CN106589585A - 高强度聚丙烯（pp‑hm）双壁波纹管及生产工艺 - Google Patents

高强度聚丙烯（pp‑hm）双壁波纹管及生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供高强度聚丙烯(PP‑HM)双壁波纹管及生产工艺，以解决现有的技术存在的管材环刚度差，使用寿命低，制造成本高的问题，其中高强度聚丙烯(PP‑HM)双壁波纹管，包括高强度聚丙烯(PP‑HM)65‑75份；增强改性母料：26‑35份；加工改性剂：2‑3份，其高强度聚丙烯(PP‑HM)双壁波纹管的生产工艺，包括如下步骤：配料、混合：将所述高强度聚丙烯(PP‑HM)双壁波纹管的各个组分按照比例配料；干燥预热：利用热风对步骤一得到的高强度聚丙烯(PP‑HM)双壁波纹管组合物进行干燥预热。本发明利用高强度改性的聚丙烯双壁波纹管制成的塑料制作管材，可使管材具有很高的拉伸弹性模量和屈服拉伸强度，并能够抵抗化学腐蚀和高温液体，具有高的柔韧性和优良的抗冲击性，且使用寿命更长。

Description

高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管及生产工艺
技术领域
本发明属于水暖管材技术领域，尤其涉及高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管及生产工艺。
背景技术
对于环境、能源和卫生性能等的要求，以塑料管材代替传统管材已成为共识，由发达国家的管道实践表明：聚烯烃管道今后将逐渐占主导地位，特别在大口径实壁管和结构壁管系统。中国专利CN106009245公开了PP-HM双壁波纹管材，在传统的塑料排水管材中，制作管材的塑料主要包括为聚氯乙烯和聚乙烯。但在用于高温高压下的化学工业排水排污管道系统时，高密度聚乙烯(HDPE)材料还是有其技术局限性，而PVC树脂由于流动性及热稳定性差，生产DN/ID400以上管材难以成型，因此聚丙烯是首选材料。
目前用高密度聚乙烯为主体材料，采用一体成型的工艺方式生产结构壁管材，其管材直径能做到110-1800mm，但这种这种材料生产的结构壁管其环刚度不高，例如管材直径≥1000mm时，很难做到环刚度超过SN8且所消耗的原材料很多，其制造成本非常高。近年压力管领域应用的高密度聚乙烯逐步进步，但是新型的PE80和PE100用于高环刚度管材没有明显的优势。现有技术还存在着管材环刚度差，强度低、耐化学腐蚀性能差、耐高温性能差、使用寿命低，制造成本高的问题。
因此，发明高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管及生产工艺显得非常必要。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管及生产工艺，以解决现有的技术管材环刚度差，强度低、耐化学腐蚀性能差、耐高温性能差、使用寿命低，制造成本高的问题，本发明首先提出了高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管，包括如下重量比组分：
高强度聚丙烯(PP-HM)：65-75份；
增强改性母料：26-35份；
加工改性剂：2-3份；
抗冲改性材料：8-12份；
抗氧化剂：0.05-0.1份；
色母料：2-3份。
所述高强度聚丙烯(PP-HM)的弹性模量≥1500MPa，熔融指数为0.2-0.4g/10min(230℃,2.16kg)。
所述增强改性母料由PP树脂、无机矿物、分散助剂和偶联剂组成，且所述增强改性母料的颗粒度为1250-2500目。
所述加工改性剂为聚丙烯酸酯类高分子材料。
所述抗冲改性材料为的乙丙橡胶(EPR)。
所述抗氧化剂为抗氧化剂164或抗氧化剂1076。
所述色母料外壁为绿色母和内壁为白色母。
高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管的生产工艺，包括如下步骤：
步骤一，配料、混合：将所述高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管的各个组分按照比例配料并混合均匀；
步骤二，干燥预热：利用热风对步骤一得到的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管组合物进行干燥预热；
步骤三，塑化挤出并一体成型：将步骤二得到的高强度聚丙烯(PP-HM)组合物经单螺杆挤出机塑化挤出并将挤出的熔融态塑料经模具一体成型为管材；
步骤四，冷却成型；
步骤五，切割；
步骤六，收集产品、入库。
所述步骤一完成后，将配料混合完成后的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管组合物存放至过渡料仓备用，并在所述步骤三开始前1-2小时取出干燥预热。
