CN113801390B - 防藻类附着增强型柔性pe管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防藻类附着增强型柔性PE管及其制备方法，属于树脂材料技术领域，该增强型柔性PE管的原料包括HDPE、EVA、无机填料和改性润滑剂；改性润滑剂通过将氢化蓖麻油和1,3‑丁二醇熔化后混合，冷却后研磨至粒径5‑20μm，然后加入山梨酸共同研磨8‑10min得到。该防藻类附着增强型柔性PE管及其制备方法，在制备原料中添加改性润滑剂，有效提升了制成管件抗藻类附着性能，减少了藻类在管件上附着的数量，避免了藻类附着并在管件内外壁上大量繁殖影响输送水质和造成管件老化加快的问题；同时在原料中添加适当且适量的无机填料，对管件进行了增强，使其在海上及海边的户外环境中更为耐用。
Description
技术领域
本发明属于树脂材料技术领域，具体涉及一种防藻类附着增强型柔性PE管及其制备方法。
背景技术
聚乙烯(PE)是一类应用广泛的热塑性树脂，具有吸湿性低，流动性能好的优点，PE的加工产品常见的有管材、片材、薄膜及容器等。PE制品通常具有低成本、高韧性、耐腐蚀的特点。PE制成的管件，由于其优异的耐腐蚀性能，适用于在海上环境使用。目前，针对室内海水养殖，需要从海洋中抽取海水，然后经过滤、杀菌后再灌入养殖池塘进行使用。由于海边环境潮湿，且海水中携带有大量的微生物和有机质，部分PE管具有一定的透光性，导致输送海水的管件的内外管壁上容易附着生长大量的藻类。附着在管件外壁的藻类会加速PE管的老化，降低其使用寿命；而在管件内壁上长期附着的藻类大量繁殖后，其代谢产物容易对输送的水质造成影响，尤其针对苗种养殖，苗种对水质更为敏感，容易影响苗种养殖的成活率。由于室内海水养殖用海水抽滤管道常需要移动，虽然采用不锈钢管可避免藻类附着问题的产生，但不锈钢管由于不具有可弯折性且重量较大，无法代替PE管进行使用。因此，提供一种不易附着藻类的增强型柔性PE管成为了目前亟待解决的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：如何降低增强型柔性PE管藻类的附着性。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：防藻类附着增强型柔性PE管，包括HDPE、EVA、无机填料和改性润滑剂；
所述改性润滑剂包括氢化蓖麻油、1,3-丁二醇和山梨酸；
所述改性润滑剂的制备方法包括以下步骤：将氢化蓖麻油和1,3-丁二醇熔化后混合，冷却后研磨至粒径5-20μm，然后加入山梨酸共同研磨8-10min。
上述的防藻类附着增强型柔性PE管的制备方法，包括以下步骤：
S1、将HDPE、EVA、无机填料和改性润滑剂于55-70℃下干燥，备用；
S2、将干燥后的HDPE、EVA、无机填料和改性润滑剂混合然后经双螺杆挤出机挤出，再通过模具成型输出，最后经冷却、牵引和切割得到增强型柔性PE管；
其中，双螺杆挤出机各段温度控制在200-250℃。
本发明的有益效果在于：本发明提供的防藻类附着增强型柔性PE管，通过在制备原料中添加改性润滑剂，有效提升了制成管件的抗藻类附着性能，减少了藻类在管件上的附着量，避免了藻类附着并在管件内外壁上大量繁殖影响输送水质和造成管件老化加快的问题；同时在原料中添加适当且适量的无机填料，对管件进行了增强，使其在海上及海边的户外环境中更为耐用；
本发明提供的制备方法，改性方法简单，原料易得且改性过程易于操作，适于规模化生产。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
本发明最关键的构思在于：采用氢化蓖麻油、1,3-丁二醇和山梨酸制成改性润滑剂，改善聚合物制品的抗藻类附着性能。
本发明提供一种防藻类附着增强型柔性PE管，包括HDPE、EVA、无机填料和改性润滑剂；
所述改性润滑剂包括氢化蓖麻油、1,3-丁二醇和山梨酸；
所述改性润滑剂的制备方法包括以下步骤：将氢化蓖麻油和1,3-丁二醇熔化后混合，冷却后研磨至粒径5-20μm，然后加入山梨酸共同研磨8-10min。
进一步的，所述氢化蓖麻油、1,3-丁二醇和山梨酸的质量比为2:1:1。
