述助剂组分C包括：抗氧剂0.5-1.5份、二苯甲酮类紫外线吸收剂0.6-0.8份。
3.根据权利要求1所述的双壁波纹管聚乙烯管材，其特征在于，所述高密度聚乙烯为PE100级高密度聚乙烯，所述硅烷包括以下中的一种或几种：乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
4.根据权利要求1所述的双壁波纹管聚乙烯管材，其特征在于，所述抗氧剂包括以 下中的一种或几种：丙酸正十八碳醇酯、硫代二丙酸双十三醇酯、硫代二丙酸双十四醇酯、 硫代二丙酸双十二醇酯、硫代二丙酸双十八醇酯。
5.根据权利要求1所述的双壁波纹管聚乙烯管材，其特征在于，所述二苯甲酮类紫外线吸收剂包括以下中的一种或几种：2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二 苯甲酮、2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮。
6.一种制备权利要求2-4任意一项中所述的双壁波纹管聚乙烯管材的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、按照管材材料配方中各组分的比例含量称取物料，备用；步骤二、将组分A中的高密度聚乙烯、聚乙烯醇缩丁醛和乙烯-醋酸乙烯共聚物进行干燥，然后与硅烷、作为引发剂的过氧化二异丙苯投入高速混合机中，在4000r/min的速度下，混合3min，将混合的物料投入同向啮合平行双螺杆造粒机中，挤出造粒，获得A料粒；步骤三、将组分B中的高密度聚乙烯、二月桂酸二丁基锡、以及助剂投入到高速混合机中，在4000r/min的速度下，混合1 .5min，将混合均匀的物料投入到单螺杆挤出机中，挤出造粒，获得B料粒；步骤四、将步骤二中和步骤三中得到的A料粒、B料粒以95:5的比例混合均匀，然后投入到双螺杆挤出机中挤出，得到可交联的管材的材料，然后将材料投入40-55℃水中交联，制得高强度聚乙烯管材材料；步骤五、将步骤四中制得的高强度聚乙烯管材材料塑化成型制备成管材即可。
7.根据权利要求6所述的双壁波纹管聚乙烯管材，其特征在于，所述步骤二中，在同向啮合平行双螺杆造粒机中，各阶段挤出造粒的工艺条件为：第一段温度为140℃，第二段温度为150℃，第三段温度为160℃，第四段温度为180℃，第五段温度为190℃，第六段温度为200℃，机头温度为195℃，熔体温度为190℃，喂料速度为19 .5r/min，主机转速为40 .5r/min，牵引速度为51 .5r/min。
8.根据权利要求6所述的双壁波纹管聚乙烯管材，其特征在于，所述步骤四中在混合A料粒和B料粒之前，如果混合A料粒和B料粒潮湿，将A料粒和B料粒在80℃下干燥 4-5小时。
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