一種耐老化pe波紋管填充母料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及波紋管填充母料領域，具體涉及一種耐老化PE波紋管填充母料及其 制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和城市建設，大口徑塑料排水管道替代傳統(tǒng)水泥管道，需求 日益強勁。但是1米以上大口徑塑料管道的環(huán)剛度是亟待解決的難題。為滿足工程對管道 環(huán)剛度的要求，廠家一般采用內(nèi)襯鋼板或者加厚管壁的辦法解決，這種辦法成本高，工藝復 雜。
[0003] 硅鈣鎂（簡稱SCM )晶須是一種新型結(jié)構(gòu)的硅酸鹽材料，呈一維單晶體結(jié)構(gòu)，直 徑為0. 2~0. 8 μ m，長度為20~60 μ m，具有極高的力學性能，其拉伸強度高達 I. 2 GPa，拉伸彈性模量高達32 GPa，用作塑料的填料具有明顯的增強和增剛作用。目前 被廣泛用作排水管、污水管、地下電纜管、農(nóng)業(yè)排灌管的高密度聚乙烯（HDPE)雙壁波紋管 是一種外壁呈波紋狀、內(nèi)壁光滑的新穎管材，與同規(guī)格同強度的其它類管材相比具有用料 省、剛性高、彎曲性優(yōu)良，以及高抗沖、高抗壓等特點，已在相當范圍內(nèi)取代了傳統(tǒng)的鋼 管、鑄鐵管、水泥管、石棉管和普通塑料管。但是，目前困擾大口徑雙壁波紋管的最大問題 是環(huán)剛度低?，F(xiàn)在國產(chǎn)雙壁波紋管的最大內(nèi)徑為710 mm，有關設備廠家正在大力開發(fā)口徑 I 600mm的生產(chǎn)線，這對管材材料的性能提出了更高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種耐老化PE波紋管填充母料及其制備方法。本發(fā)明的 填充母料添加到制備波紋管的原料中，加工出的波紋管具有環(huán)剛度高、質(zhì)量輕、抗氧化性 強、用料省、施工安裝方便和耐高低溫性能好等優(yōu)點。
[0005] 本發(fā)明采用的技術方案如下： 一種耐老化PE波紋管填充母料，其特征在于：由下列重量份的組分原料制成：低密度 聚乙烯60-70、高密度聚乙烯15-25、EVA 3-5、檸檬酸酯4-6、碳酸鈣40-50、鈦白粉3-5、 硅鈣鎂（SCM)晶須4-6、聚乙烯蠟1-2、防老化劑RD 0. 1-0. 2、硬脂酸1-2、2-硫醇基苯駢咪 唑 0. 5-0. 8、抗氧劑 3114 0. 5-1. 0,增強劑 10-15， 所述的增強劑由下列重量份的組分原料制成：高密度聚乙烯10-15、無堿玻纖20-30、 超細滑石粉20-30、ABS高膠粉10-12、石蠟4-6、氧化石墨烯10-15、硅烷偶聯(lián)劑0. 8-1. 0、硬 脂酸1-2、彈性體POE 10-15 ; 所述增強劑制備方法：將硬脂酸和超細滑石粉加入到高速攪拌機混合活化處理，將石 蠟熔融把硅烷偶聯(lián)劑加入其中攪拌均勻，然后將ABS高膠粉、高密度聚乙烯、氧化石墨烯、 彈性體POE及余下物料一起加入到活化后的滑石粉內(nèi)，高速混合均勻出料，最后將上述混 合均勻的物料，投入雙螺桿造粒機內(nèi)進行造粒，即為增強劑。
[0006] 所述的一種耐老化PE波紋管填充母料，其特征在于：由下列重量份的組分原料制 成：低密度聚乙烯65、高密度聚乙烯20、EVA 4、檸檬酸酯5、碳酸鈣45、鈦白粉4、硅鈣鎂 (SCM)晶須5、聚乙烯蠟1. 5、硬脂酸1-2、防老化劑RD 0. 2、2_硫醇基苯駢咪唑0. 6、抗氧劑 3114 0. 7,增強劑 14， 所述的增強劑由下列重量份的組分原料制成：高密度聚乙烯13、無堿玻纖25、超細滑 石粉25、ABS高膠粉11、石蠟5、氧化石墨烯14、硅烷偶聯(lián)劑0. 9、硬脂酸1. 5、彈性體POE 14。