上述的防藻类附着增强型柔性PE管的制备方法，包括以下步骤：
S1、将HDPE、EVA、无机填料和改性润滑剂于55-70℃下干燥，备用；
S2、将干燥后的HDPE、EVA、无机填料和改性润滑剂混合然后经双螺杆挤出机挤出，再通过模具成型输出，最后经冷却、牵引和切割得到增强型柔性PE管；
其中，双螺杆挤出机各段温度控制200-250℃。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的防藻类附着增强型柔性PE管，通过在制备原料中添加改性润滑剂，改性润滑剂中以氢化蓖麻油为主，配合加入1,3-丁二醇和山梨酸，1,3-丁二醇和山梨酸具有抑藻的作用，能够与氢化蓖麻油充分混合发挥其效用，同时在氢化蓖麻油的作用下能够良好的分散于聚合物中，起到显著的提升聚合物制品的抗藻类附着性能，在相同使用时间和使用方式下，能够显著降低藻类的附着量。
本发明提供的防藻类附着增强型柔性PE管的制备方法，对润滑油改性的方法简单，所用原料易得且改性过程易于操作，制备方法较目前柔性PE管道生产基本没有变化，企业无需在现有设备基础上进行大量改动。
进一步的，所述无机填料包括改性纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠；
所述改性纳米碳酸钙的制备方法包括以下步骤：
将聚(2,5-二己氧基-1,3)苯溶解分散于氯苯得到改性液，将纳米碳酸钙分散于正己烷中，然后在密闭条件下加入改性液，35-45℃恒温搅拌4-8h，待正己烷挥发后得到改性纳米碳酸钙。
上述的防藻类附着增强型柔性PE管的制备方法，包括以下步骤：
S1、将HDPE、EVA、改性纳米碳酸钙、纳米中空陶瓷微珠和改性润滑剂于55-70℃下干燥，备用；
S2、干燥后的改性纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠混合后研磨5-8min，得到无机填料；
S3、将干燥后的HDPE、EVA、改性润滑剂和无机填料混合，然后经双螺杆挤出机挤出，再通过模具成型输出，最后经冷却、牵引和切割得到增强型柔性PE管；
其中，双螺杆挤出机各段温度控制在200-250℃。
从上述描述可知，PE管具有强度低、耐热性差的问题。为了改善PE制品的这一问题，可从原料上对PE进行改性，如在聚合阶段进行改性，如控制和优化工艺参数来对其分子量等物性参数进行控制，在聚乙烯的分子链上引入其他支链来改变其分子链结构进而提高物性参数。这种改性方法适用于源头企业进行对PE的改性，而对于下游的产品生产企业，上述方法可操作性低且所需成本较高。针对这类企业多采用的是物理改性方法，即通过添加其他高聚物、有机、无机物来进一步提升所得PE产品的物性参数。常用的无机物有滑石粉、高岭土、碳酸钙、玻璃纤维、碳纤维等。这些填料的加入能够显著提高所得产品的刚性，但无机填料与聚合物相容性差，尤其是针对易团聚的纳米级的无机填料，由于相容性及分散性较差，会显著影响其应用性能及应用范围，不适于大量添加；
采用改性纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠作为无机填料，纳米中空陶瓷微珠的加入能够显著改善纳米碳酸钙单独使用时易团聚不易分散的问题，改善因大量添加碳酸钙造成的聚合物流动性和加工性变差的问题，同时能够提升所得PE管的刚性和耐用性，降低聚合物制品的密度，使其更适于在海水这种高腐蚀环境下使用；
填料中的纳米碳酸钙在作为填料使用前经过共轭聚合物改性，共轭聚合物附在纳米碳酸钙对其表面进行改性，能够改善纳米碳酸钙亲水的特性，提升其在作为填料时与聚合物的界面相容性和分散性，使其能够充分发挥增强制品力学性能的效果；
当聚合物制品收到外力作用时，改性后纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠的均匀分布能够在聚合物材料内形成大量微变形区，吸收大量外界的外力，传递应力，消耗冲技能，进而达到增强增韧的效果；
通过对填料进行改性，能够有效克服目前纳米填料因不易分散易团聚而导致的不易大量添加的问题，通过增加填料的添加量可减少聚合材料的使用，同时改性填料和改性润滑剂同时使用时与聚合物具有良好的相容性。
