CN102095026A - 一种用于非开挖施工的聚乙烯给水管材 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种非开挖施工用聚乙烯给水管材。以高密度聚乙烯管材专用料与共聚聚丙烯混合物为基料,添加玻璃纤维以及适当助剂共混挤出成型的管材,其中聚乙烯含量70%以上,共聚聚丙烯含量10~20%,无硼无碱(E-CR)玻纤5~15%,其他为抗氧剂、活化剂、相容剂。上述原材料经高速捏合、混炼造粒、挤出成型方法制备的聚乙烯给水管材,与普通PE100给水聚乙烯管材相比,具有较高的环刚度和拉伸强度,环刚度提高25%以上,拉伸屈服强度提高30%以上。本发明的管材用于非开挖施工时可避免管材被压扁或拉断,大大提高了管材的拖拉和顶进长度,降低了管材成本,减少了施工费用。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚乙烯给水管材,特别涉及非开挖施工顶进法和拖拉法用聚乙烯给水管材。
背景技术
管道系统是城镇的命脉,尤其是供排水管网,直接影响到人们的日常生产和生活。随着城市化进程的发展以及农村安全饮水工程的推进,PE给水管材的应用越来越广泛,而绝大部分管道是埋于地下的,尤其是在需要穿越道路、建筑物、绿化带、河流以及原有管网时。为了避免地面上原有的建筑及设施被破坏,人们更多的选择了非开挖施工技术,这也对管材本身的性能有更高的要求。目前我们所普遍采用的PE100和PE80给水管材,由于聚乙烯材料本身相对强度不高的特性,使得在采用非开挖施工时易被压扁或拉断,拖拉和顶进长度也受到限制,所以为了避免以上情况的发生,一般选用压力等级较高的厚壁管材,但是这样既增加了材料成本,同时运输、施工的费用也会相应提高,增加了工程的总体造价。
发明内容
本发明提供了一种聚乙烯给水管材,既降低了材料成本,又提高了管材的强度,满足非开挖施工要求,又满足聚乙烯给水管材国家标准要求。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种用于非开挖施工的聚乙烯给水管材,其组分及重量百分含量如下:
高密度聚乙烯管材专用料 70~80%
共聚聚丙烯 10~20%
无碱无硼玻璃纤维 5~15%
抗氧剂 0.2~0.5%
活化剂 0.2~1%
优选的是,所述共聚聚丙烯为无规共聚聚丙烯。
优选的是,所述抗氧剂为四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的组合。
优选的是,所述活化剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)。
管材配料中可以添加重量百分比为2~3.5%的相容剂。
管材配料中可以添加重量百分比为管材配料总量4~6%的色母粒。
本管材原材料组分经高速捏合、混炼造粒、挤出成型方法制备得到聚乙烯给水管材,由于玻纤材料的加入既降低了成本,又提高了管材的强度;共聚聚丙烯材料的加入也提高了管材的强度,同时弥补了由于玻纤的加入而带来聚乙烯管材韧性的一部分损失。与普通PE100给水聚乙烯管材相比,管材成本下降2%,环刚度提高25%以上,拉伸屈服强度提高30%以上。其他性能满足“GB/T13663-2000《给水用聚乙烯(PE)管材》”标准要求。
本发明的管材用于非开挖施工时可避免管材被压扁或拉断,大大提高了管材的拖拉和顶进长度,也不必选择壁厚较厚的管材,降低了管材成本,减少了施工费用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,但未限于所列举的实施例。
实施例1
取高密度聚乙烯100kg,抗氧剂1kg,硅烷偶联剂1.5kg加入到高速混合机中混合,然后再与30kg经干燥的无碱无硼玻璃纤维长丝采用双螺杆造粒,得到玻纤母料。
将高密度聚乙烯/共聚聚丙烯/玻纤母料按40∶20∶40比例混合、干燥,然后投入到管材生产线主机料斗中挤出成型给水管材。
实施例2
按实施例1方法制备玻纤母料。
将高密度聚乙烯/共聚聚丙烯/玻纤母料按35∶15∶50比例混合、干燥,然后投入到管材生产线主机料斗中挤出成型给水管材。
实施例3
按实施例1方法制备玻纤母料。
将高密度聚乙烯/共聚聚丙烯/玻纤母料按30∶10∶60比例混合、干燥,然后投入到管材生产线主机料斗中挤出成型给水管材。
实施例4
按实施例1方法制备玻纤母料。
将高密度聚乙烯/共聚聚丙烯/玻纤母料/相容剂按27∶10∶60∶3比例混合、干燥,然后投入到管材生产线主机料斗中挤出成型给水管材。
实施例5
按实施例1方法制备玻纤母料。
将高密度聚乙烯/共聚聚丙烯/玻纤母料/色母粒按35∶10∶50∶5比例混合、干燥,然后投入到管材生产线主机料斗中挤出成型给水管材。
实施例6
按实施例1方法制备玻纤母料。
将高密度聚乙烯/共聚聚丙烯/玻纤母料/相容剂/色母粒按32.5∶10∶50∶2.5∶5比例混合、干燥,然后投入到管材生产线主机料斗中挤出成型给水管材。
Claims (7)
1.一种非开挖施工用聚乙烯给水管材,其特征在于以高密度聚乙烯和共聚聚丙烯混合物为基材,添加玻璃纤维、相容剂、抗氧剂、活化剂经挤出成型制得。
2.根据权利要求1所述的非开挖施工用聚乙烯给水管材,其特征在于:其组分及重量百分含量如下:
高密度聚乙烯管材专用料 70~80%
共聚聚丙烯 10~20%
无碱无硼玻璃纤维 5~15%
抗氧剂 0.2~0.5%
活化剂 0.2~1%
3.根据权利要求1所述的非开挖施工用聚乙烯给水管材,其特征在于:其组分及重量百分含量如下:
高密度聚乙烯管材专用料 70~75%
共聚聚丙烯 10~20%
无碱无硼玻璃纤维 8~15%
抗氧剂 0.2~0.5%
活化剂 0.2~1%
相容剂 2~3.5%
4.根据权利要求1、2和3所述的非开挖施工用聚乙烯给水管材,其特征在于活化剂包括以下物质中的至少一种:γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550),γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)。
5.根据权利要求1、2和3所述的非开挖施工用聚乙烯给水管材,其特征在于抗氧剂包括以下物质中的至少一种:四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯,三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
6.根据权利要求1和3所述的非开挖施工用聚乙烯给水管材,其特征在于相容剂包括以下物质中的至少一种:马来酸酐接枝聚丙烯,甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯,马来酸酐接枝聚乙烯,甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯。
7.根据权利要求1、2和3所述的非开挖施工用聚乙烯给水管材,其特征在于:管材的配料中添加有色母粒,色母粒的重量百分含量为管材配料总量的4~6%。
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