[0007] 所述的一種耐老化PE波紋管填充母料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 按配方比例稱取各組分原料； (2) 將低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、EVA、硅鈣鎂（SCM)晶須、聚乙烯蠟、先加入到高 速捏合機中，高速捏合20-30min，然后將碳酸鈣、硬酯酸、抗氧劑、增強劑等余下組分加入 到混料中，繼續(xù)高速捏合攪拌20-25min，出料； (3 )將放出的物料在雙螺桿擠出機上擠出造粒，擠出各區(qū)溫度：135-185°C，主機轉(zhuǎn)速為 200~250r/min，出料、擠出后冷卻、干燥，切粒，即可。
[0008] 所述的硅鈣鎂（SCM)晶須由四川綿陽正業(yè)新型材料有限公司生產(chǎn)。
[0009] 有益效果： 本發(fā)明的填充母料，在配方中添加有硅鈣鎂（SCM)晶須，硅鈣鎂（SCM)晶須與聚乙烯復 合能提高波紋管的環(huán)剛度，同時提高了波紋管的強度，抗氧劑、防老化劑的添加增加了波紋 管的抗氧化性，耐老化性，自制增強劑的加入，大大提高了塑料的拉伸強度、撓曲強度和彈 性模量，同時還可以提高熱變形溫度、尺寸穩(wěn)定性，減低了大口徑波紋管的生產(chǎn)加工成本。 添加本發(fā)明的母料加工出的波紋管具有耐老化、環(huán)剛度高、質(zhì)量輕、抗氧化性強、用料省、施 工安裝方便和耐高低溫性能好等優(yōu)點。
[0010] 本申請采用ABS高膠粉、硅烷偶聯(lián)劑對氧化石墨烯改性，增加氧化石墨烯與塑料 材料的相容性，起到增強作用，其中在造粒時，氧化石墨烯受到高溫作用，也相當于改性，增 加了其分散性，提高了與塑料復合穩(wěn)定性。
【具體實施方式】
[0011] -種耐老化PE波紋管填充母料，由下列重量（kg)的組分原料制成：低密度聚乙烯 65、高密度聚乙烯20、EVA 4、檸檬酸酯5、碳酸鈣45、鈦白粉4、硅鈣鎂（SCM)晶須5、聚乙烯 蠟1. 5、硬脂酸1-2、防老化劑RD 0. 2、2_硫醇基苯駢咪唑0. 6、抗氧劑3114 0. 7,增強劑14， 其中，增強劑由下列重量（kg)的組分原料制成：高密度聚乙烯13、無堿玻纖25、超細 滑石粉25、ABS高膠粉11、石蠟5、氧化石墨烯14、硅烷偶聯(lián)劑0. 9、硬脂酸1. 5、彈性體POE 14〇
[0012] 耐老化PE波紋管填充母料的制備方法，包括以下步驟： (1) 按配方比例稱取各組分原料； (2) 將低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、EVA、硅鈣鎂（SCM)晶須、聚乙烯蠟、先加入到高 速捏合機中，高速捏合20-30min，然后將碳酸鈣、硬酯酸、抗氧劑、增強劑等余下組分加入 到混料中，繼續(xù)高速捏合攪拌20-25min，出料； (3 )將放出的物料在雙螺桿擠出機上擠出造粒，擠出各區(qū)溫度：135-185°C，主機轉(zhuǎn)速為 200~250r/min，出料、擠出后冷卻、干燥，切粒，即可。
[0013] 增強劑的制備方法：將硬脂酸和超細滑石粉加入到高速攪拌機混合活化處理，將 石蠟熔融把硅烷偶聯(lián)劑加入其中攪拌均勻，然后將ABS高膠粉、高密度聚乙烯、氧化石墨 烯、彈性體POE及余下物料一起加入到活化后的滑石粉內(nèi)，高速混合均勻出料，最后將上述 混合均勻的物料，投入雙螺桿造粒機內(nèi)進行造粒，即為增強劑。
[0014] 其中，硅鈣鎂（SCM)晶須由四川綿陽正業(yè)新型材料有限公司生產(chǎn)。
[0015] 在HDPE雙壁波紋管內(nèi)、外層配方中加入本發(fā)明的填充母料30份制得厚度為3. 5 mm、內(nèi)徑為600 mm的雙壁波紋管，并對其綜合性能進行了測試，其結(jié)果如表1所示。
[0016] 表1 HDPE/填充母料雙壁波紋管的綜合性能
由表1可以看出，將本發(fā)明的填充母料與HDPE共混，能提高雙壁波紋管的環(huán)剛度， HDPE雙壁波紋管的蠕變率低，"米重"小。
【主權項】
