CN107573568A - 一种pe给水管 - Google Patents

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何开颜
刘小海
林荆
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Abstract

本发明涉及一种PE给水管，包括PE管体，所述PE管体包括以下重量份原料制备而成：高密度聚乙烯95‑105份、PVC树脂1‑2份、硅烷偶联剂1‑2份、轻质碳酸钙1‑2份和稳定剂2‑5份，所述轻质碳酸钙的线性平均粒径为0.02‑1μm，所述轻质碳酸钙的沉降体积为4.5‑5.5ml/g，所述轻质碳酸钙的比表面积为3.5‑4.5m2/g。本发明的PE给水管具有较好的刚性和优异的稳定性的优点。

Description

一种PE给水管
技术领域
本发明涉及管道技术，特别涉及一种PE给水管。
背景技术
高密度聚乙烯PE(聚乙烯)材料由于其强度高、耐腐蚀、无毒等特点，被广泛应用于给水管制造领域。因为它不会生锈，所以，是替代普通铁给水管的理想管材。PE给水管执行产品国家标准:GB/T 13663-2000《给水用聚乙烯(PE)管材》。
现有技术中的PE给水管，存在管材刚性不够且管材性能的稳定性不足的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种PE给水管，可保证管材具有较好刚性且管材性能的稳定性好。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种PE给水管，包括PE管体，所述PE管体包括以下重量份原料制备而成：高密度聚乙烯95-105份、PVC树脂1-2份、硅烷偶联剂1-2份、轻质碳酸钙1-2份和稳定剂2-5份，所述轻质碳酸钙的线性平均粒径为0.02-1μm，所述轻质碳酸钙的沉降体积为4.5-5.5ml/g，所述轻质碳酸钙的比表面积为3.5-4.5m2/g。
本发明的有益效果在于：
(1)通过在高密度聚乙烯中加入轻质碳酸钙，轻质碳酸钙作为填充改性剂，轻质碳酸钙可进入PVC、硅烷偶联剂与高密度聚乙烯混合后的共混体系中，由于本发明的上述轻质碳酸钙设计(线性平均粒径、沉降体积和比表面积)可以获得适宜的粒子大小，使得轻质碳酸钙可在体系中分散均匀，并且上述适宜的粒子大小能很好的传递所承受的外力，消耗冲击能，从而起到很好的改性作用，使管材获得较好的刚性和优异的稳定性。
(2)上述轻质碳酸钙的添加量仅为1-2份，可有效降低成本。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
本发明最关键的构思在于：设计上述线性平均粒径、沉降体积和比表面积的轻质碳酸钙。
本发明提供一种PE给水管，包括PE管体，所述PE管体包括以下重量份原料制备而成：高密度聚乙烯95-105份、PVC树脂1-2份、硅烷偶联剂1-2份、轻质碳酸钙1-2份和稳定剂2-5份，所述轻质碳酸钙的线性平均粒径为0.02-1μm，所述轻质碳酸钙的沉降体积为4.5-5.5ml/g，所述轻质碳酸钙的比表面积为3.5-4.5m2/g。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：
(1)通过在高密度聚乙烯中加入轻质碳酸钙，轻质碳酸钙作为填充改性剂，轻质碳酸钙可进入PVC、硅烷偶联剂与高密度聚乙烯混合后的共混体系中，由于本发明的上述轻质碳酸钙设计(线性平均粒径、沉降体积和比表面积)可以获得适宜的粒子大小，使得轻质碳酸钙可在体系中分散均匀，并且上述适宜的粒子大小能很好的传递所承受的外力，消耗冲击能，从而起到很好的改性作用，使管材获得较好的刚性和优异的稳定性。
