CN106947142A - 一种增强型hdpe双壁波纹管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增强型HDPE双壁波纹管的配方，由以下材料按照重量份组成：高密度聚乙烯280份、短切玻璃纤维80份、弹性体8份、酚醛树脂12份、木粉30份、偶联剂8份、碳酸钙10份、纳米级氧化硅10份、抗氧剂1份、甲基硅油26份和润滑剂4份，其制造方法包括木粉处理、塑化处理、混料、造粒和模压成型等步骤，本发明提供的增强型HDPE双壁波纹管具有良好的刚强度，并且环刚度高、蠕变比率低，冲击性能好，因此能够在保障管材使用性能的前提下有小的减少材料使用量，从而节省成本，具有很高的实用价值。

Description

一种增强型HDPE双壁波纹管及其制备方法
技术领域
本发明涉及HDPE双壁波纹管技术领域，具体为一种增强型HDPE双壁波纹管及其制备方法。
背景技术
双壁波纹管是一种具有波纹状外壁和光滑内壁的新型管材，目前已经被广泛的应用于市政工程中的污水排放，制作双壁波纹管的材料主要为聚氯乙烯（PVC）和高密度聚乙烯（HDPE），而HDPE双波纹管由于具有良好的耐腐蚀性能、表面不易结构等优点被广泛应用，目前HDPE双壁波纹管为了安装方便以及降低成本，管壁不宜做的太厚，但伴随着双壁波纹管口径的增大，其环刚度等性能不断下降，因此使用风险较大，如果能够通过优化HDPE双壁波纹管的材料配比，从而使材料具有更好的力学性能就能够有效的解决此类问题，为此我们提供了一种增强型HDPE双壁波纹管及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增强型HDPE双壁波纹管及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种增强型HDPE双壁波纹管的配方由以下材料按照重量份组成：
高密度聚乙烯250-320份、短切玻璃纤维60-100份、弹性体4-12份、酚醛树脂10-20份、木粉20-40份、偶联剂5-10份、碳酸钙5-15份、纳米级氧化硅5-15份、抗氧剂0.25-2份、甲基硅油25-35份和润滑剂2-5份。
优选的，该配方由以下材料按照重量份组成：高密度聚乙烯280-300份、短切玻璃纤维70-90份、弹性体5-10份、酚醛树脂12-16份、木粉25-35份、偶联剂6-8份、碳酸钙8-12份、纳米级氧化硅6-12份、抗氧剂0.5-1.5份、甲基硅油26-30份和润滑剂2-5份。
优选的，该配方由以下材料按照重量份组成：高密度聚乙烯280份、短切玻璃纤维80份、弹性体8份、酚醛树脂12份、木粉30份、偶联剂8份、碳酸钙10份、纳米级氧化硅10份、抗氧剂1份、甲基硅油26份和润滑剂4份。
优选的，所述偶联剂为铝酸酯、钛酸酯和硬脂酸中的一种或组合物，所述润换剂为聚乙烯蜡或者白蜡，所述弹性体为POE或EVA，所述抗氧剂为抗氧剂1076。
优选的，所述碳酸钙的粒径为60-120纳米，所述木粉的目数为70-120目，所述短切玻璃限位的长度为1-3mm。
一种增强型HDPE双壁波纹管的制备方法，包括以下步骤：
S1、木粉处理：将木粉采用两级组合脉冲气流在120度℃到180℃环境中干燥2-4小时，使木粉的水分低于300mg/kg，冷却至常温后混入偶联剂、短切玻璃纤维和酚醛树脂放入搅拌机中，在七十度环境中以六百转每分钟混合二十分钟得到混料A；
S2、塑化处理：将弹性体、纳米级氧化硅、碳酸钙和高密度聚乙烯放入炼胶机中进行塑炼，得到混料B；
S3、混料：将混料A和混料B放入混料机中，随后加入抗氧剂、甲基硅油和润滑剂，在95℃到110℃条件下以三百转每分钟混合三十分钟，获得混料C；
S4、造粒：将混料C预热至90℃到100℃，随后将混料C放入挤出机中挤出造粒，挤出温度控制在160℃到200℃；
