專利名稱：：一種埋地聚乙烯排水管材專用料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：-本發(fā)明涉及一種聚乙烯專用料制備方法，特別是用無機(jī)粒子改性的專用料的制備方法。技術(shù)背景-塑料埋地排水管主要分為輸送污水的排污管道和輸送雨水的排雨水管道。該管道的主要原材料為聚乙烯和聚氯乙烯。國際上該種管道已經(jīng)廣泛應(yīng)用幾十年，我國是1998年后才推廣使用。隨著市場(chǎng)要求的增大和對(duì)管材技術(shù)性能要求的不斷提高，特別是在滿足管材長(zhǎng)期使用可靠性的要求下，對(duì)其剛度和韌性有更高的要求。埋地排水管在正常工作時(shí)管內(nèi)的排放物成分復(fù)雜，管材要承受靜載荷(土壤重量)和動(dòng)載荷(車輛行人)的共同作用。基于埋地排水管的工作特點(diǎn)，該管道應(yīng)具有極佳的承受外壓載荷并保持形狀穩(wěn)定性的能力；具有較高的力學(xué)強(qiáng)度和沖擊韌性以保持管材整體性；還應(yīng)具有優(yōu)良耐磨性和適當(dāng)?shù)哪蛻?yīng)力開裂能力。作為生產(chǎn)埋地排水管的主要原料聚乙烯的開發(fā)和應(yīng)用也處于起歩階段，在國內(nèi)眾多生產(chǎn)企業(yè)管材原料配方較多，主要有純樹脂、純樹脂加碳酸鈣母料、純樹脂加新型功能專用料、專用的樹脂改性復(fù)合材料。目前，市場(chǎng)上這些埋地排水管材專用料存在著強(qiáng)度低(尤其是彎曲強(qiáng)度和彈性模量)，填充劑成本高等缺點(diǎn)。但一些成本低的專用料因配方問題使得其加工特性不好、塑化慢，管材成型性和外觀不佳。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決埋地排水管專用料成本高、剛性低等問題，提供了一種埋地聚乙烯排水管材專用料的制備方法，由該方法制備的材料用于埋地排水管具有良好的剛性，管材的抗開裂性能、耐壓性、穩(wěn)定性都有所改善，具有耐腐蝕性強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，并且管材的成本明顯的降低。本發(fā)明釆用的技術(shù)方案是該埋地聚乙烯排水管材專用料的制備方法的步驟如下A、混合按重量百分比將改性粉煤灰1015%、重質(zhì)碳酸鈣515%、晶須815%放入高混機(jī)中經(jīng)510分鐘的冷混后，獲得分散均勻的粉末；B、高混按重量百分比將HDPE聚乙烯6072.5。/。、馬來酸酐接枝聚乙烯23%、潤滑劑0.51%放入高混機(jī)中攪拌，攪拌的同時(shí)加熱到10012(TC，然后將步驟A經(jīng)高混機(jī)冷混后獲得分散均勻的粉末加入高混機(jī)中，在高混機(jī)中轉(zhuǎn)速在2000轉(zhuǎn)/分的條件下預(yù)混510分鐘后獲得粒狀混合物；C、混煉將步驟B獲得的粒狀混合物料送到雙螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)料口溫度為15016(TC，熔體溫度為200220°C，口模溫度為20021(TC的溫度范圍擠出專用料。本發(fā)明具有的有益效果是由該方法制備的材料用于埋地排水管具有良好的剛性，管材的抗開裂性能、耐壓性、穩(wěn)定性都有所改善，具有耐腐蝕性強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，并且管材的成本明顯的降低。在達(dá)到相同環(huán)剛度的情況下，使用本發(fā)明后埋地排水管材每米可節(jié)約成本8°/。以上，按年生產(chǎn)700噸計(jì)算，年節(jié)約成本70萬以上，降低成本同時(shí)必定提升埋地排水管的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)產(chǎn)品銷售。本發(fā)明中引入活化改性粉煤灰、重質(zhì)碳酸鈣主要是減少聚乙烯原料的使用量，降低原材料成本；引用晶須主要是使其均勻分布在聚乙烯分子與剛性粒子之間，增加分子之間相互作用力，提高材料的剛性。馬來酸酐接枝聚乙烯主要是提高粉煤灰和重質(zhì)碳酸鈣等無機(jī)粒子與聚乙烯塑料之間的相容性；引用潤滑劑主要是改善配方料的成型加工性能，便擠出成型。