CN106523806A - 一种复合聚乙烯合金管材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合聚乙烯合金管材,其中,为三层复合结构,自内向外依次包括有耐高温聚乙烯管层、纤维缠绕增强层以及抗氧化聚乙烯保护层,采用了新型的配方和制备工艺,制作出的复合聚乙烯合金管材具有极好的承压强度,使用温度高,生产成本低,可有效提高产品使用效果,扩大其使用范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种管材,特别涉及一种复合聚乙烯合金管材及其制备方法。
背景技术
聚乙烯具有其它工程塑料无法比拟的耐磨性、 耐冲击性、耐化学药品、自润滑性能,在国民经济的各个领域,尤其 是耐磨输送、设备衬里、各种机械零部件等方面的应用具有独特的优势,其产品的开发和应用具有广阔的前景,新应用领域的开发,正受到人们的关注。
但是普通的聚乙烯管最大承压强度为1.6Mpa,壁厚较厚,耗材多,成本高。且目前市场上使用的普通聚乙烯管最高使用温度只有70℃,温度再高则不能使用,限制了管材的使用范围,无法满足高温管道的使用要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对以上弊端提供一种复合聚乙烯合金管材及其制备方法,本发明的管材,采用了新型的配方和制备工艺,制作出的复合聚乙烯合金管材具有极好的承压强度,使用温度高,生产成本低,可有效提高产品使用效果,扩大其使用范围。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:
一种复合聚乙烯合金管材,其中,为三层复合结构,自内向外依次包括有耐高温聚乙烯管层、纤维缠绕增强层以及抗氧化聚乙烯保护层,所述耐高温聚乙烯管层其组成成份按照质量份数计如下:
聚乙烯 100份
聚亚苯基砜树脂(PPSU) 60份
增韧剂 5-12份
偶联剂 3-8份;
所述抗氧化聚乙烯保护层其组成成份按照质量份数计如下:
聚乙烯 120份
热稳定剂 2.5份
硬脂酸 6份
抗氧化剂 5份。
上述一种复合聚乙烯合金管材,其中,所述增韧剂为ABS树脂和 EVA树脂的混合物。
上述一种复合聚乙烯合金管材,其中,所述ABS树脂和 所述EVA树脂的混合比例为1:3(以质量比计)。
上述一种复合聚乙烯合金管材,其中,所述偶联剂为硅烷偶联剂。
上述一种复合聚乙烯合金管材,其中,优选地,所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh791。
上述一种复合聚乙烯合金管材,其中,所述热稳定剂为二甲基锡、二辛基锡、四苯基锡的混合物。
上述一种复合聚乙烯合金管材,其中,优选地,所述二甲基锡、所述二辛基锡与所述四苯基锡的混合比例为3:10:7(以质量比计)。
上述一种复合聚乙烯合金管材,其中,所述抗氧化剂为抗氧剂1076、抗氧剂168以及抗氧剂DLTDP的混合物。
上述一种复合聚乙烯合金管材,其中,优选地,所述抗氧剂1076、所述抗氧剂168以及所述抗氧剂DLTDP的混合比例为11:17:9(以质量比计)。
上述一种复合聚乙烯合金管材,其中,所述纤维缠绕增强层由玻璃纤维构成。
一种复合聚乙烯合金管材,其制备方法如下:
A.配置辅助剂,将ABS树脂和EVA树脂混合,得增韧剂;将二甲基锡、二辛基锡、四苯基锡混合,得热稳定剂;将抗氧剂1076、抗氧剂168以及抗氧剂DLTDP混合得抗氧化剂;
