CN105037887A - 一种盐碱地用抗老化排盐暗管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种盐碱地用抗老化排盐暗管，各原料组分的重量份数为：聚乙烯55-68份、聚醚砜15-26份、衣康酸酯5-11份、二苯磺酰肼醚0.9-1.8份、硬脂酸锌0.7-2.4份、C9系芳香族石油树脂5-16份、改性有机硅系聚合物7-13份、纳米磷酸锆钠3-6份、硅橡胶8-14份、环烯烃共聚物4-8份、异噻唑啉酮0.8-2.5份；本发明还提供所述暗管的制备方法。本发明制备的暗管，管材内外壁成波纹状；公称外径为10.5cm，平均壁厚为0.72mm；管道的有效吸水面积为70cm2/m；具有抗老化、使用寿命长的优点。

Description

一种盐碱地用抗老化排盐暗管及其制备方法
技术领域
本发明提供一种盐碱地用抗老化排盐暗管及其制备方法，属于盐碱地改良技术领域。
背景技术
暗管排水排盐技术是在田间一定深度埋设渗水管，将上层下渗的水分或下层上升的水分通过自流或强排集中排出盐碱地，从而带走盐分达到改良盐碱地的一项技术，它能起到排水、排盐、排涝、控制地下水位等作用，将排水管埋入地下可避免明沟排水占用大量耕地和边坡塌陷的问题，控制地下水位，抑制土壤毛细水上升引起的土壤返碱。
现有的排盐暗管在盐碱地使用时，存在以下不足：
（1）暗管的有效吸水面积小；
（2）不耐老化；老化是塑料暗管在加工、贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用，其性能逐渐变坏，以致最后丧失使用价值的现象，老化是一种不可逆的变化，现有暗管受到外界因素影响，容易发生老化；
（3）使用寿命短。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的不足，提供一种盐碱地用抗老化排盐暗管及其制备方法，以实现以下发明目的：
（1）本发明所制备的盐碱地用抗老化排盐暗管：管材内外壁成波纹状；公称外径为10.5cm，平均壁厚为0.72mm；管道的有效吸水面积为70cm2/m；在同一圆周上均匀打孔3个。
（2）本发明制备的盐碱地用抗老化排盐暗管，经过热老化试验，拉伸强度、冲击强度、能耐受的工作压力、断裂伸长率、弯曲模量的降低程度均显著低于现有聚乙烯全新料暗管。
（3）本发明制备的盐碱地用抗老化排盐暗管，经过热老化试验，模塑应力的降低程度、结晶度的提高程度、增塑剂的减少量均显著低于现有聚乙烯全新料暗管。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种盐碱地用抗老化排盐暗管，所述暗管，原料包括聚乙烯、聚醚砜、C9系芳香族石油树脂、改性有机硅系聚合物、硅橡胶、环烯烃共聚物。
以下是对上述技术方案的进一步改进：
所述暗管，原料还包括纳米磷酸锆钠、衣康酸酯、二苯磺酰肼醚、硬脂酸锌、异噻唑啉酮。
所述暗管，各原料组分的重量份数为：聚乙烯55-68份、聚醚砜15-26份、衣康酸酯5-11份、二苯磺酰肼醚0.9-1.8份、硬脂酸锌0.7-2.4份、C9系芳香族石油树脂5-16份、改性有机硅系聚合物7-13份、纳米磷酸锆钠3-6份、硅橡胶8-14份、环烯烃共聚物4-8份、异噻唑啉酮0.8-2.5份。
所述C9系芳香族石油树脂，软化点为115-125。
所述聚乙烯，包括中密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯，质量比例为2:1。
所述暗管，拉伸强度为89-107MPa。
所述暗管，可承受的工作压力为25-29MPa。
一种盐碱地用抗老化排盐暗管的制备方法，包括挤出母粒，所述挤出母粒，将混合料加热至物料呈熔融状态，进行母粒的挤出，挤出温度设置为：第一段：220±2℃，第二段225±2℃，第三段230±2℃，第四段235±5℃，第五段240±5℃，第六段235±5℃，第七段230±5℃，第八段225±5℃。
所述挤出母粒，主机转速为260-300转/分钟，喂料转速为55-60转/分钟，挤出物经过冷却，切割为颗粒，即为母粒。
所述制备方法，还包括制备管材，所述制备管材，将上述母粒加热至熔融状态，挤出，管材挤出工艺参数为：机筒温度240℃，模头温度250℃，主机转速为160转/分钟。
采用以上技术方案，本发明的有益效果为：