(2)上述轻质碳酸钙的添加量仅为1-2份，可有效降低成本。
进一步的，所述轻质碳酸钙的线性平均粒径为0.02-0.05μm，所述轻质碳酸钙的沉降体积为5.0-5.2ml/g，所述轻质碳酸钙的比表面积为4.0-4.2m2/g。
由上述描述可知，优选的，上述线性平均粒径、沉降体积为与比表面积的配合设计，对管材的性能的稳定性具有优异的增强作用。
进一步的，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂、硬脂酸钙和有机锡稳定剂中的至少一种。
进一步的，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂、硬脂酸钙和有机锡稳定剂按照1:3:6-8的质量比值进行混合后的混合物。
由上述描述可知，采用上述钙锌复合稳定剂、硬脂酸钙和有机锡稳定剂按照1:3:6-8的质量比值进行混合后的混合物作为稳定剂，是对于PVC树脂、硅烷偶联剂与轻质碳酸钙联合使用作为原料的针对性的设计，可以针对性地提高共混后的混合体系的稳定性，进而提高管材性能的稳定性。
进一步的，所述PE管体的制备原料还包括润滑剂1-5份。
进一步的，所述润滑剂为金属皂类润滑剂和环氧大豆油的混合物。
进一步的，所述金属皂类润滑剂和环氧大豆油的含量比值为2-3:0.1-0.5。
进一步的，所述金属皂类润滑剂为硬脂酸钙。
由上述描述可知，优选的，润滑剂为金属皂类润滑剂和环氧大豆油的混合物，更为优选的，金属皂类润滑剂为硬脂酸钙，金属皂类润滑剂和环氧大豆油的含量比值为2-3:0.1-0.5。本发明通过金属皂类润滑剂和环氧大豆油的混合物作为润滑剂，一方面，金属皂类润滑剂为外润滑剂，同时兼具作为热稳定剂，可与上述复合热稳定剂协同作用，保证非常良好的热稳定性能，另一方面，环氧大豆油属于环氧类增塑剂，环氧大豆油与PE的相溶性很好，挥发性低，迁移性小，上述非常小分量的环氧大豆油的加入，与金属皂类润滑剂混合后，可以同时获得较好的外润滑和内润滑的作用。上述润滑剂的设计尤其适合非标型材。
本发明的实施例一为：
本实施例的PE给水管，包括PE管体，所述PE管体包括以下重量份原料制备而成：高密度聚乙烯95份、PVC树脂1份、硅烷偶联剂1份、轻质碳酸钙1份和稳定剂2份，所述轻质碳酸钙的线性平均粒径为0.02μm，所述轻质碳酸钙的沉降体积为4.5ml/g，所述轻质碳酸钙的比表面积为3.5m2/g。所述稳定剂为钙锌复合稳定剂、硬脂酸钙和有机锡稳定剂按照1:3:6的质量比值进行混合后的混合物。
本实施例的PE给水管的制备方法可以采用现有技术中的PE管材的制备方法，例如，可采用双螺杆挤出机和相应大小模具进行生产制备。双螺杆挤出机的工艺参数可采用现有技术中常用的工艺进行。
本发明的实施例二为：
本实施例的PE给水管，包括PE管体，所述PE管体包括以下重量份原料制备而成：高密度聚乙烯105份、PVC树脂2份、硅烷偶联剂2份、轻质碳酸钙1-2份和稳定剂2-5份，所述轻质碳酸钙的线性平均粒径为1μm，所述轻质碳酸钙的沉降体积为5.5ml/g，所述轻质碳酸钙的比表面积为4.5m2/g。所述稳定剂为钙锌复合稳定剂、硬脂酸钙和有机锡稳定剂按照1:3:8的质量比值进行混合后的混合物。
本发明的实施例三为：
本实施例的PE给水管，包括PE管体，所述PE管体包括以下重量份原料制备而成：高密度聚乙烯100份、PVC树脂1.5份、硅烷偶联剂1.5份、轻质碳酸钙1.5份和稳定剂3份，所述轻质碳酸钙的线性平均粒径为0.02-1μm，所述轻质碳酸钙的沉降体积为5ml/g，所述轻质碳酸钙的比表面积为4m2/g。所述稳定剂为钙锌复合稳定剂、硬脂酸钙和有机锡稳定剂按照1:3:7的质量比值进行混合后的混合物。
