CN101358005A - 高密度聚乙烯中空壁缠绕管的制造方法 - Google Patents

高密度聚乙烯中空壁缠绕管的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种作为大口径排污管的高密度聚乙烯中空壁缠绕管的制造方法，将HDPE树脂、改性剂、消泡剂、混合形成管壁材料，经挤出机160－180℃熔融挤出形成细小方管，冷却定型后螺旋缠绕形成排污管管壁，由160－230℃熔融的上述管壁材料将螺旋缠绕的方管粘连形成排污管。排污管材质轻、抗冲击、高强度，使用价格不高的碳酸钙做改性剂，在不降低HDPE排污管韧性的基础上，大大提高了排污管的抗冲击性和环刚度，而且降低了排污管的生产成本。

Description

高密度聚乙烯中空壁缠绕管的制造方法
技术领域
本发明涉及管材的制造方法，具体是作为大口径排污管的高密度聚乙烯中空壁缠绕管的制造方法。
背景技术
HDPE中空壁缠绕排污管材具有耐化学性、抗冲击、耐老化、耐寒性、重量轻、连接方便、排水流通性优越等优点，可替代高能耗材质(水泥、铸铁、陶瓷等)制作的管材，广泛用于高速公路、市政建设、住宅小区、运动场、广场、矿山、农业、涵洞、桥梁等领域的排水、排污管道。但现有的排污管材比重大，环刚度和抗冲击性能较低，给施工带来诸多不便。
发明内容
本发明的目的提供一种用作排污管的材质轻、抗冲击、高强度的高密度聚乙烯中空壁缠绕管的制造方法。
本发明方法是以重量百分比计将HDPE树脂78～90％，改性剂5～20％，消泡剂3～4％混合形成管壁材料，经挤出机160-180℃熔融挤出形成细小方管，冷却定型后螺旋缠绕形成排污管管壁，由160-230℃熔融的上述管壁材料将螺旋缠绕的方管粘连形成排污管。
上述改性剂按重量百分比为：LDPE 6～12％，HDPE 4～6％，CaCO3粉末77～86％，钛酸酯0.4～0.6％，液体石蜡3～5％。
中空管材优选为至少双层共挤的方管，其中外层厚度占总厚度的1/8～1/5。方管的管壁外棱角优选为圆弧形。
本发明所得到的HDPE高强度中空壁缠绕管材，使用价格不高的碳酸钙做改性剂，在不降低HDPE排污管韧性的基础上，大大提高了排污管的抗冲击性和环刚度，而且降低了排污管的生产成本，使其性能更加优越，从而扩大HDPE中空排污管的使用范围。
附图说明
图1是改性剂的生产工艺路线示意图。
图2是排污管工艺流程示意图。
具体实施方式
改性剂的生产：
改性剂配方：低密度聚乙烯(LDPE)树脂10Kg，高密度聚乙烯(HDPE)树脂5Kg，CaCO3粉末85Kg，钛酸酯0.5Kg，液体石蜡4Kg。
将CaCO3粉末、钛酸酯干燥后，加入液体石蜡，在110±5℃混合活化8分钟，与LDPE树脂和HDPE树脂混合后在挤出机熔融挤出，造粒。
排污管材料配方：
  名称   配比(重量份)   要求
HDPE 100   密度：0.94-0.96g/m3熔融指数：0.25g/10min
  改性剂   25
  硅铝酸盐消泡剂   5
  着色剂碳黑   0.03
混配之前将材料干燥，因为不处理HDPE表面湿度，会严重影响制品质量，必须做除湿干燥处理，最佳温度为120℃。
然后将材料均匀混合，送入方管挤出机和熔胶挤出机。由方管挤出机挤出方管。为了使混配料充分塑化和混合，挤出机料筒自后向前各段温度为①160℃、②165℃、③170℃、④175℃、⑤175℃、⑥180℃。料筒前部连接模具，模具自后向前各段温度为①165℃、②180℃、③180℃。主机转速为1200转/分。在模具中将熔融材料分流，在模头共挤成为双层的中空方管，其中外层厚度占总厚度的1/6。为提高熔胶的粘连效果，挤出的方管外棱角为圆弧形，以便缠绕后填入较多的熔胶。
挤出后的方管通过制冷系统冷却，制冷系统的水温保持在15℃左右。然后送到缠绕装置进行螺旋缠绕，由熔胶挤出机挤出的熔胶将方管粘连，经冷却，切割成规格长度，检验后的合格品成为成品。熔胶挤出机料筒自后向前各段温度为①160℃、②170℃、③175℃、④175℃、⑤220℃、⑥220℃、⑦220℃、⑧220℃、⑨225℃、⑩230℃，机头自后向前各段温度为①200℃、②210℃，熔胶挤出机主机转速为1000转/分。
为比较本发明的效果，将本发明管材与不加改性剂的普通HDPE缠绕管进行测试，结果如下：
 测试项目(管材外径1000mm)   本发明缠绕管   普通HDPE缠绕管
 比重(kg/m)   71.45   74
 环刚度KN/m2   5   4.2
 冲击性能(从2m高处落下)   不破   10-20％破裂
 缝的拉伸强度N   1124   1048
 纵向回缩率％   2.4   2.8
 烘箱试验(在80℃的烘箱烘焙10小时)   无开裂   出现开裂
可见，本发明缠绕管材解决了大口径(≥800mm)环刚度达不到要求、管材容易开裂的问题。

Claims (3)

1.用作排污管的高密度聚乙烯中空壁缠绕管的制造方法，其特征在于，以重量百分比计将HDPE树脂78～90％，改性剂5～20％，消泡剂3～4％混合形成管壁材料，经挤出机160～180℃熔融挤出形成中空管材，冷却定型后螺旋缠绕成排污管管壁，由160～230℃熔融的上述管壁材料将螺旋缠绕的中空管材粘连形成排污管；其中所述改性剂按重量百分比为：LDPE 6～12％，HDPE 4～6％，CaCO3粉末77～86％，钛酸酯0.4～0.6％，液体石蜡3～5％。
2.根据权利要求1所述高密度聚乙烯中空壁缠绕管的制造方法，其特征在于，所述中空管材为至少双层共挤的方管，其中外层厚度占总厚度的1/8～1/5。
3.根据权利要求2所述高密度聚乙烯中空壁缠绕管的制造方法，其特征在于，所述中空管材外棱为圆弧角。
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