所述步骤二中干燥预热的温度为65℃-80℃；所述步骤三中塑化挤出的温度为200℃-240℃；所述步骤四中冷却成型的温度≤20℃。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：由于本发明的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管广泛应用于水暖管材技术领域。同时，本发明的有益效果为：本发明的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管，利用高强度的聚丙烯双壁波纹管制成的塑料制作管材，可使管材具有很高的拉伸弹性模量和屈服拉伸强度，并能够抵抗化学腐蚀和高温液体，具有高的柔韧性和优良的抗冲击性，且使用寿命更长；另外，该工艺方法采用上述聚丙烯双壁波纹管制作管材，相较于现有的聚乙烯双壁波纹管材具有更高强度和节省材料。
附图说明
图1是本发明的生产工艺的方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
图中：
实施例1：
如附图1所示
本实施例的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管，包括如下重量比组分，包括如下重量比组分：
高强度聚丙烯(PP-HM)：75份；
增强改性母料：30份；
加工改性剂：2份；
抗冲改性材料10份；
抗氧化剂：0.05份；
色母料：2份。
其中，高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管采用北欧化工(BorECO)BA212E，弹性模量为1700MPa，熔融指数为0.23g/10min；增强改性母料由PP树脂、无机矿物、分散助剂和偶联剂组成，且增强改性母料的颗粒度为2300目；加工改性剂为聚丙烯酸酯类高分子材料；抗冲改性材料为分散性良好的乙丙橡胶(EPR)；抗氧化剂为抗氧化剂164；色母料内层为白色母、外层为绿色母。
本实施例的聚丙烯双壁波纹管采用北欧化工(BorECO)BA212E作为主体材料，通过加入增强改性的母料和各种助剂，能够有效提该高聚丙烯双壁波纹管制成的塑料的机械性能，并且该聚丙烯双壁波纹管制成的塑料还具有优良的耐化学腐蚀性能，能够如现有的聚乙烯塑料一样熔接，并具有高度的柔韧性和优良的抗冲击性能力。
本实施例的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管的生产工艺步骤如下：
S101，配料、混合：将聚丙烯双壁波纹管的各个组分按照上述比例配料并混合均匀；将配料混合完成后的聚丙烯双壁波纹管组合物存放至过渡料仓备用，并在S103塑化挤出并缠绕成型开始前1.5小时取出干燥预热；
S102，干燥预热：利用热风对S101得到的聚丙烯双壁波纹管组合物进行干燥预热，且干燥预热的温度为75℃；
S103，塑化挤出并一体成型：将S102得到的聚丙烯双壁波纹管组合物经单螺杆挤出机进行塑化挤出并一体成型为管材，且塑化挤出的温度为230℃；
S104，冷却成型，冷却温度20℃；
S105，切割平整；
S106，收集产品、入库。
采用本实施例的双壁波纹管生产工艺生产得到的双壁波纹管具有环刚度＝10.55kN/㎡，大于标准环刚度8kN/㎡，强度更高；环柔性试验(试验圆滑，压缩试样外径的30％无破裂、无分层)合格；落锤冲击试验(0℃调节2小时)TIR＝0，符合TIR≤10％的标准；烘箱试验中，无分层、无开裂和无气泡，符合试验要求。
实施例2：
本实施例的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管，包括如下重量比组分：
高强度聚丙烯(PP-HM)：67份；
增强改性母料：35份；
加工改性剂：3份；
抗冲改性材料：12份；
抗氧化剂：0.08份；
色母料：2.2份。
其中，高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管采用北欧化工(BorECO)BA212E，弹性模量为1700MPa，熔融指数为0.23g/10min；增强改性母料由PP树脂、无机矿物、分散助剂和偶联剂组成，且增强改性母料的颗粒度为2230目；加工改性剂为聚丙烯酸酯类高分子材料；抗冲改性材料为分散性良好的乙丙橡胶(EPR)；抗氧化剂为抗氧化剂164；色母料内层为白色母、外层为绿色母。
本实施例的聚丙烯双壁波纹管采用北欧化工(BorECO)BA212E作为主体材料，通过加入增强改性的母料和各种助剂，能够有效提该高聚丙烯双壁波纹管制成的塑料的机械性能，并且该聚丙烯双壁波纹管制成的塑料还具有优良的耐化学腐蚀性能，能够如现有的聚乙烯塑料一样熔接，并具有高度的柔韧性和优良的抗冲击性能力。
