CN105906900A - 一种抗冲击性聚乙烯塑料检查井及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗冲击性聚乙烯塑料检查井，由以下原料制成：聚乙烯、天然橡胶、膨润土、纳米二氧化硅、丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR、阻燃剂、增塑剂、尼龙、抗氧化剂330、稳定剂、硼酸酯偶联剂LK‑640、油酸酰胺。本发明的检查井加工工艺简单，成型效果好，表面光洁，韧性好，抗冲击性能优异，能够满足地下管道的要求，适合大范围的推广。

Description

一种抗冲击性聚乙烯塑料检查井及其制备方法

技术领域

本发明涉及检查井材料技术领域，具体涉及一种抗冲击性聚乙烯塑料检查井及其制备方法。

背景技术

检查井是为城市地下基础设施的供电、给水、排水、通讯、有线电视、煤气管、路灯线路等维修，安装方便而设置的。一般设在管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、以及直线管段上每隔一定距离处，以便于定期检查、清洁和疏通或下井操作检查用的井状构筑物。传统的检查井主要是采用砖砌混凝土制备而成的，是由混凝土，砂浆、砖、碎石等材料，按照相应规定制造生产的。现有的检查井多为砖砌混凝土检查井，其主要存在如下缺点：首先强度低，质量稳定性差，砖砌结构的支撑强度低，尤其是靠近路面的砖砌结构变径缩口部分因不平衡横作用力冲击易塌陷；其次，施工速度慢，井体施工周期长，施工复杂，由于必须手工现场堆砌，对土建要求高，标准化、通用化、系列化程度差，手工和用料的多少是影响质量的重要因素，对环境和城市交通的影响大，不符合文明施工、快速施工的要求；此外还存在不能更换、易破裂和渗漏而造成污染等缺陷，需频繁维修。

近年来，塑料检查井由于其安装简便、质量轻、便于运输安装，性能可靠、承载力强，与塑料管道连接方便、密封性好等优点，逐步取代传统的检查井。目前的塑料检查井的材料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等。其中聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，是我国合成树脂中产能最大、进口量最多的品种。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能优良。但是随着社会的发展，现有的聚乙烯检查井的拉伸强度、冲击强度已不能满足要求，从而限制了聚乙烯的应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种抗冲击性聚乙烯塑料检查井及其制备方法，制得的检查井具有很好的抗拉强度和冲击强度。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种抗冲击性聚乙烯塑料检查井，由以下重量份的原料制成：聚乙烯50-60份、天然橡胶10-15份、膨润土15-20份、纳米二氧化硅4-6份、丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR 2-4份、阻燃剂0.5-1份、增塑剂2-3份、尼龙5-7份、抗氧化剂330 0.5-2份、稳定剂1-2份、硼酸酯偶联剂LK-640 1-3份、油酸酰胺0.5-1份。

优选地，所述的抗冲击性聚乙烯塑料检查井，由以下重量份的原料制成：聚乙烯53份、天然橡胶12份、膨润土17份、纳米二氧化硅5份、丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR 3份、阻燃剂0.6份、增塑剂2份、尼龙5份、抗氧化剂330 1份、稳定剂1.5份、硼酸酯偶联剂LK-640 2.5份、油酸酰胺0.8份。

优选地，所述阻燃剂为氯化石蜡和氯化梯按照1:1质量比组成的。

优选地，所述增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。

优选地，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂。

抗冲击性聚乙烯塑料检查井的制备方法，包括以下步骤：

1)将聚乙烯、天然橡胶、丙烯酸脂类抗冲改性剂ACR、油酸酰胺加入到混料机中，混合搅拌5-8min，再按比例加入膨润土、纳米二氧化硅、阻燃剂、增塑剂、抗氧化剂330、稳定剂，混合搅拌25-30min，再加入尼龙、硼酸酯偶联剂LK-640混合搅拌8-10min，得混合料；

2)将混合料投入到已预热至200-220℃的注塑机中，控制螺杆转速为100-120rpm，将挤压混合料挤压成熔融状态的熔体，并将熔体射出至检查井模具中，加工成型；