本发明的实施例四为：
本实施例的ACR与PVC联用作为改性剂的PE给水管，与实施例一相同，唯一不同的是：所述轻质碳酸钙的线性平均粒径为0.02μm，所述轻质碳酸钙的沉降体积为5ml/g，所述轻质碳酸钙的比表面积为3.5m2/g。
本发明的实施例五为：
本实施例的ACR与PVC联用作为改性剂的PE给水管，与实施例一相同，唯一不同的是：所述轻质碳酸钙的线性平均粒径为0.05μm，所述轻质碳酸钙的沉降体积为5.2ml/g，所述轻质碳酸钙的比表面积为4.2m2/g。
本发明的实施例六为：
本实施例的ACR与PVC联用作为改性剂的PE给水管，与实施例一相同，唯一不同的是：所述轻质碳酸钙的线性平均粒径为0.03μm，所述轻质碳酸钙的沉降体积为5.1ml/g，所述轻质碳酸钙的比表面积为4.1m2/g。
性能测试
1、采用双螺杆挤出机和相应大小的模具进行工艺生产，以制备获得实施例一至实施例六的PE给水管的PE管体，并且按照GB/T 13663-2000标准分别对其进行外观、不透光性、落锤冲击试验、二氯甲烷浸渍试验和液压实验的测试。
外观、不透光性、落锤冲击试验、二氯甲烷浸渍试验和液压实验的测试结果参见下表1。
表1
2、将实施例一至实施例六的PE给水管的PE管体分别进行拉伸屈服强度和简支梁冲击强度的测试。
同时，将实施例一中的轻质碳酸钙删去，其他均与实施例一相同，作为对比例1；对比例1与实施例一至实施例六的PE给水管的PE管体同时进行拉伸屈服强度和简支梁冲击强度的测试。
测试结果见表2。
表2
根据表1-2可知，本发明的PE给水管的PE管体的拉伸屈服强度和简支梁冲击强度均明显高于对比例1，且各性能符合GB/T 13663-2000的标准要求。
综上所述，本发明提供的PE给水管具有较好的刚性和优异的稳定性的优点。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种PE给水管，包括PE管体，其特征在于，所述PE管体包括以下重量份原料制备而成：高密度聚乙烯95-105份、PVC树脂1-2份、硅烷偶联剂1-2份、轻质碳酸钙1-2份和稳定剂2-5份，所述轻质碳酸钙的线性平均粒径为0.02-1μm，所述轻质碳酸钙的沉降体积为4.5-5.5ml/g，所述轻质碳酸钙的比表面积为3.5-4.5m2/g。
2.根据权利要求1所述的PE给水管，其特征在于，所述轻质碳酸钙的线性平均粒径为0.02-0.05μm，所述轻质碳酸钙的沉降体积为5.0-5.2ml/g，所述轻质碳酸钙的比表面积为4.0-4.2m2/g。
3.根据权利要求1所述的PE给水管，其特征在于，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂、硬脂酸钙和有机锡稳定剂中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的PE给水管，其特征在于，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂、硬脂酸钙和有机锡稳定剂按照1:3:6-8的质量比值进行混合后的混合物。
5.根据权利要求1所述的PE给水管，其特征在于，所述PE管体的制备原料还包括润滑剂1-5份。
6.根据权利要求5所述的PE给水管，其特征在于，所述润滑剂为金属皂类润滑剂和环氧大豆油的混合物。
7.根据权利要求6所述的PE给水管，其特征在于，所述金属皂类润滑剂和环氧大豆油的含量比值为2-3:0.1-0.5。
8.根据权利要求6或7所述的PE给水管，其特征在于，所述金属皂类润滑剂为硬脂酸钙。
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