本实施例的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管的生产工艺步骤如下：
S101，配料、混合：将聚丙烯双壁波纹管的各个组分按照上述比例配料并混合均匀；将配料混合完成后的聚丙烯双壁波纹管组合物存放至过渡料仓备用，并在S103塑化挤出并缠绕成型开始前1.5小时取出干燥预热；
S102，干燥预热：利用热风对S101得到的聚丙烯双壁波纹管组合物进行干燥预热，且干燥预热的温度为80℃；
S103，塑化挤出并一体成型：将S102得到的聚丙烯双壁波纹管组合物经单螺杆挤出机进行塑化挤出并一体成型为管材，且塑化挤出的温度为220℃；
S104，冷却成型，冷却温度20℃；
S105，切割平整；
S106，收集产品、入库。
采用本实施例的双壁波纹管生产工艺生产得到的双壁波纹管具有环刚度＝11.25kN/㎡，大于标准环刚度8kN/㎡，强度更高；环柔性试验(试验圆滑，压缩试样外径的30％无破裂、无分层)合格；落锤冲击试验(0℃调节2小时)TIR＝0，符合TIR≤10％的标准；烘箱试验中，无分层、无开裂和无气泡，符合试验要求。
实施例3
本实施例的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管，包括如下重量比组分：
高强度聚丙烯(PP-HM)：75份；
增强改性母料：26份；
加工改性剂：2份；
抗冲改性材料：8.5份；
抗氧化剂：0.1份；
色母料：2.6份。
其中，高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管采用北欧化工(BorECO)BA212E，弹性模量为1700MPa，熔融指数为0.23g/10min；增强改性母料由PP树脂、无机矿物、分散助剂和偶联剂组成，且增强改性母料的颗粒度为2000目；加工改性剂为聚丙烯酸酯类高分子材料；抗冲改性材料为分散性良好的乙丙橡胶(EPR)；抗氧化剂为抗氧化剂1076；色母料内层为白色母、外层为绿色母。
本实施例的聚丙烯双壁波纹管采用北欧化工(BorECO)BA212E作为主体材料，通过加入增强改性的母料和各种助剂，能够有效提该高聚丙烯双壁波纹管制成的塑料的机械性能，并且该聚丙烯双壁波纹管制成的塑料还具有优良的耐化学腐蚀性能，能够如现有的聚乙烯塑料一样熔接，并具有高度的柔韧性和优良的抗冲击性能力。
本实施例的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管的生产工艺步骤如下：
S101，配料、混合：将聚丙烯双壁波纹管的各个组分按照上述比例配料并混合均匀；将配料混合完成后的聚丙烯双壁波纹管组合物存放至过渡料仓备用，并在S103塑化挤出并缠绕成型开始前2小时取出干燥预热；
S102，干燥预热：利用热风对S101得到的聚丙烯双壁波纹管组合物进行干燥预热，且干燥预热的温度为65℃；
S103，塑化挤出并一体成型：将S102得到的聚丙烯双壁波纹管组合物经单螺杆挤出机进行塑化挤出并一体成型为管材，且塑化挤出的温度为200℃；
S104，冷却成型，冷却温度18℃；
S105，切割平整；
S106，收集产品、入库。
采用本实施例的双壁波纹管生产工艺生产得到的双壁波纹管具有环刚度＝9.82kN/㎡，大于标准环刚度8kN/㎡，强度更高；环柔性试验(试验圆滑，压缩试样外径的30％无破裂、无分层)合格；落锤冲击试验(0℃调节2小时)TIR＝0，符合TIR≤10％的标准；烘箱试验中，无分层、无开裂和无气泡，符合试验要求。
实施例4
如附图1所示
本实施例的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管，包括如下重量比组分：
高强度聚丙烯(PP-HM)：75份；
增强改性母料：26份；
加工改性剂：2份；
抗冲改性材料：8.5份；
抗氧化剂：0.1份；
色母料：2.6份。
其中，高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管采用韩国晓星HB240P，弹性模量为1500MPa，熔融指数为0.28g/10min；增强改性母料由PP树脂、无机矿物、分散助剂和偶联剂组成，且增强改性母料的颗粒度为2000目；加工改性剂为聚丙烯酸酯类高分子材料；抗冲改性材料为分散性良好的乙丙橡胶(EPR)；抗氧化剂为抗氧化剂1076；色母料内层为白色母、外层为绿色母。
本实施例的聚丙烯双壁波纹管采用韩国晓星HB240P作为主体材料，通过加入增强改性的母料和各种助剂，能够有效提该高聚丙烯双壁波纹管制成的塑料的机械性能，并且该聚丙烯双壁波纹管制成的塑料还具有优良的耐化学腐蚀性能，能够如现有的聚乙烯塑料一样熔接，并具有高度的柔韧性和优良的抗冲击性能力。