B.制备耐高温聚乙烯管层原料,将聚乙烯、聚亚苯基砜树脂、增韧剂、偶联剂依次放入搅拌机中,搅拌时间:25—45min,搅拌速率为500r/min,将搅拌好的混合物放入双螺旋挤出机中共混造粒,挤出机各段的温度范围为:150-180℃,得耐高温聚乙烯管层原料;
C.制备抗氧化聚乙烯保护层原料,将聚乙烯、热稳定剂、硬脂酸、抗氧化剂依次放入搅拌机中,搅拌时间:35—45min,搅拌速率为550r/min,将搅拌好的混合物放入双螺旋挤出机中共混造粒,挤出机各段的温度范围为:160-190℃,得抗氧化聚乙烯保护层原料;
D.耐高温聚乙烯管层挤出成型,将耐高温聚乙烯管层原料放入聚乙烯管螺杆挤塑机,挤出聚乙烯进入内管模具成型,得到耐高温聚乙烯管层坯料;
E.真空定径和冷却:快速向耐高温聚乙烯管层坯料孔喷冷却水,使其快速冷却定型进而固定内径,再向其连续喷水两次进一步冷却,得到耐高温聚乙烯管层成品;
F.纤维缠绕:耐高温聚乙烯管层成品通过牵引机进入缠绕机,在芯管外表面以80度的角度左右缠绕至少两层玻璃纤维丝形成纤维缠绕增强层;
G.挤出外层并冷却:将抗氧化聚乙烯保护层原料放入聚乙烯管挤塑机,挤出抗氧化聚乙烯保护层原料进入外层聚乙烯管模具,在纤维增强层外表面成型抗氧化聚乙烯保护层,向抗氧化聚乙烯保护层连续喷水两次冷却,得到复合聚乙烯合金管材。
本发明的有益效果为:采用了改进的配方和工艺,使得用此方法生产的管材,可将聚乙烯管材的承压强度提高10倍以上,而材料成本仅需原1.6MPa压力等级管材的三分之一。可确保介质温度120℃以上,高压长期输送,有效提高产品使用效果,扩大其使用范围。本发明一种复合聚乙烯合金管材及其制备方法,制备方法操作完善,过程严谨,大大提高企业生产质量。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
实例一:
一种复合聚乙烯合金管材,其制备方法如下:
(1)配置辅助剂,将ABS树脂和 EVA树脂以质量比1:4的比例混合,得增韧剂;将二甲基锡、二辛基锡、四苯基锡以4:11:9的质量比例混合,得热稳定剂;将抗氧剂1076、抗氧剂168以及抗氧剂DLTDP以质量比13:15:7进行混合,得抗氧化剂;
(2)制备耐高温聚乙烯管层原料,将100份聚乙烯、60份聚亚苯基砜树脂、5份增韧剂、3份硅烷偶联剂kh791依次放入搅拌机中,搅拌时间:25min,搅拌速率为500r/min,将搅拌好的混合物放入双螺旋挤出机中共混造粒,挤出机各段的温度范围为:150-180℃,得耐高温聚乙烯管层原料;
(3)制备抗氧化聚乙烯保护层原料,将120份聚乙烯、2.5份热稳定剂、6份硬脂酸、5份抗氧化剂依次放入搅拌机中,搅拌时间:35min,搅拌速率为550r/min,将搅拌好的混合物放入双螺旋挤出机中共混造粒,挤出机各段的温度范围为:160-190℃,得抗氧化聚乙烯保护层原料;
(4)耐高温聚乙烯管层挤出成型,将耐高温聚乙烯管层原料放入聚乙烯管螺杆挤塑机,挤出聚乙烯进入内管模具成型,得到耐高温聚乙烯管层坯料;
(5)真空定径和冷却:快速向耐高温聚乙烯管层坯料孔喷冷却水,使其快速冷却定型进而固定内径,再向其连续喷水两次进一步冷却,得到耐高温聚乙烯管层成品;
(6)纤维缠绕:耐高温聚乙烯管层成品通过牵引机进入缠绕机,在芯管外表面以80度的角度进行左右缠绕两层玻璃纤维丝形成纤维缠绕增强层;
(7)挤出外层并冷却:将抗氧化聚乙烯保护层原料放入聚乙烯管挤塑机,挤出抗氧化聚乙烯保护层原料进入外层聚乙烯管模具,在纤维增强层外表面成型抗氧化聚乙烯保护层,向抗氧化聚乙烯保护层连续喷水两次冷却,得到复合聚乙烯合金管材。
