CN103195984B - 一种超强拉力塑料复合管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超强拉力塑料复合管及其制备方法，超强拉力塑料复合管从内到外依次由低密度线性聚乙烯层、第一偶联剂层、超高分子量聚乙烯纤维层、第二偶联剂层和高密度聚乙烯层复合而成。本发明超强拉力塑料复合管因超高分子量聚乙烯纤维与内层低密度线性聚乙烯（LLDPE）和外层高密度聚乙烯（HDPE）的复合，产生了意想不到的协同效应，进而使所得复合管具有超强的拉力和超强的耐压能力；内层低密度线性聚乙烯（LLDPE）和外层高密度聚乙烯（HDPE）的内外相铺在大幅度降低了管道原料成本的同时提高了产品的质量；且制备方法简单，生产效率高，生产成本低，劳动强度小。
Description
技术领域
本发明涉及一种超强拉力塑料复合管及其制备方法。
背景技术
超强拉力塑料复合管是污水排放必不可少的材料。早期的塑料管为LLDPE管，由于其拉力小、耐腐蚀性差要求而被淘汰。目前使用的污水管是经过改进的HDPE塑料管，它使用高密度聚乙烯，但因拉力达不到高端工程要求而被淘汰。
发明内容
本发明的目的是提供一种超强拉力塑料复合管及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种超强拉力塑料复合管，其特征在于：从内到外依次由低密度线性聚乙烯层、第一偶联剂层、超高分子量聚乙烯纤维层、第二偶联剂层和高密度聚乙烯层复合而成。
为了进一步提高复合管的拉力等力学性能，超高分子量聚乙烯纤维层为网状结构。
为了节约材料，同时能保证产品性能，超强拉力塑料复合管的厚度为0.5-50mm。
为了提高产品的使用寿命，高密度聚乙烯层中均匀分布有抗氧化剂。
为了保证产品的拉力等综合性能，所述低密度线性聚乙烯层的质量含量为30-40%、超高分子量聚乙烯纤维层的质量含量为10-15%、第一偶联剂层和第二偶联剂层的质量含量为2-5%、高密度聚乙烯层的质量含量为45-64%、抗氧化剂的质量含量为2-3%，上述质量含量均为相对于超强拉力复合管的质量含量。
为了提高产品的拉力等综合性能，优选，所述低密度线性聚乙烯层的质量含量为30%、超高分子量聚乙烯纤维层的质量含量为15%、第一偶联剂层和第二偶联剂层的质量含量为5%、高密度聚乙烯层的质量含量为48%、抗氧化剂的质量含量为2%，上述质量含量均为相对于超强拉力复合管的质量含量。
为了提高产品的拉力等综合性能，优选，所述低密度线性聚乙烯层的质量含量为40%、超高分子量聚乙烯纤维层的质量含量为10%、第一偶联剂层和第二偶联剂层的质量含量为2%、高密度聚乙烯层的质量含量为45%、抗氧化剂的质量含量为3%，上述质量含量均为相对于超强拉力复合管的质量含量。
上述超强拉力塑料复合管的制备方法包括如下步骤：
1）使用单螺杆挤出机挤出低密度线性聚乙烯层；
2）在低密度线性聚乙烯层上涂布第一偶联剂层，在第一偶联剂层的外围缠绕超高分子量聚乙烯纤维层，再在超高分子量聚乙烯纤维层的外围涂布第二偶联剂层；
3）将步骤2）所得管材经另一台单螺杆挤出机挤出，高密度聚乙烯层便复合在步骤2）所得管材外围，得超强拉力塑料复合管；
步骤1）和步骤3）中的单螺杆挤出机的螺杆的长径比为30-38：1，机筒温度：供料段为90-125℃，塑化段为150-180℃，机头温度为180-205℃。
为了提高产品的协同效应，步骤1）中所用原料为：低密度线性聚乙烯0132HS00；步骤2）中所用原料为：超高分子量聚乙烯纤维30D-2000D和偶联剂TLZJ-901，缠绕前，将超高分子量聚乙烯纤维30D-2000D织成网状结构；步骤3)中所用原料为：混合均匀的高密度聚乙烯层YGH041和抗氧化剂BHT。申请人经研究发现，上述原料的配合使用产生了意想不到的技术效果。
所述单螺杆挤出机的型号优选为SSF0306。
本发明未特别限定的技术均为现有技术。
本发明超强拉力塑料复合管因超高分子量聚乙烯纤维与内层低密度线性聚乙烯（LLDPE）和外层高密度聚乙烯（HDPE）的复合，产生了意想不到的协同效应，进而使所得复合管具有超强的拉力和超强的耐压能力；内层低密度线性聚乙烯（LLDPE）和外层高密度聚乙烯（HDPE）的内外相铺在大幅度降低了管道原料成本的同时提高了产品的质量；且制备方法简单，生产效率高，生产成本低，劳动强度小。
附图说明
图1是本发明超强拉力塑料复合管结构示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：
如图1所示的超强拉力塑料复合管，从内到外依次由低密度线性聚乙烯层1、第一偶联剂层2、超高分子量聚乙烯纤维层3、第二偶联剂层4和高密度聚乙烯层5复合而成。复合管的厚度为5mm。高密度聚乙烯层中均匀分布有抗氧化剂。
所述低密度线性聚乙烯层的质量含量为30%、超高分子量聚乙烯纤维层的质量含量为15%、第一偶联剂层和第二偶联剂层的质量含量为5%、高密度聚乙烯层的质量含量为48%、抗氧化剂的质量含量为2%，上述质量含量均为相对于超强拉力复合管的质量含量。