具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。方法一、A、混合將粉煤灰、重質(zhì)碳酸鈣、晶須放入高混機(jī)中經(jīng)8分鐘的冷混后，獲得分散均勻的粉末；B、高混將HDPE聚乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯、潤滑劑在高混機(jī)中攪拌，攪拌的同時(shí)加熱到U(TC，然后將步驟A經(jīng)高混機(jī)冷混后獲得分散均勻的粉末加入高混機(jī)中，在高混機(jī)中高速(2000轉(zhuǎn)/分)預(yù)混8分鐘后獲得粒狀混合物；C、混煉將步驟B獲得的粒狀混合物料送到雙螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)料口溫度為150°C，溶體溫度為210°C，口模溫度為21(TC的溫度范圍擠出專用料。方法一中所用的原料配方分別如下1、該埋地排水管聚乙烯專用料的原料由聚乙烯60%、經(jīng)活化改性的粉煤灰10%、重質(zhì)碳酸鈣15%、晶須12%、馬來酸酐接枝聚乙烯2.5%、潤滑劑O.5%組成。2、該埋地排水管聚乙烯專用料的原料由聚乙烯65%、經(jīng)活化改性的粉煤灰12%、重質(zhì)碳酸鈣10%、晶須10%、馬來酸酐接枝聚乙烯2.5%、潤滑劑O.5%組成。方法二、A、混合按重量百分比將粉煤灰、重質(zhì)碳酸鈣、晶須放入高混機(jī)中經(jīng)8分鐘的冷混后，獲得分散均勻的粉末；B、高混將HDPE聚乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯、潤滑劑在高混機(jī)中攪拌，攪拌的同時(shí)加熱到U5。C，然后將步驟A經(jīng)高混機(jī)冷混后獲得分散均勻的粉末加入高混機(jī)中，在高混機(jī)中高速(2000轉(zhuǎn)/分)預(yù)混8分鐘后獲得粒狀混合物；C、混煉將步驟B獲得的粒狀混合物料送到雙螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)料口溫度為155°C，溶體溫度為215"C，口模溫度為215t:的溫度范圍擠出專用料。方法二中所用的原料配方分別如下1、該埋地排水管聚乙烯專用料的原料由聚乙烯64.5°/。、經(jīng)活化改性的粉煤灰15%、重質(zhì)碳酸鈣5%、晶須12%、馬來酸酐接枝聚乙烯3%、潤滑劑O.5%組成。2、該埋地排水管聚乙烯專用料的原料由聚乙烯60%、經(jīng)活化改性的粉煤灰10%、重質(zhì)碳酸鈣15%、晶須11%、馬來酸酐接枝聚乙烯3%、潤滑齊U1%組成。方法三、A、混合按重量百分比將粉煤灰、重質(zhì)碳酸鈣、晶須放入高混機(jī)中經(jīng)8分鐘的冷混后，獲得分散均勻的粉末；B、高混將HDPE聚乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯、潤滑劑在高混機(jī)中攪拌，攪拌的同時(shí)加熱到120°C，然后將步驟A經(jīng)高混機(jī)冷混后獲得分散均勻的粉末加入高混機(jī)中，在高混機(jī)中高速(2000轉(zhuǎn)/分)預(yù)混8分鐘后獲得粒狀混合物；C、混煉將步驟B獲得的粒狀混合物料送到雙螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)料口溫度為158°C，溶體溫度為22(TC，口模溫度為216"C的溫度范圍擠出專用料。方法三中所用的原料配方分別如下1、該埋地排水管聚乙烯專用料的原料由聚乙烯62%、經(jīng)活化改性的粉煤灰10%、重質(zhì)碳酸鈣10%、晶須15%、馬來酸酐接枝聚乙烯2%、潤滑劑P/。組成。2、該埋地排水管聚乙烯專用料的原料由聚乙烯72.5%、經(jīng)活化改性的粉煤灰10%、重質(zhì)碳酸鈣5%、晶須10%、馬來酸酐接枝聚乙烯2%、潤滑劑O.5%組成。3、該埋地排水管聚乙烯專用料的原料由聚乙烯69.5%、經(jīng)活化改性的粉煤灰10%、重質(zhì)碳酸鈣10%、晶須8%、馬來酸酐接枝聚乙烯2%、潤滑劑O.5%組成。