实例二:
一种复合聚乙烯合金管材,其制备方法如下:
(1)配置辅助剂,将ABS树脂和 EVA树脂以质量比2:5的比例混合,得增韧剂;将二甲基锡、二辛基锡、四苯基锡以2:13:8的质量比例混合,得热稳定剂;将抗氧剂1076、抗氧剂168以及抗氧剂DLTDP以质量比9:18:11进行混合,得抗氧化剂;
(2)制备耐高温聚乙烯管层原料,将100份聚乙烯、60份聚亚苯基砜树脂、12份增韧剂、8份硅烷偶联剂kh791依次放入搅拌机中,搅拌时间: 45min,搅拌速率为500r/min,将搅拌好的混合物放入双螺旋挤出机中共混造粒,挤出机各段的温度范围为: 180℃,得耐高温聚乙烯管层原料;
(3)制备抗氧化聚乙烯保护层原料,将120份聚乙烯、2.5份热稳定剂、6份硬脂酸、5份抗氧化剂依次放入搅拌机中,搅拌时间: 45min,搅拌速率为550r/min,将搅拌好的混合物放入双螺旋挤出机中共混造粒,挤出机各段的温度范围为:160-190℃,得抗氧化聚乙烯保护层原料;
(4)耐高温聚乙烯管层挤出成型,将耐高温聚乙烯管层原料放入聚乙烯管螺杆挤塑机,挤出聚乙烯进入内管模具成型,得到耐高温聚乙烯管层坯料;
(5)真空定径和冷却:快速向耐高温聚乙烯管层坯料孔喷冷却水,使其快速冷却定型进而固定内径,再向其连续喷水两次进一步冷却,得到耐高温聚乙烯管层成品;
(6)纤维缠绕:耐高温聚乙烯管层成品通过牵引机进入缠绕机,在芯管外表面以80度的角度进行左右缠绕三层玻璃纤维丝形成纤维缠绕增强层;
(7)挤出外层并冷却:将抗氧化聚乙烯保护层原料放入聚乙烯管挤塑机,挤出抗氧化聚乙烯保护层原料进入外层聚乙烯管模具,在纤维增强层外表面成型抗氧化聚乙烯保护层,向抗氧化聚乙烯保护层连续喷水两次冷却,得到复合聚乙烯合金管材。
实施例三
一种复合聚乙烯合金管材,其制备方法如下:
(1)配置辅助剂,将ABS树脂和 EVA树脂以质量比1:3的比例混合,得增韧剂;将二甲基锡、二辛基锡、四苯基锡以3:10:7的质量比例混合,得热稳定剂;将抗氧剂1076、抗氧剂168以及抗氧剂DLTDP以质量比11:17:9进行混合,得抗氧化剂;
(2)制备耐高温聚乙烯管层原料,将100份聚乙烯、60份聚亚苯基砜树脂、8份增韧剂、5份硅烷偶联剂kh791依次放入搅拌机中,搅拌时间:35min,搅拌速率为500r/min,将搅拌好的混合物放入双螺旋挤出机中共混造粒,挤出机各段的温度范围为:150-180℃,得耐高温聚乙烯管层原料;
(3)制备抗氧化聚乙烯保护层原料,将120份聚乙烯、2.5份热稳定剂、6份硬脂酸、5份抗氧化剂依次放入搅拌机中,搅拌时间:40min,搅拌速率为550r/min,将搅拌好的混合物放入双螺旋挤出机中共混造粒,挤出机各段的温度范围为:160-190℃,得抗氧化聚乙烯保护层原料;
(4)耐高温聚乙烯管层挤出成型,将耐高温聚乙烯管层原料放入聚乙烯管螺杆挤塑机,挤出聚乙烯进入内管模具成型,得到耐高温聚乙烯管层坯料;
(5)真空定径和冷却:快速向耐高温聚乙烯管层坯料孔喷冷却水,使其快速冷却定型进而固定内径,再向其连续喷水两次进一步冷却,得到耐高温聚乙烯管层成品;
(6)纤维缠绕:耐高温聚乙烯管层成品通过牵引机进入缠绕机,在芯管外表面以80度的角度进行左右缠绕四层玻璃纤维丝形成纤维缠绕增强层;
(7)挤出外层并冷却:将抗氧化聚乙烯保护层原料放入聚乙烯管挤塑机,挤出抗氧化聚乙烯保护层原料进入外层聚乙烯管模具,在纤维增强层外表面成型抗氧化聚乙烯保护层,向抗氧化聚乙烯保护层连续喷水两次冷却,得到复合聚乙烯合金管材。
