CN106566046A - 一种涵洞用波纹管材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种涵洞用波纹管材料及其制备方法,该波纹管材料的原料包括:聚甲基丙烯酸、聚氯乙烯、高密度聚乙烯、纳米碳酸钙、烯丙基缩水甘油醚、柠檬酸钠、有机膨润土、羟基硅油、相容剂、抗氧化剂、润滑剂、抗冲击改性剂和稳定剂。其制备方法是将在80‑90℃条件下干燥后的聚甲基丙烯酸、聚氯乙烯、高密度聚乙烯与纳米碳酸钙、烯丙基缩水甘油醚、柠檬酸钠、有机膨润土、羟基硅油、相容剂、抗氧化剂、润滑剂、抗冲击改性剂、稳定剂混合;然后将混合物料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒,即得。本发明的涵洞用波纹管材料具有弯曲模量高、拉伸强度高、耐热性好、低温性能好、抗冲击破坏性优良、导热性好的特点。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域,具体涉及一种涵洞用波纹管材料及其制备方法。
背景技术
近年来,很多高速公路的运营都在不同程度上受到涵洞病害的影响,尤其是高填方路堤下的涵洞病害问题更是层出不穷。根据相关资料,涵洞在涉及过程中,常会受安全系数的蒙蔽,致使其设计的土压力过小,这必然会导致涵洞的破坏;除此之外,在涵洞的施工过程中,还有很多因为施工工艺的错误应用,进而致使涵洞还未正式投入运营就已经被破坏。
涵洞是主要为宣泄地面水流而设置的横穿路基的小型排水构造物。按照《公路工程技术标准》的规定:单孔标准跨径L0<5m或多孔跨径总长L<8m(圆管涵及箱涵不论管径大小、孔数多少)均称为涵洞。波纹管涵洞是采用波纹状管或由波纹状板通过连接、拼装形成的一种涵洞形成。为了适应地基变形,解决因地基基础不均匀沉降导致的涵洞破坏问题,需要波纹管材料具有较好的柔性和较高的强度。
发明内容
解决的技术问题:本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种涵洞用波纹管材料及其制备方法,该材料具有弯曲模量高、拉伸强度高、耐热性好、低温性能好、抗冲击破坏性优良、导热性好的特点。
技术方案:一种涵洞用波纹管材料,原料以重量份计包括:聚甲基丙烯酸10-20份,聚氯乙烯10-20份,高密度聚乙烯10-20份,纳米碳酸钙2-7份,烯丙基缩水甘油醚0.5-3.2份,柠檬酸钠0.2-0.6份,有机膨润土0.1-0.5份,羟基硅油0.2-0.7份,相容剂0.4-1.2份,抗氧化剂0.4-0.9份,润滑剂0.3-0.8份,抗冲击改性剂0.1-0.9份、稳定剂0.3-1.5份。
进一步地,所述有机膨润土的粒度在40-60目。
进一步地,所述抗冲击改性剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
进一步地,所述稳定剂为大豆卵磷脂。
上述涵洞用波纹管材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,取聚甲基丙烯酸、聚氯乙烯、高密度聚乙烯,在80-90℃条件下干燥30-60min;
步骤2,将步骤1干燥后的聚甲基丙烯酸、聚氯乙烯、高密度聚乙烯与纳米碳酸钙、烯丙基缩水甘油醚、柠檬酸钠、有机膨润土、羟基硅油、相容剂、抗氧化剂、润滑剂、抗冲击改性剂、稳定剂混合;
步骤3,将步骤2所得混合物料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒,得到合金材料。
进一步地,步骤3中双螺杆挤出机的温度是:一区:200-210℃;二区:210-220℃;三区:220-230℃;四区:230-240℃;五区:240-250℃;螺杆转速是180-200rpm。
有益效果:本发明的涵洞用波纹管材料具有弯曲模量高、拉伸强度高、耐热性好、低温性能好、抗冲击破坏性优良、导热性好的特点。
具体实施方式
实施例1