1. 一種耐老化PE波紋管填充母料，其特征在于：由下列重量份的組分原料制成：低 密度聚乙烯60-70、高密度聚乙烯15-25、EVA 3-5、檸檬酸酯4-6、碳酸鈣40-50、鈦白粉 3-5、硅鈣鎂（SCM)晶須4-6、聚乙烯蠟1-2、防老化劑RD 0. 1-0. 2、硬脂酸1-2、2-硫醇基苯 駢咪唑0. 5-0. 8、抗氧劑3114 0. 5-1. 0,增強劑10-15， 所述的增強劑由下列重量份的組分原料制成：高密度聚乙烯10-15、無堿玻纖20-30、 超細滑石粉20-30、ABS高膠粉10-12、石蠟4-6、氧化石墨烯10-15、硅烷偶聯(lián)劑0. 8-1. 0、硬 脂酸1-2、彈性體POE 10-15 ; 所述增強劑制備方法：將硬脂酸和超細滑石粉加入到高速攪拌機混合活化處理，將石 蠟熔融把硅烷偶聯(lián)劑加入其中攪拌均勻，然后將ABS高膠粉、高密度聚乙烯、氧化石墨烯、 彈性體POE及余下物料一起加入到活化后的滑石粉內(nèi)，高速混合均勻出料，最后將上述混 合均勻的物料，投入雙螺桿造粒機內(nèi)進行造粒，即為增強劑。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種耐老化PE波紋管填充母料，其特征在于：由下列重量份 的組分原料制成：低密度聚乙烯65、高密度聚乙烯20、EVA 4、檸檬酸酯5、碳酸鈣45、鈦白 粉4、硅鈣鎂（SCM)晶須5、聚乙烯蠟1. 5、硬脂酸1-2、防老化劑RD 0. 2、2_硫醇基苯駢咪唑 〇. 6、抗氧劑3114 0. 7,增強劑14， 所述的增強劑由下列重量份的組分原料制成：高密度聚乙烯13、無堿玻纖25、超細滑 石粉25、ABS高膠粉11、石蠟5、氧化石墨烯14、硅烷偶聯(lián)劑0. 9、硬脂酸1. 5、彈性體POE 14。3. 如權利要求1所述的一種耐老化PE波紋管填充母料的制備方法，其特征在于：包括 以下步驟： (1) 按配方比例稱取各組分原料； (2) 將低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、EVA、硅鈣鎂（SCM)晶須、聚乙烯蠟、先加入到高 速捏合機中，高速捏合20-30min，然后將碳酸鈣、硬酯酸、抗氧劑、增強劑等余下組分加入 到混料中，繼續(xù)高速捏合攪拌20-25min，出料； (3 )將放出的物料在雙螺桿擠出機上擠出造粒，擠出各區(qū)溫度：135-185°C，主機轉(zhuǎn)速為 200~250r/min，出料、擠出后冷卻、干燥，切粒，即可。4. 根據(jù)權利要求1所述的一種耐老化PE波紋管填充母料，其特征在于：所述的硅鈣鎂 (SCM)晶須由四川綿陽正業(yè)新型材料有限公司生產(chǎn)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐老化PE波紋管填充母料，由下列重量份的組分原料制成：低密度聚乙烯60-70、高密度聚乙烯15-25、EVA？3-5、檸檬酸酯4-6、碳酸鈣40-50、鈦白粉3-5、硅鈣鎂(SCM)晶須4-6、聚乙烯蠟1-2、硬脂酸1-2、防老化劑RD？0.1-0.2、2-硫醇基苯駢咪唑0.5-0.8、抗氧劑3114？0.5-1.0，增強劑10-15。采用常規(guī)雙螺桿擠出機進行擠出造粒。添加本發(fā)明的母料加工出的波紋管具有耐老化、環(huán)剛度高、質(zhì)量輕、抗氧化性強、用料省、施工安裝方便和耐高低溫性能好等優(yōu)點。
【IPC分類】C08K3/26, C08K7/10, C08K9/06, C08K9/04, C08K5/11, C08K5/09, C08K13/06, C08K3/34, C08K3/04, C08L23/06, C08K3/22, C08J3/22, C08L23/08
【公開號】CN105017611
【申請?zhí)枴緾N201510385943
【發(fā)明人】舒玉法, 張宗運, 舒峰, 王克蘭, 姚艷芳, 季琨, 馬剛, 劉學輝
【申請人】安徽玉發(fā)塑業(yè)有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月2日