1、生产配方：
低密度线性聚乙烯（LLDPE）30%，超高分子量聚乙烯纤维15%，偶联剂5%，高密度聚乙烯（HDPE）48%，抗氧化剂2%，所述百分比为质量百分比。
2、生产工艺：
1）使用单螺杆挤出机挤出低密度线性聚乙烯层；
2）在低密度线性聚乙烯层上涂布第一偶联剂层，在第一偶联剂层的外围缠绕超高分子量聚乙烯纤维层，再在超高分子量聚乙烯纤维层的外围涂布第二偶联剂层；
3）将步骤2）所得管材经另一台单螺杆挤出机挤出，高密度聚乙烯层便复合在步骤2）所得管材外围，得超强拉力塑料复合管；
步骤1）和步骤3）中的单螺杆挤出机的螺杆的长径比为35：1，机筒温度：供料段为90-125℃，塑化段为150-180℃，机头温度为180-205℃。
步骤1）中所用原料为：低密度线性聚乙烯0132HS00；步骤2）中所用原料为：超高分子量聚乙烯纤维30D-2000D和偶联剂TLZJ-901，缠绕前，将超高分子量聚乙烯纤维30D-2000D织成网状结构；步骤3)中所用原料为：混合均匀的高密度聚乙烯层YGH041和抗氧化剂BHT。
实施例2：
与实施例1基本相同，所不同的是：低密度线性聚乙烯（LLDPE）40%，超高分子量聚乙烯纤维10%，偶联剂2%，高密度聚乙烯（HDPE）45%，抗氧化剂3%，所述百分比为质量百分比；复合管的厚度为40mm。
表1实施例中原料型号、规格、产地、设备型号
| 名称 | 型号、规格 | 产地 |
| 低密度线性聚乙烯（LLDPE） | 0132HS00 | 沙伯基础 |
| 超高分子量聚乙烯纤维 | 30D-2000D | 浙江千禧龙 |
| 抗氧剂 | BHT | 德国拜耳 |
| 偶联剂 | TLZJ-901 | 四川成都 |
| 高密度聚乙烯（HDPE） | YGH041 | 上海石化 |
| 二层共挤复合单螺杆挤出机 | SSF0306 | 上海金纬 |
表2与现有技术的技术性能对比表：
Claims (9)
1.一种超强拉力塑料复合管，其特征在于：从内到外依次由低密度线性聚乙烯层、第一偶联剂层、超高分子量聚乙烯纤维层、第二偶联剂层和高密度聚乙烯层复合而成；
所述低密度线性聚乙烯层的质量含量为30-40％、超高分子量聚乙烯纤维层的质量含量为10-15％、第一偶联剂层和第二偶联剂层的质量含量为2-5％、高密度聚乙烯层的质量含量为45-48％、抗氧化剂的质量含量为2-3％，上述质量含量均为相对于超强拉力复合管的质量含量,上述各质量含量的和为100％。
2.如权利要求1所述的超强拉力塑料复合管，其特征在于：超高分子量聚乙烯纤维层为网状结构。
3.如权利要求1所述的超强拉力塑料复合管，其特征在于：超强拉力塑料复合管的厚度为0.5-50mm。
4.如权利要求3所述的超强拉力塑料复合管，其特征在于：高密度聚乙烯层中均匀分布有抗氧化剂。
5.如权利要求1-4任意一项所述的超强拉力塑料复合管，其特征在于：所述低密度线性聚乙烯层的质量含量为30％、超高分子量聚乙烯纤维层的质量含量为15％、第一偶联剂层和第二偶联剂层的质量含量之和为5％、高密度聚乙烯层的质量含量为48％、抗氧化剂的质量含量为2％，上述质量含量均为相对于超强拉力复合管的质量含量。
6.如权利要求1-4任意一项所述的超强拉力塑料复合管，其特征在于：所述低密度线性聚乙烯层的质量含量为40％、超高分子量聚乙烯纤维层的质量含量为10％、第一偶联剂层和第二偶联剂层的质量含量之和为2％、高密度聚乙烯层的质量含量为45％、抗氧化剂的质量含量为3％，上述质量含量均为相对于超强拉力复合管的质量含量。
7.权利要求1-6任意一项所述的超强拉力塑料复合管的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)使用单螺杆挤出机挤出低密度线性聚乙烯层；
2)在低密度线性聚乙烯层上涂布第一偶联剂层，在第一偶联剂层的外围缠绕超高分子量聚乙烯纤维层，再在超高分子量聚乙烯纤维层的外围涂布第二偶联剂层；
3)将步骤2)所得管材经另一台单螺杆挤出机挤出，高密度聚乙烯层便复合在步骤2)所得管材外围，得超强拉力塑料复合管；
步骤1)和步骤3)中的单螺杆挤出机的螺杆的长径比为30-38：1，机筒温度：供料段为90-125℃，塑化段为150-180℃，机头温度为180-205℃。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤1)中所用原料为：低密度线性聚乙烯0132HS00；步骤2)中所用原料为：超高分子量聚乙烯纤维30D-2000D和偶联剂TLZJ-901，缠绕前，将超高分子量聚乙烯纤维30D-2000D织成网状结构；步骤3)中所用原料为：混合均匀的高密度聚乙烯层YGH041和抗氧化剂BHT。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述单螺杆挤出机的型号为SSF0306。
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