S5、模压成型：将S4步骤中获得的颗粒进行模压形成双壁波纹管，模压温度30℃到50℃，随后进行定长切割。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的增强型HDPE双壁波纹管所采用的材料配方合理，组分之间粘连紧密，具有良好的刚强度，并且环刚度高，蠕变比率低，冲击性能好，因此能够在保障管材使用性能的前提下有小的减少材料使用量，从而节省成本，具有很高的实用价值。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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
一种增强型HDPE双壁波纹管的配方，由以下材料按照重量份组成：高密度聚乙烯280份、短切玻璃纤维80份、弹性体8份、酚醛树脂12份、木粉30份、偶联剂8份、碳酸钙10份、纳米级氧化硅10份、抗氧剂1份、甲基硅油26份和润滑剂4份。
所述偶联剂为硬脂酸，所述润换剂为聚乙烯蜡，所述弹性体为POE，所述抗氧剂为抗氧剂1076，所述碳酸钙的粒径为60纳米，所述木粉的目数为80目，所述短切玻璃限位的长度为1mm。
一种增强型HDPE双壁波纹管的制备方法，包括以下步骤：
S1、木粉处理：将木粉采用两级组合脉冲气流在180℃环境中干燥3小时，使木粉的水分低于300mg/kg，冷却至常温后混入偶联剂、短切玻璃纤维和酚醛树脂放入搅拌机中，在七十度环境中以六百转每分钟混合二十分钟得到混料A；
S2、塑化处理：将弹性体、纳米级氧化硅、碳酸钙和高密度聚乙烯放入炼胶机中进行塑炼，得到混料B；
S3、混料：将混料A和混料B放入混料机中，随后加入抗氧剂、甲基硅油和润滑剂，在100℃条件下以三百转每分钟混合三十分钟，获得混料C；
S4、造粒：将混料C预热至95℃，随后将混料C放入挤出机中挤出造粒，挤出温度控制在180℃；
S5、模压成型：将S4步骤中获得的颗粒进行模压形成双壁波纹管，模压温度40℃，随后进行定长切割。
实施例2
一种增强型HDPE双壁波纹管的配方，由以下材料按照重量份组成：高密度聚乙烯300份、短切玻璃纤维90份、弹性体10份、酚醛树脂16份、木粉35份、偶联剂6份、碳酸钙12份、纳米级氧化硅12份、抗氧剂1.5份、甲基硅油30份和润滑剂3份。
所述偶联剂由铝酯酸和钛酯酸按照1:1的重量比配制组成，所述润换剂为聚乙烯蜡，所述弹性体为EVA，所述抗氧剂为抗氧剂1076，所述碳酸钙的粒径为80纳米，所述木粉的目数为100目，所述短切玻璃限位的长度为2mm。
一种增强型HDPE双壁波纹管的制备方法，包括以下步骤：
S1、木粉处理：将木粉采用两级组合脉冲气流在130℃环境中干燥2小时，使木粉的水分低于300mg/kg，冷却至常温后混入偶联剂、短切玻璃纤维和酚醛树脂放入搅拌机中，在七十度环境中以六百转每分钟混合二十分钟得到混料A；
S2、塑化处理：将弹性体、纳米级氧化硅、碳酸钙和高密度聚乙烯放入炼胶机中进行塑炼，得到混料B；
S3、混料：将混料A和混料B放入混料机中，随后加入抗氧剂、甲基硅油和润滑剂，在95℃条件下以三百转每分钟混合三十分钟，获得混料C；
S4、造粒：将混料C预热100℃，随后将混料C放入挤出机中挤出造粒，挤出温度控制在180℃；
S5、模压成型：将S4步骤中获得的颗粒进行模压形成双壁波纹管，模压温度45℃，随后进行定长切割。
实施例3
一种增强型HDPE双壁波纹管的配方，由以下材料按照重量份组成：高密度聚乙烯320份、短切玻璃纤维60份、弹性体8份、酚醛树脂15份、木粉20份、偶联剂8份、碳酸钙15份、纳米级氧化硅6份、抗氧剂2份、甲基硅油25份和润滑剂2份。
所述偶联剂为铝酯酸，所述润换剂为聚乙烯蜡，所述弹性体为EVA，所述抗氧剂为抗氧剂1076，所述碳酸钙的粒径为120纳米，所述木粉的目数为70目，所述短切玻璃限位的长度为3mm。
一种增强型HDPE双壁波纹管的制备方法，包括以下步骤：