本发明提供的防藻类附着增强型柔性PE管的制备方法，相较于直接将改性纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠分别在S3中投入与其他原料混合，通过研磨制成无机填料更有利于改善无机填料的流动性，使无机填料发挥更优的改性性能。
进一步的，所述改性液与纳米碳酸钙的质量比为1-1.2:1。
进一步的，所述改性纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠的质量比为2-4:1。
从上述描述可知，纳米中空陶瓷微珠的添加量并不是越高越好，反而过量的纳米中空陶瓷微珠会造成聚合物的加工性能降低。
进一步的，上述的防藻类附着增强型柔性PE管，包括以下重量份的组分：80-100份的HDPE、15-25份的无机填料、20-30份的EVA和2-4重量份的改性润滑剂。
进一步的，上述的防藻类附着增强型柔性PE管，还包括0.5-2份的助剂。
进一步的，所述助剂为抗氧剂和/或抗菌剂；所述抗氧剂为抗氧剂1076和/或抗氧剂168；所述抗菌剂为纳米银、氧化锌、载银磷酸钙、纳米载银二氧化钛、正丁基苯并异噻唑啉酮或甲基异噻唑啉酮中的至少一种。
从上述描述可知，进一步添加抗氧剂可以提升管件在户外使用时的抗老化性能，添加抗菌剂可提升管件的抗菌能力。
进一步的，上述的防藻类附着增强型柔性PE管，还包括1-3份的黑色母料。
进一步的，上述的防藻类附着增强型柔性PE管的制备方法中，S2中使用球磨机进行研磨，所述球磨机的研磨介质为直径1-5cm的铁球或瓷球。
进一步的，采用高速混合机进行HDPE、EVA、无机填料和改性润滑剂混合，高速混合机的转速为300-500r/min，混合的时间为15-20min。
实施例1：
防藻类附着增强型柔性PE管，由以下组分制备而成：
100kg的HDPE、20kg的无机填料、20kg的EVA、4kg的改性润滑剂；
所述无机填料由质量比为2.5:1的改性纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠组成；
所述改性润滑剂的制备方法包括以下步骤：将2kg氢化蓖麻油和1kg的1,3-丁二醇熔化后混合，冷却后研磨至粒径5-20μm，然后加入1kg的山梨酸共同研磨9min；
所述改性纳米碳酸钙的制备方法包括以下步骤：
将聚(2,5-二己氧基-1,3)苯溶解分散于氯苯，得到聚(2,5-二己氧基-1,3)苯浓度为2mg/mL的改性液，将纳米碳酸钙分散于正己烷中，然后在密闭条件下加入改性液，45℃恒温搅拌6h，待正己烷挥发后得到改性纳米碳酸钙；改性液与纳米碳酸钙的质量比为1.2:1。
实施例1的防藻类附着增强型柔性PE管的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、将2kg氢化蓖麻油和1kg的1,3-丁二醇熔化后混合，冷却后研磨至粒径5-20μm，然后加入1kg的山梨酸共同研磨9min，得到改性润滑剂；
S2、将HDPE、EVA、改性纳米碳酸钙、纳米中空陶瓷微珠和改性润滑剂于60℃下干燥，备用；
S3、干燥后的改性纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠混合后用球磨机进行研磨5min，得到无机填料；
其中，球磨机的研磨介质为直径1-5cm的铁球或瓷球；
S4、将干燥后的HDPE、EVA、改性润滑剂和S2所得无机填料置于高速混合机混合15min，高速混合机的转速为500r/min；
然后经双螺杆挤出机挤出，再通过模具成型输出，最后经冷却、牵引和切割得到增强型柔性PE管；
其中，双螺杆挤出机第一区温度为200℃，第二区温度为210℃，第三区温度220℃，第四区温度230℃，进出口的温度为240℃，双螺杆挤出机的螺杆的转速为350r/min，双螺杆挤出机长径比为40:1。
实施例2：
防藻类附着增强型柔性PE管，由以下组分制备而成：
90kg的HDPE、22kg的无机填料、20kg的EVA、3kg的改性润滑剂；
所述无机填料由质量比为3.5:1的改性纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠组成；