3)将模具冷却至室温后，打开模具，得检查井半成品，修理毛边，得成品。

本发明有益效果：本发明中硼酸酯偶联剂不仅能增加聚乙烯分子的柔韧性，改善聚乙烯的韧性、强度和抗冲击性，还使得聚乙烯和加入的天然橡胶、丙烯酸脂类抗冲改性剂ACR之间的相容性好，提高塑料制品的综合性能；氯化石蜡和氯化梯组成的复合阻燃剂，大大提高了塑料的阻燃性能；尼龙对塑料有增强效果，提高了抗冲击性、拉伸强度和韧性；膨润土和纳米二氧化硅的添加不仅降低了成本，还减少了聚乙烯在成型过程中的收缩率。本发明的检查井加工工艺简单，成型效果好，表面光洁，韧性好，抗冲击性能优异，能够满足地下管道的要求，适合大范围的推广。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种抗冲击性聚乙烯塑料检查井，由以下重量份的原料制成：聚乙烯53份、天然橡胶12份、膨润土17份、纳米二氧化硅5份、丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR 3份、阻燃剂0.6份、乙酰柠檬酸三丁酯2份、尼龙5份、抗氧化剂330 1份、钙锌复合稳定剂1.5份、硼酸酯偶联剂LK-640 2.5份、油酸酰胺0.8份。其中，阻燃剂为氯化石蜡和氯化梯按照1:1质量比组成的。

抗冲击性聚乙烯塑料检查井的制备方法，包括以下步骤：

1)将聚乙烯、天然橡胶、丙烯酸脂类抗冲改性剂ACR、油酸酰胺加入到混料机中，混合搅拌6min，再按比例加入膨润土、纳米二氧化硅、阻燃剂、乙酰柠檬酸三丁酯、抗氧化剂330、钙锌复合稳定剂，混合搅拌30min，再加入尼龙、硼酸酯偶联剂LK-640混合搅拌10min，得混合料；

2)将混合料投入到已预热至210℃的注塑机中，控制螺杆转速为120rpm，将挤压混合料挤压成熔融状态的熔体，并将熔体射出至检查井模具中，加工成型；

3)将模具冷却至室温后，打开模具，得检查井半成品，修理毛边，得成品。

实施例2：

一种抗冲击性聚乙烯塑料检查井，由以下重量份的原料制成：聚乙烯50份、天然橡胶10份、膨润土15份、纳米二氧化硅6份、丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR 2份、阻燃剂1份、乙酰柠檬酸三丁酯2份、尼龙7份、抗氧化剂330 0.5份、钙锌复合稳定剂2份、硼酸酯偶联剂LK-640 1份、油酸酰胺1份。其中，阻燃剂为氯化石蜡和氯化梯按照1:1质量比组成的。

抗冲击性聚乙烯塑料检查井的制备方法，包括以下步骤：

1)将聚乙烯、天然橡胶、丙烯酸脂类抗冲改性剂ACR、油酸酰胺加入到混料机中，混合搅拌5min，再按比例加入膨润土、纳米二氧化硅、阻燃剂、乙酰柠檬酸三丁酯、抗氧化剂330、钙锌复合稳定剂，混合搅拌25min，再加入尼龙、硼酸酯偶联剂LK-640混合搅拌8min，得混合料；

2)将混合料投入到已预热至205℃的注塑机中，控制螺杆转速为110rpm，将挤压混合料挤压成熔融状态的熔体，并将熔体射出至检查井模具中，加工成型；

3)将模具冷却至室温后，打开模具，得检查井半成品，修理毛边，得成品。

实施例3：

一种抗冲击性聚乙烯塑料检查井，由以下重量份的原料制成：聚乙烯60份、天然橡胶15份、膨润土20份、纳米二氧化硅4份、丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR 4份、阻燃剂0.5份、乙酰柠檬酸三丁酯3份、尼龙5份、抗氧化剂330 2份、钙锌复合稳定剂1份、硼酸酯偶联剂LK-640 3份、油酸酰胺0.5份。其中，阻燃剂为氯化石蜡和氯化梯按照1:1质量比组成的。

抗冲击性聚乙烯塑料检查井的制备方法，包括以下步骤：

1)将聚乙烯、天然橡胶、丙烯酸脂类抗冲改性剂ACR、油酸酰胺加入到混料机中，混合搅拌5min，再按比例加入膨润土、纳米二氧化硅、阻燃剂、乙酰柠檬酸三丁酯、抗氧化剂330、钙锌复合稳定剂，混合搅拌30min，再加入尼龙、硼酸酯偶联剂LK-640混合搅拌8min，得混合料；

