CN101549535B - 利用废旧hdpe塑料制备大口径双壁波纹管的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用废旧HDPE塑料制备大口径双壁波纹管的方法，主要包括：由废旧高密度聚乙烯(HDPE)制备口径达1200mm的双壁波纹管；将片状、纤维状和球状填料进行协同组合并且以新型弹性体为基本树脂，制备对废旧HDPE具有增强、增韧功能的改性母料，使用该功能母料对废旧HDPE进行改性可使其力学性能达到HDPE新树脂的水平；大口径双壁波纹管挤出成型模具在波峰部分采用圆弧结构，提高了产品的环刚度，使产品参数满足了标准要求。

Description

利用废旧HDPE塑料制备大口径双壁波纹管的方法
技术领域
本发明涉及一种制备大口径双壁波纹管的方法，具体地说是一种利用废旧HDPE塑料制备大口径双壁波纹管的方法。
背景技术
随着中国国民经济的持续快速发展，市政建设的规模也在不断扩大。排水、排污管材作为市政管网系统的重要组成部分，其性能的优劣将直接影响污水排放系统的可靠性及安全性。淘汰混凝土管乃至铸铁管、陶瓷烧制管等是大势所趋，发达国家已从法律上禁止使用这些具有严重污染性的管材，中国也将与国际接轨，国家建设部规定在埋地管的使用中限用混凝土管。高密度聚乙烯(HDPE)双壁波纹管依赖其自身特有的优势已在排水、排污中占有了越来越大的市场份额。
随着塑料工业的迅猛发展，废旧塑料的回收利用作为一项节约能源、保护环境的措施，普遍受到重视。尤其是发达国家，这方面的工作起步早，已经收到了明显的效益。有关资料显示，我国塑料制品工业近年来发展迅猛，在世界各国塑料制品产量排名中已稳居第二位。与此同时，我国塑料原料短缺，进口量大，且价格昂贵。但国内废旧塑料的回收技术水平还比较落后。最近国内相继修订《固体废物污染环境防治法》《水污染防治法》《矿产资源法》等专门性的法律法规，对资源的节约、回收、再利用等做出特殊的规定。这些法规的出台为废旧塑料回收利用行业发展提供空间。双壁波纹管主要用于排水、排污，通常埋在地下，对管材外观要求不高，只要求管材具有一定环刚度和耐磨、耐腐蚀等性能，因此利用废塑料生产排水、排污用双壁波纹管具有非常好的经济效益和社会效益。
目前大口径双壁波纹管均由HDPE新树脂来生产，成本高；而且，废旧塑料不能有效地回收利用，在浪费能源的同时也污染了环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用废旧HDPE塑料制备大口径双壁波纹管的方法，
一种利用废旧HDPE塑料制备大口径双壁波纹管的方法，其特征在于：该方法将片状、纤维状和球状填料进行协同组合，并且以弹性体为基体树脂，制备出对废旧HDPE具有增强、增韧功能的改性母料，并使用该改性母料进行改性，将废旧HDPE塑料制备出大口径双壁波纹管；具体步骤如下：
1)将片状、纤维状和球状填料进行协同组合，并且以弹性体为基体树脂，制备出对废旧HDPE具有增强、增韧功能的改性母料；所述填料为1200目的碳酸钙和颗粒小于3mm的PE树脂；所述弹性体为POE树脂.
2)将废旧HDPE进行分拣、破碎、清洗、脱水后挤出造粒，制备回收料；
3)在回收料中加入改性母料，并混合均匀；其中，改性母料与回收料重量配比1∶1-5。可以根据波纹管内壁与外壁的不同要求，回收料中按不同比例加入波纹管专用改性料，在高速混合机中混合均匀；在混合时，可以加入黑色母重量比为2.5％，消泡剂重量比为2.5％。
4)混合后的物料输送至波纹管生产线的内壁挤出系统和外壁挤出系统，经塑化混合、挤出、连续成型，得到大口径双壁波纹管。
加工时，大口径双壁波纹管挤出成型模具在波峰部分采用圆弧结构。混合后的物料经双螺杆挤出设备加热温度至150-250℃生产。
本发明将片状、纤维状和球状填料三者复合，并选择新型弹性体作为基体树脂，制备出功能母料。母料与废旧HDPE共混挤出波纹管时，不同形态的填料发挥协同效应，使管材的力学强度明显提高。而且管材成型机模具为创新设计，在波纹管的波峰部分采用圆弧结构，从而增加管材的环刚度，减轻制品重量；同时成型机头采用“梭式设计”，降低设备投资和能耗；对成型机模具采用强制水冷，提高生产效率。
本发明利用废旧HDPE塑料制备口径达1200mm的大口径双壁波纹管，产品的力学性能达到由HDPE新树脂制备出的大口径双壁波纹管水平；大口径双壁波纹管挤出成型模具在波峰部分采用圆弧结构，提高了产品的环刚度，使产品满足了标准要求。
具体实施方式
一种本发明所述的利用废旧HDPE塑料制备大口径双壁波纹管的方法，首先将片状、纤维状和球状填料进行协同组合，并且以弹性体为基体树脂，制备出对废旧HDPE具有增强、增韧功能的改性母料，并使用该改性母料进行改性，将废旧HDPE塑料制备出大口径双壁波纹管；具体步骤如下：
1)将片状、纤维状和球状填料进行协同组合，并且以弹性体为基体树脂，制备出对废旧HDPE具有增强、增韧功能的改性母料；填料为1200目的碳酸钙和颗粒小于3mm的PE树脂；弹性体为POE树脂；改性母料为晶须增强料。
2)将废旧HDPE进行分拣、破碎、清洗、脱水后挤出造粒，制备回收料；
3)在回收料中加入改性母料，并混合均匀；其中，改性母料与回收料重量配比1∶1-5，同时加入黑色母重量比为2.5％，消泡剂重量比为2.5％。可以根据波纹管内壁与外壁的不同要求，回收料中按不同比例加入波纹管专用改性料，在高速混合机中混合均匀；
4)混合后的物料由自动上料机分别输送至波纹管生产线的内壁挤出系统和外壁挤出系统，经塑化混合、挤出、连续成型，得到大口径双壁波纹管。
对得到的大口径双壁波纹管按一定长度切割和堆放；产品经检验合格后入库。
实施例1
废旧HDPE塑料50kg；内含POE弹性材料的改性母料35kg；色母料3kg；晶须增强料12kg；其组成重量比为1∶0.7∶0.06∶0.24。
以上材料相关参数指标如下：
废旧HDPE塑料熔指0.6g/10min(5kg，190℃)、弹性模量≥800MPa、拉伸强度≥20MPa；
内含POE弹性材料的改性母料熔指0.4g/10min(5kg，190℃)、弹性模量≥1000MPa、拉伸强度≥25MPa；
晶须增强料熔指0.5g/10min(25kg，190℃)、弹性模量≥1500MPa、固体含量＜70％。
各组成材料充分的混合均匀，经高温塑化挤出成型，经过水或风冷后按一定长度切割堆放，并按检测合格后入库。
实施例2
废旧HDPE塑料60kg；内含POE弹性材料的改性母料25kg；色母料3kg；晶须增强料12kg；其组成重量比为1∶0.42∶0.05∶0.2。
其材料参数及制备方法同实施例1相同。
本发明一方面通过功能母料对废旧高密度聚乙烯进行增强增韧改性，提高其力学性能；另一方面通过对双壁波纹管挤出成型模具进行波峰圆弧结构设计，增加管材的环刚度，从而利用废旧高密度聚乙烯生产出具有高环刚度、高韧性、耐腐蚀，使用寿命长的大口径双壁波纹管，产品可应用于环境治理排污工程，市政给排水等领域，从而实现资源可再生利用和节能减排的目标，符合国家产业政策。

