CN108384100A - 高密度聚乙烯预应力混凝土用波纹管专用料及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了高密度聚乙烯预应力混凝土用波纹管专用料,由以下原料各组分的重量份组成:高密度聚乙烯80‑90份、聚四氟乙烯10‑14份、抗静电添加剂1.5‑2.5份、抗紫外线剂1.2‑1.8份、增塑剂6‑12份、抗氧化剂2.8‑3.4份。本发明利用干混合法先将聚四氟乙烯、色母、钛酸酯偶联剂和分散剂等填料试剂,进行初步混合,然后再与高密度聚乙烯搅拌,此法利用少量的钛酸酯偶联剂就能均匀分布在填料的表面,可避免不必要的副反应发生,同时,加入抗紫外线剂、抗氧化剂以及黑色母可降低其对光照的敏感度,避免利用专用料生产的波纹管在夏季阳光的高温照射下降低其性能,提高其抗老化性能。

Description

高密度聚乙烯预应力混凝土用波纹管专用料及其生产方法
技术领域
本发明涉及化工原料技术领域,尤其涉及高密度聚乙烯预应力混凝土用波纹管专用料及其生产方法。
背景技术
预应力塑料波纹管,用于后张预应力混凝土结构,作为预应力筋的成孔管道。在后张预应力技术中,预留孔道技术是关键技术之一,随着材料、机械、工程等技术的不断进步,预留孔道从最早的抽拔管到金属波纹管,再发展到目前的塑料波纹管。
随着国家出台的一系列基础设施投资计划,桥梁、大型场馆的建设如火如荼的展开,不仅对预应力混凝土塑料波纹管有巨大的需求,同时,对波纹管也提出了更多的技术要求。但是,目前的预应力塑料波纹管由单一的高密度聚乙烯加工而成,性能单一,在刚度、韧性、尺寸稳定性、抗拉强度等方面存在不足,而且目前的高密度聚乙烯波纹管相对比较轻,在混凝土浇筑过程中,容易产生上浮现象。因此探索综合性能优异的专用料具有重要意义。据报道,目前全球废弃塑料每年总量已经超过 6000 万吨,而我国每年废弃塑料已超过300 万吨。废弃塑料在土壤中和水中都十分稳定,100 年后也不会降解,对地球环境造成严重的污染。可见,探索废塑料回收再生利用,提高再生塑料综合性能也具有极大的意义;然而现有的波纹管专用料磨损性能较差,而且抗老化性能较低。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的高密度聚乙烯预应力混凝土用波纹管专用料及其生产方法。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
高密度聚乙烯预应力混凝土用波纹管专用料,由以下原料各组分的重量份组成:高密度聚乙烯80-90份、聚四氟乙烯10-14份、抗静电添加剂1.5-2.5份、抗紫外线剂1.2-1.8份、增塑剂6-12份、抗氧化剂2.8-3.4份、色母8-10份、液体石蜡4-6份、钛酸酯偶联剂6-8份、分散剂1-2份。
优选地,所述高密度聚乙烯的熔体指数为6g/10min,测试条件180℃,3.8㎏。
优选地,所述色母为黑色母,且色母粒径小于1μm。
优选地,所述钛酸酯偶联剂的粒子直径小于8μm。
高密度聚乙烯预应力混凝土用波纹管专用料的生产方法,该生产方法包括以下步骤:
S1:取聚四氟乙烯、色母、钛酸酯偶联剂和分散剂在搅拌机中混合,转速800-900r/min,时间10-14min,温度90-100℃,并加入液体石蜡,用于稀释,四氟乙烯、色母、液体石蜡、钛酸酯偶联剂和分散剂用量比例为12:9:5:7:1.5,得到混合物A;
S2:向S1的混合物A中加入高密度聚乙烯、抗静电添加剂、抗紫外线剂、增塑剂和抗氧化剂,并在混料机中二次混合,转速1000-1100r/min,时间18-20min,温度130-150℃,结束后,混料机在1min内转速匀速降低至200-260 r/min,搅拌时间为2-3min,然后,冷却至40℃,得到混合物B;
S3:将S2中的混合物B用双螺杆挤出机挤出,压缩比为3:1。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明利用干混合法先将聚四氟乙烯、色母、钛酸酯偶联剂和分散剂等填料试剂,进行初步混合,然后再与高密度聚乙烯搅拌,此法利用少量的钛酸酯偶联剂就能均匀分布在填料的表面,可避免不必要的副反应发生,同时,加入抗紫外线剂、抗氧化剂以及黑色母可降低其对光照的敏感度,避免利用专用料生产的波纹管在夏季阳光的高温照射下降低其性能,提高其抗老化性能。