（1）本发明所制备的盐碱地用抗老化排盐暗管：管材内外壁成波纹状；公称外径为10.5cm，平均壁厚为0.72mm；管道的有效吸水面积为70cm2/m；同一管道圆周上进水孔个数为3个，相邻两个进水孔间隔120度；所述进水孔呈椭圆，最大外径与最小内径之比为112%。
（2）本发明制备的盐碱地用抗老化排盐暗管，经过热老化试验（温度为90℃，相对湿度为95%的环境中，放置7天），拉伸强度降低6.5-10.1%，冲击强度降低3.4-4.9%，能耐受的工作压力降低6.9-12%，断裂伸长率降低9.4-33.3%，弯曲模量降低13.1-17.3%，而现有的聚乙烯全新料暗管，拉伸强度降低66.7%，冲击强度降低42.9%，能耐受的工作压力降低41.2%，断裂伸长率降低61.1%，弯曲模量降低55.4%。
（3）本发明制备的盐碱地用抗老化排盐暗管，经过热老化试验（温度为90℃，相对湿度为95%的环境中，放置7天），模塑应力降低3-7%，结晶度提高2-5%，增塑剂减少0.5-1.1%，而现有的聚乙烯全新料暗管，模塑应力降低50，结晶度提高36%，增塑剂减少30%。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1一种盐碱地用抗老化排盐暗管
所述暗管的原料包括以下重量份的组分：
聚乙烯55份、聚醚砜15份、衣康酸酯5份、二苯磺酰肼醚0.9份、硬脂酸锌0.7份、C9系芳香族石油树脂5份、改性有机硅系聚合物7份、纳米磷酸锆钠3份、硅橡胶8份、环烯烃共聚物4份、异噻唑啉酮0.8份。
所述C9系芳香族石油树脂：软化点为115-125。
所述聚乙烯包括中密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯，质量比例为2:1。
实施例2一种盐碱地用抗老化排盐暗管
所述暗管的原料包括以下重量份的组分：
聚乙烯60份、聚醚砜20份、衣康酸酯8份、二苯磺酰肼醚1.4份、硬脂酸锌1.8份、C9系芳香族石油树脂12份、改性有机硅系聚合物10份、纳米磷酸锆钠5份、硅橡胶10份、环烯烃共聚物6份、异噻唑啉酮1.7份。
所述C9系芳香族石油树脂：软化点为115-125。
所述聚乙烯包括中密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯，质量比例为2:1。
实施例3一种盐碱地用抗老化排盐暗管
所述暗管的原料包括以下重量份的组分：
聚乙烯68份、聚醚砜26份、衣康酸酯11份、二苯磺酰肼醚1.8份、硬脂酸锌2.4份、C9系芳香族石油树脂16份、改性有机硅系聚合物13份、纳米磷酸锆钠6份、硅橡胶14份、环烯烃共聚物8份、异噻唑啉酮2.5份。
所述C9系芳香族石油树脂：软化点为115-125。
所述聚乙烯包括中密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯，质量比例为2:1。
实施例4一种盐碱地用抗老化排盐暗管的制备方法
（1）称量
按照原料配方，称取各原料组分。
（2）混料
将衣康酸酯、异噻唑啉酮、纳米磷酸锆钠加入高速混合机中，在120℃下搅拌30分钟，转速为700转/分钟，加入其它原料，在150℃下，搅拌10分钟，转速为350转/分钟。
（3）挤出母粒
将（2）步骤所得混合料加入到双螺杆挤出造粒机的加料口，加热至物料呈熔融状态，进行母粒的挤出，挤出温度设置为：第一段：220±2℃，第二段225±2℃，第三段230±2℃，第四段235±5℃，第五段240±5℃，第六段235±5℃，第七段230±5℃，第八段225±5℃，主机转速为260-300转/分钟，喂料转速为55-60转/分钟，挤出物经过冷却，切割为颗粒，即为母粒。
（4）制备管材
将上述母粒加热至熔融状态，挤出，管材挤出工艺为：机筒温度240℃，模头温度250℃，主机转速为160转/分钟，挤出物经过喷淋冷却后打孔、波纹定型，然后进入卷曲成型装置，由卷曲机将上述制备的管材进行卷曲成卷，制成本发明的暗管。
结果：
（1）本发明所制备的盐碱地用抗老化排盐暗管：管材内外壁成波纹状；公称外径为10.5cm，平均壁厚为0.72mm；管道的有效吸水面积为70cm2/m；同一管道圆周上进水孔个数为3个，相邻两个进水孔间隔120度；所述进水孔呈椭圆，最大外径与最小内径之比为112%。