所述改性润滑剂的制备方法包括以下步骤：将1.5kg氢化蓖麻油和0.75kg的1,3-丁二醇熔化后混合，冷却后研磨至粒径5-20μm，然后加入0.75kg的山梨酸共同研磨8min；
所述改性纳米碳酸钙的制备方法包括以下步骤：
将聚(2,5-二己氧基-1,3)苯溶解分散于氯苯，得到聚(2,5-二己氧基-1,3)苯浓度为2mg/mL的改性液，将纳米碳酸钙分散于正己烷中，然后在密闭条件下加入改性液，40℃恒温搅拌8h，待正己烷挥发后得到改性纳米碳酸钙，改性液与纳米碳酸钙的质量比为1.2:1。
实施例2的防藻类附着增强型柔性PE管的制备方法与实施例1相同。
实施例3：
防藻类附着增强型柔性PE管，由以下组分制备而成：
100kg的HDPE、20kg的无机填料、30kg的EVA、4kg的改性润滑剂；
所述无机填料由质量比为3:1的改性纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠组成；
所述改性润滑剂的制备方法包括以下步骤：将2kg氢化蓖麻油和1kg的1,3-丁二醇熔化后混合，冷却后研磨至粒径5-20μm，然后加入1kg的山梨酸共同研磨10min；
所述改性纳米碳酸钙的制备方法包括以下步骤：
将聚(2,5-二己氧基-1,3)苯溶解分散于氯苯，得到聚(2,5-二己氧基-1,3)苯浓度为2mg/mL的改性液，将纳米碳酸钙分散于正己烷中，然后在密闭条件下加入改性液，42℃恒温搅拌4h，待正己烷挥发后得到改性纳米碳酸钙，改性液与纳米碳酸钙的质量比为1.2:1。
实施例3的防藻类附着增强型柔性PE管的制备方法与实施例1相同。
实施例4：
防藻类附着增强型柔性PE管，由以下组分制备而成：
80kg的HDPE、15kg的无机填料、25kg的EVA、3kg改性润滑剂、0.5kg的甲基异噻唑啉酮、1kg的聚乙烯黑色母料；
所述无机填料由质量比为4:1的改性纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠组成；
所述改性润滑剂的制备方法包括以下步骤：将1.5kg氢化蓖麻油和0.75kg的1,3-丁二醇熔化后混合，冷却后研磨至粒径5-20μm，然后加入0.75kg的山梨酸共同研磨8min；
所述改性纳米碳酸钙的制备方法包括以下步骤：
将聚(2,5-二己氧基-1,3)苯溶解分散于氯苯，得到聚(2,5-二己氧基-1,3)苯浓度为2mg/mL的改性液，将纳米碳酸钙分散于正己烷中，然后在密闭条件下加入改性液，35℃恒温搅拌8h，待正己烷挥发后得到改性纳米碳酸钙，改性液与纳米碳酸钙的质量比为1.1:1。
实施例4的防藻类附着增强型柔性PE管的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、将1.5kg氢化蓖麻油和0.75kg的1,3-丁二醇熔化后混合，冷却后研磨至粒径5-20μm，然后加入0.75kg的山梨酸共同研磨8min，得改性润滑剂；
S2、将HDPE、EVA、改性纳米碳酸钙、纳米中空陶瓷微珠、改性润滑剂、聚乙烯黑色母料和甲基异噻唑啉酮于55℃下干燥，备用；
S3、干燥后的改性纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠混合后用球磨机进行研磨8min，得到无机填料；
其中，球磨机的研磨介质为直径1-5cm的铁球或瓷球；
S4、将干燥后的HDPE、EVA和S2所得无机填料、改性润滑剂、聚乙烯黑色母料和甲基异噻唑啉置于高速混合机混合20min，高速混合机的转速为300r/min；
然后经双螺杆挤出机挤出，再通过模具成型输出，最后经冷却、牵引和切割得到增强型柔性PE管；
其中，双螺杆挤出机第一区温度为210℃，第二区温度为220℃，第三区温度230℃，第四区温度240℃，进出口的温度为250℃，双双螺杆挤出机的螺杆的转速为300r/min，双螺杆挤出机长径比为40:1。
实施例5：
防藻类附着增强型柔性PE管，由以下组分制备而成：
100kg的HDPE、25kg的无机填料、28kg的EVA、4kg的改性润滑剂、1kg的抗氧剂1076、1kg的纳米载银二氧化钛、3kg的聚乙烯黑色母料；