一种涵洞用波纹管材料,原料以重量份计包括:聚甲基丙烯酸12份,聚氯乙烯15份,高密度聚乙烯17份,纳米碳酸钙3份,烯丙基缩水甘油醚1.3份,柠檬酸钠0.4份,有机膨润土0.2份,羟基硅油0.5份,相容剂0.7份,抗氧化剂0.8份,润滑剂0.4份,抗冲击改性剂0.2份、稳定剂0.7份。
其中,所述有机膨润土的粒度在40目,抗冲击改性剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物,稳定剂为大豆卵磷脂。
上述涵洞用波纹管材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,取聚甲基丙烯酸、聚氯乙烯、高密度聚乙烯,在85℃条件下干燥40min;
步骤2,将步骤1干燥后的聚甲基丙烯酸、聚氯乙烯、高密度聚乙烯与纳米碳酸钙、烯丙基缩水甘油醚、柠檬酸钠、有机膨润土、羟基硅油、相容剂、抗氧化剂、润滑剂、抗冲击改性剂、稳定剂混合;
步骤3,将步骤2所得混合物料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒,得到合金材料。
其中,步骤3中双螺杆挤出机的温度是:一区:200-210℃;二区:210-220℃;三区:220-230℃;四区:230-240℃;五区:240-250℃;螺杆转速是180-200rpm。
所得材料的弯曲模量为1500MPa ,拉伸强度为28MPa,维卡温度为145℃,-20℃冲击强度在10kJ/m2以上,导热系数为0.36。
实施例2
一种涵洞用波纹管材料,原料以重量份计包括:聚甲基丙烯酸10份,聚氯乙烯10份,高密度聚乙烯10份,纳米碳酸钙2份,烯丙基缩水甘油醚0.5份,柠檬酸钠0.2份,有机膨润土0.1份,羟基硅油0.2份,相容剂0.4份,抗氧化剂0.4份,润滑剂0.3份,抗冲击改性剂0.1份、稳定剂0.3份。
其中,所述有机膨润土的粒度在40目,抗冲击改性剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物,稳定剂为大豆卵磷脂。
上述涵洞用波纹管材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,取聚甲基丙烯酸、聚氯乙烯、高密度聚乙烯,在80℃条件下干燥60min;
步骤2,将步骤1干燥后的聚甲基丙烯酸、聚氯乙烯、高密度聚乙烯与纳米碳酸钙、烯丙基缩水甘油醚、柠檬酸钠、有机膨润土、羟基硅油、相容剂、抗氧化剂、润滑剂、抗冲击改性剂、稳定剂混合;
步骤3,将步骤2所得混合物料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒,得到合金材料。
其中,步骤3中双螺杆挤出机的温度是:一区:200-210℃;二区:210-220℃;三区:220-230℃;四区:230-240℃;五区:240-250℃;螺杆转速是180-200rpm。
所得材料的弯曲模量为1450MPa ,拉伸强度为31MPa,维卡温度为152℃,-20℃冲击强度在10kJ/m2以上,导热系数为0.42。
实施例3
一种涵洞用波纹管材料,原料以重量份计包括:聚甲基丙烯酸17份,聚氯乙烯16份,高密度聚乙烯13份,纳米碳酸钙5份,烯丙基缩水甘油醚2.2份,柠檬酸钠0.5份,有机膨润土0.3份,羟基硅油0.6份,相容剂0.9份,抗氧化剂0.7份,润滑剂0.5份,抗冲击改性剂0.6份、稳定剂0.9份。
其中,所述有机膨润土的粒度在60目,抗冲击改性剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物,稳定剂为大豆卵磷脂。
上述涵洞用波纹管材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,取聚甲基丙烯酸、聚氯乙烯、高密度聚乙烯,在90℃条件下干燥30min;
步骤2,将步骤1干燥后的聚甲基丙烯酸、聚氯乙烯、高密度聚乙烯与纳米碳酸钙、烯丙基缩水甘油醚、柠檬酸钠、有机膨润土、羟基硅油、相容剂、抗氧化剂、润滑剂、抗冲击改性剂、稳定剂混合;