本发明的有益效果为:采用了改进的配方和工艺,使得用此方法生产的管材,可将聚乙烯管材的承压强度提高10倍以上,而材料成本仅需原1.6MPa压力等级管材的三分之一。可确保介质温度120℃以上,高压长期输送,有效提高产品使用效果,扩大其使用范围。本发明一种复合聚乙烯合金管材及其制备方法,制备方法操作完善,过程严谨,大大提高企业生产质量。
本发明所制得的复合聚乙烯合金管材的性能数据如下表:
表1本发明制得的复合聚乙烯合金管材的性能数据
这里本发明的描述和应用是说明性的,并非想将本发明的范围限制在上述实施例中,因此,本发明不受本实施例的限制,任何采用等效替换取得的技术方案均在本发明保护的范围内。
Claims (7)
1.一种复合聚乙烯合金管材,其特征在于,为三层复合结构,自内向外依次包括有耐高温聚乙烯管层、纤维缠绕增强层以及抗氧化聚乙烯保护层,所述耐高温聚乙烯管层其组成成份按照质量份数计如下:
聚乙烯 100份
聚亚苯基砜树脂 60份
增韧剂 5-12份
偶联剂 3-8份;
所述抗氧化聚乙烯保护层其组成成份按照质量份数计如下:
聚乙烯 120份
热稳定剂 2.5份
硬脂酸 6份
抗氧化剂 5份。
2.如权利要求1所述的一种复合聚乙烯合金管材,其特征在于,所述增韧剂为ABS树脂和 EVA树脂的混合物。
3.如权利要求1所述的一种复合聚乙烯合金管材,其特征在于,所述偶联剂为硅烷偶联剂。
4.如权利要求1所述的一种复合聚乙烯合金管材,其特征在于,所述热稳定剂为二甲基锡、二辛基锡、四苯基锡的混合物。
5.如权利要求1所述的一种复合聚乙烯合金管材,其特征在于,所述抗氧化剂为抗氧剂1076、抗氧剂168以及抗氧剂DLTDP的混合物。
6.如权利要求1所述的一种复合聚乙烯合金管材,其特征在于,所述纤维缠绕增强层由玻璃纤维构成。
7.一种复合聚乙烯合金管材,其制备方法如下:
配置辅助剂,将ABS树脂和 EVA树脂混合,得增韧剂;将二甲基锡、二辛基锡、四苯基锡混合,得热稳定剂;将抗氧剂1076、抗氧剂168以及抗氧剂DLTDP混合得抗氧化剂;
制备耐高温聚乙烯管层原料,将聚乙烯、聚亚苯基砜树脂、增韧剂、偶联剂依次放入搅拌机中,搅拌时间:25—45min,搅拌速率为500r/min,将搅拌好的混合物放入双螺旋挤出机中共混造粒,挤出机各段的温度范围为:150-180℃,得耐高温聚乙烯管层原料;
制备抗氧化聚乙烯保护层原料,将聚乙烯、热稳定剂、硬脂酸、抗氧化剂依次放入搅拌机中,搅拌时间:35—45min,搅拌速率为550r/min,将搅拌好的混合物放入双螺旋挤出机中共混造粒,挤出机各段的温度范围为:160-190℃,得抗氧化聚乙烯保护层原料;
耐高温聚乙烯管层挤出成型,将耐高温聚乙烯管层原料放入聚乙烯管螺杆挤塑机,挤出聚乙烯进入内管模具成型,得到耐高温聚乙烯管层坯料;
真空定径和冷却:快速向耐高温聚乙烯管层坯料孔喷冷却水,使其快速冷却定型进而固定内径,再向其连续喷水两次进一步冷却,得到耐高温聚乙烯管层成品;
纤维缠绕:耐高温聚乙烯管层成品通过牵引机进入缠绕机,在芯管外表面以80度的角度左右缠绕至少两层玻璃纤维丝形成纤维缠绕增强层;
挤出外层并冷却:将抗氧化聚乙烯保护层原料放入聚乙烯管挤塑机,挤出抗氧化聚乙烯保护层原料进入外层聚乙烯管模具,在纤维增强层外表面成型抗氧化聚乙烯保护层,向抗氧化聚乙烯保护层连续喷水两次冷却,得到复合聚乙烯合金管材。
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