2)将混合料投入到已预热至200℃的注塑机中，控制螺杆转速为100rpm，将挤压混合料挤压成熔融状态的熔体，并将熔体射出至检查井模具中，加工成型；

3)将模具冷却至室温后，打开模具，得检查井半成品，修理毛边，得成品。

实施例4：

一种抗冲击性聚乙烯塑料检查井，由以下重量份的原料制成：聚乙烯57份、天然橡胶13份、膨润土17份、纳米二氧化硅6份、丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR 3.5份、阻燃剂0.7份、乙酰柠檬酸三丁酯3份、尼龙6份、抗氧化剂330 1.5份、钙锌复合稳定剂1.5份、硼酸酯偶联剂LK-640 2份、油酸酰胺0.7份。其中，阻燃剂为氯化石蜡和氯化梯按照1:1质量比组成的。

抗冲击性聚乙烯塑料检查井的制备方法，包括以下步骤：

1)将聚乙烯、天然橡胶、丙烯酸脂类抗冲改性剂ACR、油酸酰胺加入到混料机中，混合搅拌8min，再按比例加入膨润土、纳米二氧化硅、阻燃剂、乙酰柠檬酸三丁酯、抗氧化剂330、钙锌复合稳定剂，混合搅拌25min，再加入尼龙、硼酸酯偶联剂LK-640混合搅拌10min，得混合料；

2)将混合料投入到已预热至220℃的注塑机中，控制螺杆转速为120rpm，将挤压混合料挤压成熔融状态的熔体，并将熔体射出至检查井模具中，加工成型；

3)将模具冷却至室温后，打开模具，得检查井半成品，修理毛边，得成品。

对实施例1-4制得的检查井性能参数进行检测，均达到CJ/T-2006的规定，其中环刚度较标准值高出32％、23％、26％、28％，抗冲击性高出47％、37％、40％、45％。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种抗冲击性聚乙烯塑料检查井，其特征在于，由以下重量份的原料制成：聚乙烯50-60份、天然橡胶10-15份、膨润土15-20份、纳米二氧化硅4-6份、丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR 2-4份、阻燃剂0.5-1份、增塑剂2-3份、尼龙5-7份、抗氧化剂3300.5-2份、稳定剂1-2份、硼酸酯偶联剂LK-6401-3份、油酸酰胺0.5-1份。

2.如权利要求1所述的抗冲击性聚乙烯塑料检查井，其特征在于，由以下重量份的原料制成：聚乙烯53份、天然橡胶12份、膨润土17份、纳米二氧化硅5份、丙烯酸酯类抗冲改性剂ACR 3份、阻燃剂0.6份、增塑剂2份、尼龙5份、抗氧化剂3301份、稳定剂1.5份、硼酸酯偶联剂LK-6402.5份、油酸酰胺0.8份。

3.如权利要求2所述的抗冲击性聚乙烯塑料检查井，其特征在于，所述阻燃剂为氯化石蜡和氯化梯按照1:1质量比组成的。

4.如权利要求2所述的抗冲击性聚乙烯塑料检查井，其特征在于，所述增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。

5.如权利要求2所述的抗冲击性聚乙烯塑料检查井，其特征在于，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂。

6.如权利要求1-5任一所述的抗冲击性聚乙烯塑料检查井的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将聚乙烯、天然橡胶、丙烯酸脂类抗冲改性剂ACR、油酸酰胺加入到混料机中，混合搅拌5-8min，再按比例加入膨润土、纳米二氧化硅、阻燃剂、增塑剂、抗氧化剂330、稳定剂，混合搅拌25-30min，再加入尼龙、硼酸酯偶联剂LK-640混合搅拌8-10min，得混合料；

2)将混合料投入到已预热至200-220℃的注塑机中，控制螺杆转速为100-120rpm，将混合料挤压成熔融状态的熔体，并将熔体射出至检查井模具中，加工成型；

3)将模具冷却至室温后，打开模具，得检查井半成品，修理毛边，得成品。