本实施例的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管的生产工艺步骤如下：
S101，配料、混合：将聚丙烯双壁波纹管的各个组分按照上述比例配料并混合均匀；将配料混合完成后的聚丙烯双壁波纹管组合物存放至过渡料仓备用，并在S103塑化挤出并缠绕成型开始前2小时取出干燥预热；
S102，干燥预热：利用热风对S101得到的聚丙烯双壁波纹管组合物进行干燥预热，且干燥预热的温度为75℃；
S103，塑化挤出并一体成型：将S102得到的聚丙烯双壁波纹管组合物经单螺杆挤出机进行塑化挤出并一体成型为管材，且塑化挤出的温度为220℃；
S104，冷却成型，冷却温度18℃；
S105，切割平整；
S106，收集产品、入库。
采用本实施例的双壁波纹管生产工艺生产得到的双壁波纹管具有环刚度＝9.34kN/㎡，大于标准环刚度8kN/㎡，强度更高；环柔性试验(试验圆滑，压缩试样外径的30％无破裂、无分层)合格；落锤冲击试验(0℃调节2小时)TIR＝0，符合TIR≤10％的标准；烘箱试验中，无分层、无开裂和无气泡，符合试验要求。
利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管，其特征在于，该高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管，包括如下重量比组分：
高强度聚丙烯(PP-HM)：65-75份；
增强改性母料：26-35份；
加工改性剂：2-3份；
抗冲改性材料：8-12份；
抗氧化剂：0.05-0.1份；
色母料：2-3份。
2.如权利要求1所述的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管，其特征在于，所述高强度聚丙烯(PP-HM)的弹性模量≥1500MPa，熔融指数为0.2-0.4g/10min(230℃,2.16kg)。
3.如权利要求1所述的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管，其特征在于，所述增强改性母料由PP树脂、无机矿物、分散助剂和偶联剂组成，且所述增强改性母料的颗粒度为1250-2500目。
4.如权利要求1所述的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管，其特征在于，所述加工改性剂为聚丙烯酸酯类高分子材料。
5.如权利要求1所述的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管，其特征在于，所述抗冲改性材料为的乙丙橡胶(EPR)。
6.如权利要求1所述的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧化剂164或抗氧化剂1076。
7.如权利要求1所述的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管，其特征在于，所述色母料外壁为绿色母和内壁为白色母。
8.高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管的生产工艺，包括如下步骤：
步骤一，配料、混合：将所述高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管的各个组分按照比例配料并混合均匀；
步骤二，干燥预热：利用热风对步骤一得到的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管组合物进行干燥预热；
步骤三，塑化挤出并一体成型：将步骤二得到的高强度聚丙烯(PP-HM)组合物经单螺杆挤出机塑化挤出并将挤出的熔融态塑料经模具一体成型为管材；
步骤四，冷却成型；
步骤五，切割；
步骤六，收集产品、入库。
9.根据权利要求8所述的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管的生产工艺，其特征在于，所述步骤一完成后，将配料混合完成后的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管组合物存放至过渡料仓备用，并在所述步骤三开始前1-2小时取出干燥预热。
10.根据权利要求8所述的高强度聚丙烯(PP-HM)双壁波纹管的生产工艺，其特征在于，所述步骤二中干燥预热的温度为65℃-80℃；所述步骤三中塑化挤出的温度为200℃-240℃；所述步骤四中冷却成型的温度≤20℃。
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