S1、木粉处理：将木粉采用两级组合脉冲气流在150℃环境中干燥2小时，使木粉的水分低于300mg/kg，冷却至常温后混入偶联剂、短切玻璃纤维和酚醛树脂放入搅拌机中，在七十度环境中以六百转每分钟混合二十分钟得到混料A；
S2、塑化处理：将弹性体、纳米级氧化硅、碳酸钙和高密度聚乙烯放入炼胶机中进行塑炼，得到混料B；
S3、混料：将混料A和混料B放入混料机中，随后加入抗氧剂、甲基硅油和润滑剂，在95℃条件下以三百转每分钟混合三十分钟，获得混料C；
S4、造粒：将混料C预热至100℃，随后将混料C放入挤出机中挤出造粒，挤出温度控制在170℃；
S5、模压成型：将S4步骤中获得的颗粒进行模压形成双壁波纹管，模压温度35℃，随后进行定长切割。
由于本发明中优化了木粉的加工方式和配制比例，并添加短切玻璃纤维作为增强体，高密度聚乙烯与弹性体之间塑化彻底，混合均匀，因此能够有效的改善材料内部的受力性能，尤其是能够有效的减少材料的蠕变速率并增强材料的环刚度。
本发明上述实施例所制得的成品与现有市面上的产品性能对比如下表所示：
通过上表可以看出本发明提供的HDPE双壁波纹管具有良好的刚强度，并且环刚度高、蠕变比率低，冲击性能好，因此能够在保障管材使用性能的前提下有小的减少材料使用量，从而节省成本，具有很高的实用价值。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种增强型HDPE双壁波纹管的配方，其特征在于，由以下材料按照重量份组成：
高密度聚乙烯250-320份、短切玻璃纤维60-100份、弹性体4-12份、酚醛树脂10-20份、木粉20-40份、偶联剂5-10份、碳酸钙5-15份、纳米级氧化硅5-15份、抗氧剂0.25-2份、甲基硅油25-35份和润滑剂2-5份。
2.根据权利要求1所述的一种增强型HDPE双壁波纹管的配方，其特征在于：高密度聚乙烯280-300份、短切玻璃纤维70-90份、弹性体5-10份、酚醛树脂12-16份、木粉25-35份、偶联剂6-8份、碳酸钙8-12份、纳米级氧化硅6-12份、抗氧剂0.5-1.5份、甲基硅油26-30份和润滑剂2-5份。
3.根据权利要求1所述的一种增强型HDPE双壁波纹管的配方，其特征在于：高密度聚乙烯280份、短切玻璃纤维80份、弹性体8份、酚醛树脂12份、木粉30份、偶联剂8份、碳酸钙10份、纳米级氧化硅10份、抗氧剂1份、甲基硅油26份和润滑剂4份。
4.根据权利要求1所述的一种增强型HDPE双壁波纹管的配方，其特征在于：所述偶联剂为铝酸酯、钛酸酯和硬脂酸中的一种或组合物，所述润换剂为聚乙烯蜡或者白蜡，所述弹性体为POE或EVA，所述抗氧剂为抗氧剂1076。
5.根据权利要求1所述的一种增强型HDPE双壁波纹管的配方，其特征在于：所述碳酸钙的粒径为60-120纳米，所述木粉的目数为70-120目，所述短切玻璃限位的长度为1-3mm。
6.一种如权利要求1所述的增强型HDPE双壁波纹管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、木粉处理：将木粉采用两级组合脉冲气流在120度℃到180℃环境中干燥2-4小时，使木粉的水分低于300mg/kg，冷却至常温后混入偶联剂、短切玻璃纤维和酚醛树脂放入搅拌机中，在七十度环境中以六百转每分钟混合二十分钟得到混料A；
S2、塑化处理：将弹性体、纳米级氧化硅、碳酸钙和高密度聚乙烯放入炼胶机中进行塑炼，得到混料B；
S3、混料：将混料A和混料B放入混料机中，随后加入抗氧剂、甲基硅油和润滑剂，在95℃到110℃条件下以三百转每分钟混合三十分钟，获得混料C；
S4、造粒：将混料C预热至90℃到100℃，随后将混料C放入挤出机中挤出造粒，挤出温度控制在160℃到200℃；
S5、模压成型：将S4步骤中获得的颗粒进行模压形成双壁波纹管，模压温度30℃到50℃，随后进行定长切割。
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