所述无机填料由质量比为2:1的改性纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠组成；
所述改性润滑剂的制备方法包括以下步骤：将2kg氢化蓖麻油和1kg的1,3-丁二醇熔化后混合，冷却后研磨至粒径5-20μm，然后加入1kg的山梨酸共同研磨9min；
所述改性纳米碳酸钙的制备方法包括以下步骤：
将聚(2,5-二己氧基-1,3)苯溶解分散于氯苯，得到聚(2,5-二己氧基-1,3)苯浓度为2mg/mL的改性液，将纳米碳酸钙分散于正己烷中，然后在密闭条件下加入改性液，45℃恒温搅拌4h，待正己烷挥发后得到改性纳米碳酸钙，改性液与纳米碳酸钙的质量比为1:1。
实施例5的防藻类附着增强型柔性PE管的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、将2kg氢化蓖麻油和1kg的1,3-丁二醇熔化后混合，冷却后研磨至粒径5-20μm，然后加入1kg的山梨酸共同研磨9min，得改性润滑剂；
S2、将HDPE、EVA、改性纳米碳酸钙、纳米中空陶瓷微珠、改性润滑剂、聚乙烯黑色母料、纳米载银二氧化钛和抗氧剂1076于70℃下干燥，备用；
S3、干燥后的改性纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠混合后用球磨机进行研磨6min，得到无机填料；
其中，球磨机的研磨介质为直径1-5cm的铁球或瓷球；
S4、将干燥后的HDPE、EVA、改性润滑剂、S2所得无机填料、聚乙烯黑色母料、纳米载银二氧化钛和抗氧剂置于高速混合机混合18min，高速混合机的转速为400r/min；
然后经双螺杆挤出机挤出，再通过模具成型输出，最后经冷却、牵引和切割得到增强型柔性PE管；
其中，双螺杆挤出机第一区温度为215℃，第二区温度为225℃，第三区温度235℃，第四区温度245℃，进出口的温度为245℃，双螺杆挤出机的螺杆的转速为250/min，双螺杆挤出机长径比为40:1。
实施例6：
增强型柔性PE管，由以下组分制备而成：
100kg的HDPE、24kg的无机填料、25kg的EVA、1kg的纳米载银二氧化钛、3kg的聚乙烯黑色母料；
所述无机填料由质量比为2:1的改性纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠组成；
所述改性纳米碳酸钙的制备方法包括以下步骤：
将聚(2,5-二己氧基-1,3)苯溶解分散于氯苯，得到聚(2,5-二己氧基-1,3)苯浓度为2mg/mL的改性液，将纳米碳酸钙分散于正己烷中，然后在密闭条件下加入改性液，45℃恒温搅拌4h，待正己烷挥发后得到改性纳米碳酸钙，改性液与纳米碳酸钙的质量比为1:1。
实施例6的增强型柔性PE管的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、将HDPE、EVA、改性纳米碳酸钙、纳米中空陶瓷微珠、聚乙烯黑色母料和纳米载银二氧化钛于70℃下干燥，备用；
S3、干燥后的改性纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠混合后用球磨机进行研磨6min，得到无机填料；
其中，球磨机的研磨介质为直径1-5cm的铁球或瓷球；
S4、将干燥后的HDPE、EVA、S2所得无机填料、聚乙烯黑色母料、纳米载银二氧化钛和抗氧剂置于高速混合机混合18min，高速混合机的转速为400r/min；
然后经双螺杆挤出机挤出，再通过模具成型输出，最后经冷却、牵引和切割得到增强型柔性PE管；
其中，双螺杆挤出机第一区温度为215℃，第二区温度为225℃，第三区温度235℃，第四区温度245℃，进出口的温度为245℃，双螺杆挤出机的螺杆的转速为250/min，双螺杆挤出机长径比为40:1。
对比例1：
PE管，由以下组分制备而成：
100kg的HDPE、20kg的无机填料、20kg的EVA；
所述无机填料由质量比为2.5:1的改性纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠组成；改性纳米碳酸钙的制备方法同实施例1。
