專利名稱：可用于制做高剛度大口徑管材的pe粉煤灰組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及PE粉煤灰組合物，特別是涉及可用于制做高剛度大口徑管材的PE粉煤灰組合物。
背景技術(shù)：
粉煤灰為工業(yè)廢渣，其主要成分為SiO2、AI2O3，屬于鋁硅酸類無機粉體材料，其外觀為自由流動的透明或半透明中空非晶質(zhì)玻璃球體?？招奈⒅榫哂匈|(zhì)輕、低導(dǎo)熱、無毒、阻燃、化學(xué)穩(wěn)定性好、高分散等優(yōu)點，可以提高和改善PE樹脂的耐水性、壓縮強度、收縮率和沖擊強度；由于流動性好，在加工中可以降低對設(shè)備的磨損，使復(fù)合管材耐腐蝕、耐磨、防幅射、保溫隔熱；更由于應(yīng)力集中力小，使復(fù)合管材的力學(xué)性能提高。因此，以粉煤灰為原料開發(fā)各種高附加值產(chǎn)品是一些行業(yè)、領(lǐng)域研究和開發(fā)的熱點之一。在塑料行業(yè)，專利號為00132516.7的專利，提供了廢舊塑料和粉煤灰復(fù)合制品的擠出、注射生產(chǎn)方法，上述方法中制做管材是以廢舊塑料、粉煤灰、化學(xué)助劑不同配比為主要組分直接制得管材。從其選用廢舊塑料組分上看，由于塑料的高分子降解，分子量降低，其缺點是使制得的產(chǎn)品剛度下降，脆性增大，限制了大口徑管材的生產(chǎn)，再次加溫收縮率過大，雖有粉煤灰加入使廢舊塑料力學(xué)性能有所提高，但很難消除管材成型中的內(nèi)應(yīng)力，使管材外表面塌陷，內(nèi)表面凹坑；從粉煤灰含量上看，粉煤灰組分占總組分的10％(重量百分比)左右，其缺點是粉煤灰加入量少，消除不了塑料內(nèi)應(yīng)力，不能保證管材剛度提高和消除管材內(nèi)外表面凹坑、塌陷，不能保證管材內(nèi)外表面平整；從制造方法上看，將廢舊塑料和粉煤灰等組分直接擠出成管材，其缺點是不能保證粉煤灰在塑料中的高分散性，影響管材的各向同性，也保證不了管材外觀質(zhì)量。采用上述專利方案制得的管材，管材的外觀及力學(xué)性能指標(biāo)達不到國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，很難在工程中應(yīng)用。因此，雖能制得管材，但使用價值較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，已有廢舊塑料和粉煤灰復(fù)合管材存在的其組分采用廢舊塑料，且粉煤灰組分含量少，直接擠出成管材不能保證粉煤灰在塑料中的高分散性，而導(dǎo)致制得的產(chǎn)品剛度下降，脆性增大，應(yīng)力集中，形成管材的內(nèi)外表面不平整，影響管材的各向同性，限制了生產(chǎn)大口徑管材的不足。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種可用于制做高剛度大口徑管材的PE粉煤灰組合物，它由PE原料100份，粉煤灰增強母料40--65份，一般方法均勻混合組成。其中粉煤灰增強母料由以下方法制得a)取200--500目的粉煤灰100份，PE用偶聯(lián)劑1--8份，潤滑劑2--3份，在90--95℃下高速攪拌3--5分鐘；b)再加入PE原料5--30份，在100--120℃下高速攪拌5--10分鐘；c)進入專用螺桿擠出機中，在140--180℃下擠出造粒。上述所有份數(shù)為重量份數(shù)。
本組合物發(fā)明一方面由于塑料的組份為PE原料，PE未降解，分子量是廢舊塑料的1.5--2倍以上，使制得的管材剛度提高，應(yīng)力集中力小；另一方面由于粉煤灰的量占總組分的24--34％(重量百分比)，粉煤灰加入量較多，消除了塑料內(nèi)應(yīng)力，也是提高管材剛度的因素；另外粉煤灰是采用粉煤灰增強母料組分方式加入制得管材，保證了粉煤灰在PE中的高分散性，保證了管材的各向同性。與已有技術(shù)比較，采用本發(fā)明提供的組合物，其有益效果是可制做高剛度(剛度比已有技術(shù)提高30--50％)大口徑內(nèi)外表面平整的管材，改善了管材脆性，管材的尺寸穩(wěn)定性提高，收縮率降低40％以上，成本可下降20--30％，縮小了同傳統(tǒng)管材的比價差。