對(duì)上述7種方法所制得的專用料采用下列測(cè)試方法檢測(cè)熔體指數(shù)采用GB/T3682-2000規(guī)定的方法測(cè)定，拉伸性能按GB/T1040-92規(guī)定的方法測(cè)定，拉伸速度為50ram/min;彎曲性能按GB/T9431-2000規(guī)定的方法測(cè)定，測(cè)得的各項(xiàng)性能參數(shù)見表1:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從上表分析可得本發(fā)明的原材料埋地排水管具有良好的剛性，管材的抗開裂性能、耐壓性、穩(wěn)定性都有所改善、耐腐蝕性強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，并且管材的成本明顯的降低。在上述實(shí)施例中所用的聚乙烯選用韓國大林產(chǎn)PE80級(jí)聚乙烯，牌號(hào)為4100或TR480，其主要性能為密度0.948，熔體流動(dòng)指數(shù)0.55(5千克)，拉伸強(qiáng)度>25.5Mpa，斷裂伸長(zhǎng)率〉600%，環(huán)境應(yīng)力開裂〉3000小時(shí)，沖擊強(qiáng)度(23°C)>30Mpa;粉煤灰由硅烷偶聯(lián)劑KH590改性研制；將篩選的粉煤灰(粒度在0.001mm0.lmm)烘干，加入到高速混合機(jī)內(nèi)，邊攪拌邊噴入硅烷偶聯(lián)劑KH590(以乙醇稀釋)，高速攪拌1015分鐘，使之充分混合活化，在9510(TC烘干即得活化的粉煤灰；碳酸鈣采用經(jīng)表面處理后的重質(zhì)碳酸鈣，平均粒徑在0.001mm0.03ram;晶須采用無水硫酸鈣晶須，其長(zhǎng)度(um):50-200;直徑(um):0.2-4.0;馬來酸酐接枝聚乙烯采用馬來酸酐接枝高密度聚乙烯(ST-g-HDPE產(chǎn)品是由高密度聚乙烯(HDPE)接枝順丁烯二酸酐而得)，選用北京普勝宏斌化工材料有限責(zé)任公司生產(chǎn)的；潤滑劑選用上海長(zhǎng)征第二化工廠，牌號(hào)為EBS的潤滑劑。權(quán)利要求1、一種埋地聚乙烯排水管材專用料的制備方法，其步驟如下A、混合按重量百分比將改性粉煤灰10～15％、重質(zhì)碳酸鈣5～15％、晶須8～15％放入高混機(jī)中經(jīng)5～10分鐘的冷混后，獲得分散均勻的粉末；B、高混按重量百分比將HDPE聚乙烯60～72.5％、馬來酸酐接枝聚乙烯2～3％、潤滑劑0.5～1％放入高混機(jī)中攪拌，攪拌的同時(shí)加熱到100～120℃，然后將步驟A經(jīng)高混機(jī)冷混后獲得分散均勻的粉末加入高混機(jī)中，在高混機(jī)中轉(zhuǎn)速在2000轉(zhuǎn)/分的條件下預(yù)混5～10分鐘后獲得粒狀混合物；C、混煉將步驟B獲得的粒狀混合物料送到雙螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)料口溫度為150～160℃，熔體溫度為200～220℃，口模溫度為200～210℃的溫度范圍擠出專用料。全文摘要本發(fā)明涉及一種埋地聚乙烯排水管材專用料的制備方法。該方法的步驟如下A.按重量百分比將改性粉煤灰、重質(zhì)碳酸鈣、晶須放入高混機(jī)中經(jīng)5～10分鐘的冷混后，獲得分散均勻的粉末；B.按重量百分比將HDPE聚乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯、潤滑劑放入高混機(jī)中攪拌，攪拌的同時(shí)加熱，然后將步驟A經(jīng)高混機(jī)冷混后獲得分散均勻的粉末加入高混機(jī)中，在高混機(jī)中高速預(yù)混5～10分鐘后獲得粒狀混合物；C.將步驟B獲得的粒狀混合物料送到雙螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)料口溫度為150～160℃，熔體溫度為200～220℃，口模溫度為200～210℃的溫度范圍擠出專用料。具有耐腐蝕性強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，并且管材的成本明顯的降低。文檔編號(hào)C08K7/00GK101358008SQ20081021219公開日2009年2月4日申請(qǐng)日期2008年9月11日優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日發(fā)明者侯光煒,馮海彥,磊孫,孫慶偉,張作軍,馬艷艷申請(qǐng)人:大慶石油管理局