对比例1的PE管的制备方法与实施例1相同，区别仅在于不添加改性润滑剂。
对比例2：
PE管，由以下组分制备而成：
100kg的HDPE、20kg的无机填料、20kg的EVA、4kg的改性润滑剂；改性润滑剂的组成及制备方法同实施例1；
所述无机填料由质量比为2.5:1的纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠组成。
对比例2的PE管的制备方法与实施例1相同，区别仅在于添加的纳米碳酸钙未经改性。
对比例3：
PE管，由以下组分制备而成：
100kg的HDPE、20kg的改性纳米碳酸钙、20kg的EVA、4kg的改性润滑剂；改性纳米碳酸钙和改性润滑剂的组成及制备方法同实施例1；
对比例3的PE管的制备方法与实施例1相同，区别仅在于无机填料中仅添加改性纳米碳酸钙，未添加纳米中空陶瓷微珠。
实施例1-6和对比例1-3的HDPE采购自陶氏HDPE 2480，纳米碳酸钙采购自上海亮江钛白化工，EVA采购自陶氏3170，纳米中空陶瓷微珠采购自上海格润亚，氢化蓖麻油采购自山东旭光化工，丁二醇采购自济南普莱华化工、山梨酸采购自上海蓝润化学，抗氧剂1076采购自巴斯夫，聚乙烯黑色母料采购自加彼特(广州)新材料。全部实施例和对比例中相同名称的原料均为相同来源。
测试例1：
对实施例1和对比例1-3所得PE管的性能进行测试(选择dn125,SDR11的PE管作为测试对象)，测试方法参考GB/T 8806-2008、GB/T 8804.3-2003、GB/T6671-2001、GB/T6111-2018，结果见表1所示。
表1
测试例2：
对测试例1中进行测试的PE管进行藻类附着性测试。取测试例1中各组PE管1米，每组3个重复，然后将全部待测管件泡在同一批取样的海水中24h，取出后于室温26-32℃，相对湿度60-70％，自然光可照射的条件下静置24h，重复上述浸泡静置操作15次后，每次浸泡用海水从海边抽滤得到，总计取水15次；
然后将全部待测管件泡在同一批取样的海水中24h，取出后于室温26-32℃，相对湿度70-80％，自然光可照射的条件静置6天，重复上述浸泡静置操作5次，每次浸泡用海水从海边抽滤得到，总计取水5次。
然后将全部管件对半切割开，采用黑色记号笔圈出附着有藻类的区域，分别计算PE管的内管和外管上藻类附着面积，计算藻类附着率；然后将附着的藻类从内管和外管上刮下，烘干至水分含量低于5％后进行称重，结果见表2所示。
外管藻类附着率(％)＝(外管壁总面积-外管壁上藻类附着总面积)/外管壁总面积；
内管藻类附着率(％)＝(内管壁总面积-内管壁上藻类附着总面积)/内管壁总面积。
表2
综上所述，本发明提供的防藻类附着增强型柔性PE管具有良好的抗拉抗压性能，且具有良好的抗藻类附着性能；
通过对原料中润滑剂组成的改进，加入1,3-丁二醇和山梨酸，能够显著减少藻类在管件内外壁上的附着量，避免管件在长期使用过程中大量附着藻类影响管件寿命和输送水的水质的问题；
通过对原料中作为填料的纳米碳酸钙进行表面改性，并配合纳米中空陶瓷微珠使用，能够改善无机填料与聚合物的相容性和分散性，同时能够在添加较多填料的前提下，不造成原料流动性和加工性能大幅降低的问题，使得大量添加的填料能够发挥其应有的作用，进而使得该PE管能具有较高的韧性和刚性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.防藻类附着增强型柔性PE管，其特征在于，包括以下重量份的组分：80-100份的HDPE、15-25份的无机填料、20-30份的EVA和2-4重量份的改性润滑剂；
所述改性润滑剂包括氢化蓖麻油、1,3-丁二醇和山梨酸；
所述改性润滑剂的制备方法包括以下步骤：将氢化蓖麻油和1,3-丁二醇熔化后混合，冷却后研磨至粒径5-20μm，然后加入山梨酸共同研磨8-10min；
所述无机填料包括改性纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠；
所述改性纳米碳酸钙的制备方法包括以下步骤：