具體實施例方式
下面給出本發(fā)明的優(yōu)選實施例實施例1它由PE原料100份，粉煤灰增強母料45份，色母料0.5份，一般方法均勻混合組成。其中粉煤灰增強母料由以下方法制得a)取250目的粉煤灰100份，偶聯(lián)劑為三油酰氧基鈦酸異丙酯3份，潤滑劑為液體石蠟3份，在90℃下高速攪拌3分鐘；b)再加入低密度聚乙烯10份在100℃下高速攪拌10分鐘；c)進入專用螺桿擠出機中，在145℃下擠出造粒。上述所有份數(shù)為重量份數(shù)。制做管材時，將本實施例所述組合物加入螺桿擠出機中，在150℃溫度下，擠出制成管材。測得管材剛度6000N(同等條件下已有技術(shù)制做的管材剛度4000N)，提高50％，管材內(nèi)外表面平整無凹陷。
實施例2它由PE原料100份、粉煤灰增強母料55份，色母料0.7份一般方法均勻混合組成，其中粉煤灰增強母料由以下方法制得；a)取350目的粉煤灰100份、偶聯(lián)劑為三油酰氧基鈦酸異丙酯5份，液體石蠟2.5份，在93℃下高速攪拌4分鐘；b)再加入低密度聚乙烯20份，在110℃下高速攪拌7分鐘；c)進入專用螺桿擠出機中，在160℃下擠出造粒。上述所有份數(shù)為重量份數(shù)。制做管材時，將本實施例所述組合物加入螺桿擠出機中，在190℃溫度下擠出制成管材。測得管材剛度5600N(同等條件下已有技術(shù)制做的管材剛度4000N)，提高40％，管材內(nèi)外表面平整無凹陷。
實施例3它由PE原料100份，粉煤灰增強母料60份，色母料1份，一般方法均勻混合組成。其中粉煤灰增強母料由以下方法制得a)取450目的粉煤灰100份，偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑7份，液體石蠟2份，在95℃下高速攪拌5分鐘；b)再加入高密度聚乙烯25份，在120℃下高速攪拌5分鐘；c)進入專用螺桿擠出機中，在170℃下擠出造粒。上述所有份數(shù)為重量份數(shù)。制做管材時，將本實施例所述組合物加入螺桿擠出機中，在230℃溫度下擠出制成管材。測得管材剛度5200N(同等條件下已有技術(shù)制做的管材剛度4000N)，提高30％。管材內(nèi)外表面平整無凹陷。
權(quán)利要求
1.一種可用于制做高剛度大口徑管材的PE粉煤灰組合物，它由PE原料100份，粉煤灰增強母料40--65份，一般方法均勻混合組成，其中粉煤灰增強母料由以下方法制得a)取200--500目的粉煤灰100份，PE用偶聯(lián)劑1-8份，潤滑劑2--3份，在90--95℃下高速攪拌3--5分鐘；b)再加入PE原料5--30份，在100--120℃下高速攪拌5--10分鐘；c)進入專用螺桿擠出機中，在140--180℃下擠出造粒，上述所有份數(shù)為重量份數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于制做高剛度大口徑管材的PE粉煤灰組合物，其中還有組分色母料0.5--1份(重量份數(shù))。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可用于制作高剛度大口徑管材的PE粉煤灰組合物，它由PE原料100份，粉煤灰增強母料40－65份，一般方法均勻混合組成。其中粉煤灰增強母料由以下方法制得a)取200－500目的粉煤灰100份，PE用偶聯(lián)劑1－8份，潤滑劑2－3份，在90－95℃下高速攪拌3－5分鐘；b)再加入PE原料5－30份，在100－120℃下高速攪拌5－10分鐘；c)進入專用螺桿擠出機中，在140－180℃下擠出造粒。上述所有份數(shù)為重量份數(shù)。克服了已有技術(shù)中采用廢舊塑料組分，粉煤灰組分含量低且沒經(jīng)過造粒制成母料，不能保證粉煤灰在塑料中的高分散性等因素，導(dǎo)致制得的管材剛度下降，脆性增大，應(yīng)力集中造成管材的內(nèi)外表面不平整，限制了制做大口徑管材的不足。
文檔編號F16L11/14GK1616532SQ200310107678
公開日2005年5月18日 申請日期2003年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月11日
發(fā)明者陳鳴, 蘇有林 申請人:陳鳴, 蘇有林