Claims (3)

1.一种利用废旧HDPE塑料制备大口径双壁波纹管的方法，其特征在于：该方法将填料中的片状、纤维状和球状填料进行协同组合，并且以弹性体为基体树脂，制备出对废旧HDPE具有增强、增韧功能的改性母料，并使用该改性母料进行改性，将废旧HDPE塑料制备出大口径双壁波纹管；所述填料为1200目的碳酸钙和颗粒小于3mm的PE树脂；所述弹性体为POE树脂；具体步骤如下：
1)将片状、纤维状和球状碳酸钙进行协同组合，并且以弹性体为基体树脂，制备出对废旧HDPE具有增强、增韧功能的改性母料；
2)将废旧HDPE进行分拣、破碎、清洗、脱水后挤出造粒，制备回收料；
3)在回收料中加入内含POE弹性材料的改性母料、色母料和晶须增强料；并混合均匀；其中，改性母料与回收料重量配比1∶1-5；
4)混合后的物料输送至波纹管生产线的内壁挤出系统和外壁挤出系统，经塑化混合、挤出、连续成型，得到大口径双壁波纹管。
2.根据权利要求1所述的利用废旧HDPE塑料制备大口径双壁波纹管的方法，其特征在于：步骤4)中，所述大口径双壁波纹管采用挤出成型模具进行波峰圆弧结构设计。
3.根据权利要求1所述的利用废旧HDPE塑料制备大口径双壁波纹管的方法，其特征在于：步骤4)中，混合后的物料加热温度至150-250℃生产。
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