将聚(2,5-二己氧基-1,3)苯溶解分散于氯苯得到改性液，将纳米碳酸钙分散于正己烷中，然后在密闭条件下加入改性液，35-45℃恒温搅拌4-8h，待正己烷挥发后得到改性纳米碳酸钙；
所述改性纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠的质量比为2-4:1；
所述的防藻类附着增强型柔性PE管的制备方法，包括以下步骤：
S1、将HDPE、EVA、改性纳米碳酸钙、纳米中空陶瓷微珠和改性润滑剂于55-70℃下干燥，备用；
S2、干燥后的改性纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠混合后研磨5-8min，得到无机填料；
S3、将干燥后的HDPE、EVA、改性润滑剂和无机填料混合，然后经双螺杆挤出机挤出，再通过模具成型输出，最后经冷却、牵引和切割得到增强型柔性PE管；
其中，双螺杆挤出机各段温度控制在200-250℃。
2.根据权利要求1所述的防藻类附着增强型柔性PE管，其特征在于，还包括0.5-2份的助剂。
3.根据权利要求1所述的防藻类附着增强型柔性PE管，其特征在于，还包括1-3份的黑色母料。
4.一种防藻类附着增强型柔性PE管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将HDPE、EVA、无机填料和改性润滑剂于55-70℃下干燥，备用；
S2、将干燥后的HDPE、EVA、无机填料和改性润滑剂混合然后经双螺杆挤出机挤出，再通过模具成型输出，最后经冷却、牵引和切割得到增强型柔性PE管；
其中，双螺杆挤出机各段温度控制在200-250℃；
防藻类附着增强型柔性PE管，其特征在于，包括以下重量份的组分：80-100份的HDPE、15-25份的无机填料、20-30份的EVA和2-4重量份的改性润滑剂；
所述改性润滑剂包括氢化蓖麻油、1,3-丁二醇和山梨酸；
所述改性润滑剂的制备方法包括以下步骤：将氢化蓖麻油和1,3-丁二醇熔化后混合，冷却后研磨至粒径5-20μm，然后加入山梨酸共同研磨8-10min；
所述无机填料包括改性纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠；
所述改性纳米碳酸钙的制备方法包括以下步骤：
将聚(2,5-二己氧基-1,3)苯溶解分散于氯苯得到改性液，将纳米碳酸钙分散于正己烷中，然后在密闭条件下加入改性液，35-45℃恒温搅拌4-8h，待正己烷挥发后得到改性纳米碳酸钙；
所述改性纳米碳酸钙和纳米中空陶瓷微珠的质量比为2-4:1。
5.根据权利要求4所述的防藻类附着增强型柔性PE管的制备方法，其特征在于，S2中使用球磨机进行研磨，所述球磨机的研磨介质为直径1-5cm的铁球或瓷球。
6.根据权利要求4所述的防藻类附着增强型柔性PE管的制备方法，其特征在于，采用高速混合机进行HDPE、EVA、无机填料和改性润滑剂混合，高速混合机的转速为300-500r/min，混合的时间为15-20min。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| GR01 | Patent grant | ||
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Application publication date: 20211217 Assignee: Fujian Yatong Marine Equipment Co.,Ltd. Assignor: Fujian Aton Advanced Materials Technology Co.,Ltd. Contract record no.: X2023350000452 Denomination of invention: Anti algae adhesion enhanced flexible PE pipe and its preparation method Granted publication date: 20221025 License type: Common License Record date: 20231208 |