步骤3,将步骤2所得混合物料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒,得到合金材料。
其中,步骤3中双螺杆挤出机的温度是:一区:200-210℃;二区:210-220℃;三区:220-230℃;四区:230-240℃;五区:240-250℃;螺杆转速是180-200rpm。
所得材料的弯曲模量为1800MPa ,拉伸强度为35MPa,维卡温度为1535℃,-20℃冲击强度在10kJ/m2以上,导热系数为0.41。
实施例4
一种涵洞用波纹管材料,原料以重量份计包括:聚甲基丙烯酸20份,聚氯乙烯10份,高密度聚乙烯20份,纳米碳酸钙7份,烯丙基缩水甘油醚3.2份,柠檬酸钠0.6份,有机膨润土0.5份,羟基硅油0.7份,相容剂1.2份,抗氧化剂0.9份,润滑剂0.8份,抗冲击改性剂0.9份、稳定剂1.5份。
其中,所述有机膨润土的粒度在40目,抗冲击改性剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物,稳定剂为大豆卵磷脂。
上述涵洞用波纹管材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,取聚甲基丙烯酸、聚氯乙烯、高密度聚乙烯,在80℃条件下干燥60min;
步骤2,将步骤1干燥后的聚甲基丙烯酸、聚氯乙烯、高密度聚乙烯与纳米碳酸钙、烯丙基缩水甘油醚、柠檬酸钠、有机膨润土、羟基硅油、相容剂、抗氧化剂、润滑剂、抗冲击改性剂、稳定剂混合;
步骤3,将步骤2所得混合物料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒,得到合金材料。
其中,步骤3中双螺杆挤出机的温度是:一区:200-210℃;二区:210-220℃;三区:220-230℃;四区:230-240℃;五区:240-250℃;螺杆转速是180-200rpm。
经检测,实施例1至4所得材料的弯曲模量为1650MPa ,拉伸强度为33MPa,维卡温度为155℃,-20℃冲击强度在10kJ/m2以上,导热系数为0.43。
Claims (6)
1.一种涵洞用波纹管材料,其特征在于:原料以重量份计包括:聚甲基丙烯酸10-20份,聚氯乙烯10-20份,高密度聚乙烯10-20份,纳米碳酸钙2-7份,烯丙基缩水甘油醚0.5-3.2份,柠檬酸钠0.2-0.6份,有机膨润土0.1-0.5份,羟基硅油0.2-0.7份,相容剂0.4-1.2份,抗氧化剂0.4-0.9份,润滑剂0.3-0.8份,抗冲击改性剂0.1-0.9份、稳定剂0.3-1.5份。
2.根据权利要求1所述的涵洞用波纹管材料,其特征在于:所述有机膨润土的粒度在40-60目。
3.根据权利要求1所述的涵洞用波纹管材料,其特征在于:,所述抗冲击改性剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
4.根据权利要求1所述的涵洞用波纹管材料,其特征在于:所述稳定剂为大豆卵磷脂。
5.权利要求1所述的涵洞用波纹管材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1,取聚甲基丙烯酸、聚氯乙烯、高密度聚乙烯,在80-90℃条件下干燥30-60min;
步骤2,将步骤1干燥后的聚甲基丙烯酸、聚氯乙烯、高密度聚乙烯与纳米碳酸钙、烯丙基缩水甘油醚、柠檬酸钠、有机膨润土、羟基硅油、相容剂、抗氧化剂、润滑剂、抗冲击改性剂、稳定剂混合;
步骤3,将步骤2所得混合物料加入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒,即得。
6.根据权利要求5所述的涵洞用波纹管材料的制备方法,其特征在于:步骤3中双螺杆挤出机的温度是:一区:200-210℃;二区:210-220℃;三区:220-230℃;四区:230-240℃;五区:240-250℃;螺杆转速是180-200rpm。
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