（2）本发明制备的盐碱地用抗老化排盐暗管，比现有技术的暗管，使用寿命延长25年。
（3）本发明制备的盐碱地用抗老化排盐暗管：
本发明制备的抗老化排盐暗管，拉伸强度为89-107MPa，冲击强度为160-175kJ/m2，可承受的工作压力为25-29MPa，断裂伸长率为480-530%，弯曲模量为750-840MPa；而现有的聚乙烯全新料暗管的拉伸强度为60MPa，冲击强度为140kJ/m2，可承受的工作压力为17MPa，断裂伸长率为360%，弯曲模量为560MPa，具体指标见表1。
表1本发明制备的抗老化排盐暗管和现有暗管的性能指标
（4）热老化试验：
将本发明制备的抗老化排盐暗管和现有暗管进行抗老化实验，同时置于温度为90℃，相对湿度为95%的环境中，放置7天后，取出，冷却，测定本发明暗管和现有暗管各性能指标。
本发明制备的暗管，经过热老化试验（温度为90℃，相对湿度为95%的环境中，放置7天），拉伸强度降低6.5-10.1%，冲击强度降低3.4-4.9%，能耐受的工作压力降低6.9-12%，断裂伸长率降低9.4-33.3%，弯曲模量降低13.1-17.3%，而现有的聚乙烯全新料暗管，拉伸强度降低66.7%，冲击强度降低42.9%，能耐受的工作压力降低41.2%，断裂伸长率降低61.1%，弯曲模量降低55.4%；
本发明制备的盐碱地用抗老化排盐暗管，经过热老化试验（温度为90℃，相对湿度为95%的环境中，放置7天），模塑应力降低3-7%，结晶度提高2-5%，增塑剂减少0.5-1.1%，而现有的聚乙烯全新料暗管，模塑应力降低50%，结晶度提高36%，增塑剂减少30%。
具体见表2、表3。
表2热老化试验结果
表3本发明制备的暗管和现有暗管的性能变化对比
可见，本发明制备的暗管具有较好的抗老化性能，实施例2是优选实施例。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种盐碱地用抗老化排盐暗管，其特征在于：所述暗管，原料包括聚乙烯、聚醚砜、C9系芳香族石油树脂、改性有机硅系聚合物、硅橡胶、环烯烃共聚物。
2.根据权利要求1所述的一种盐碱地用抗老化排盐暗管，其特征在于：所述暗管，原料还包括纳米磷酸锆钠、衣康酸酯、二苯磺酰肼醚、硬脂酸锌、异噻唑啉酮。
3.根据权利要求1所述的一种盐碱地用抗老化排盐暗管，其特征在于：所述暗管，各原料组分的重量份数为：聚乙烯55-68份、聚醚砜15-26份、衣康酸酯5-11份、二苯磺酰肼醚0.9-1.8份、硬脂酸锌0.7-2.4份、C9系芳香族石油树脂5-16份、改性有机硅系聚合物7-13份、纳米磷酸锆钠3-6份、硅橡胶8-14份、环烯烃共聚物4-8份、异噻唑啉酮0.8-2.5份。
4.根据权利要求1所述的一种盐碱地用抗老化排盐暗管，其特征在于：所述C9系芳香族石油树脂，软化点为115-125。
5.根据权利要求1所述的一种盐碱地用抗老化排盐暗管，其特征在于：所述聚乙烯，包括中密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯，质量比例为2:1。
6.根据权利要求3所述的一种盐碱地用抗老化排盐暗管，其特征在于：所述暗管，拉伸强度为89-107MPa。
7.根据权利要求3所述的一种盐碱地用抗老化排盐暗管，其特征在于：所述暗管，可承受的工作压力为25-29MPa。
8.一种盐碱地用抗老化排盐暗管的制备方法，其特征在于：包括挤出母粒，所述挤出母粒，将混合料加热至物料呈熔融状态，进行母粒的挤出，挤出温度设置为：第一段：220±2℃，第二段225±2℃，第三段230±2℃，第四段235±5℃，第五段240±5℃，第六段235±5℃，第七段230±5℃，第八段225±5℃。
9.根据权利要求8所述的一种盐碱地用抗老化排盐暗管的制备方法，其特征在于：所述挤出母粒，主机转速为260-300转/分钟，喂料转速为55-60转/分钟，挤出物经过冷却，切割为颗粒，即为母粒。
10.根据权利要求8所述的一种盐碱地用抗老化排盐暗管的制备方法，其特征在于：所述方法，还包括制备管材，所述制备管材，将上述母粒加热至熔融状态，挤出，管材挤出工艺参数为：机筒温度240℃，模头温度250℃，主机转速为160转/分钟。
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