具体实施方式
下面将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。
实施例1
高密度聚乙烯预应力混凝土用波纹管专用料,由以下原料各组分的重量份组成:高密度聚乙烯80份、聚四氟乙烯10份、抗静电添加剂1.5份、抗紫外线剂1.2份、增塑剂6份、抗氧化剂2.8份、色母8份、液体石蜡4份、钛酸酯偶联剂6份、分散剂1份,高密度聚乙烯的熔体指数为6g/10min,测试条件180℃,3.8㎏,色母为黑色母,且色母粒径小于1μm,钛酸酯偶联剂的粒子直径小于8μm。
高密度聚乙烯预应力混凝土用波纹管专用料的生产方法,该生产方法包括以下步骤:
S1:取聚四氟乙烯、色母、钛酸酯偶联剂和分散剂在搅拌机中混合,转速800r/min,时间10min,温度90℃,并加入液体石蜡,用于稀释,四氟乙烯、色母、液体石蜡、钛酸酯偶联剂和分散剂用量比例为12:9:5:7:1.5,得到混合物A;
S2:向S1的混合物A中加入高密度聚乙烯、抗静电添加剂、抗紫外线剂、增塑剂和抗氧化剂,并在混料机中二次混合,转速1000r/min,时间18min,温度130℃,结束后,混料机在1min内转速匀速降低至200r/min,搅拌时间为2min,然后,冷却至40℃,得到混合物B;
S3:将S2中的混合物B用双螺杆挤出机挤出,压缩比为3:1。
实施例2
高密度聚乙烯预应力混凝土用波纹管专用料,由以下原料各组分的重量份组成:高密度聚乙烯85份、聚四氟乙烯12份、抗静电添加剂3份、抗紫外线剂1.5份、增塑剂9份、抗氧化剂3.1份、色母9份、液体石蜡5份、钛酸酯偶联剂7份、分散剂1.5份,高密度聚乙烯的熔体指数为6g/10min,测试条件180℃,3.8㎏,色母为黑色母,且色母粒径小于1μm,钛酸酯偶联剂的粒子直径小于8μm。
高密度聚乙烯预应力混凝土用波纹管专用料的生产方法,该生产方法包括以下步骤:
S1:取聚四氟乙烯、色母、钛酸酯偶联剂和分散剂在搅拌机中混合,转速850r/min,时间12min,温度95℃,并加入液体石蜡,用于稀释,四氟乙烯、色母、液体石蜡、钛酸酯偶联剂和分散剂用量比例为12:9:5:7:1.5,得到混合物A;
S2:向S1的混合物A中加入高密度聚乙烯、抗静电添加剂、抗紫外线剂、增塑剂和抗氧化剂,并在混料机中二次混合,转速1050r/min,时间19min,温度140℃,结束后,混料机在1min内转速匀速降低至230 r/min,搅拌时间为2.5min,然后,冷却至40℃,得到混合物B;
S3:将S2中的混合物B用双螺杆挤出机挤出,压缩比为3:1。
实施例3
高密度聚乙烯预应力混凝土用波纹管专用料,由以下原料各组分的重量份组成:高密度聚乙烯90份、聚四氟乙烯14份、抗静电添加剂2.5份、抗紫外线剂1.8份、增塑剂12份、抗氧化剂3.4份、色母10份、液体石蜡6份、钛酸酯偶联剂8份、分散剂2份,高密度聚乙烯的熔体指数为6g/10min,测试条件180℃,3.8㎏,色母为黑色母,且色母粒径小于1μm,钛酸酯偶联剂的粒子直径小于8μm。
高密度聚乙烯预应力混凝土用波纹管专用料的生产方法,该生产方法包括以下步骤:
S1:取聚四氟乙烯、色母、钛酸酯偶联剂和分散剂在搅拌机中混合,转速900r/min,时间14min,温度100℃,并加入液体石蜡,用于稀释,四氟乙烯、色母、液体石蜡、钛酸酯偶联剂和分散剂用量比例为12:9:5:7:1.5,得到混合物A;
S2:向S1的混合物A中加入高密度聚乙烯、抗静电添加剂、抗紫外线剂、增塑剂和抗氧化剂,并在混料机中二次混合,转速1100r/min,时间18-20min,温度150℃,结束后,混料机在1min内转速匀速降低至260 r/min,搅拌时间为3min,然后,冷却至40℃,得到混合物B;
S3:将S2中的混合物B用双螺杆挤出机挤出,压缩比为3:1。
数据对比
分别取形状相同的普通方法、实施例1、实施例2和实施例3制作的波纹管专用料,利用相同的磨耗试验机进行试验,试验时间均相同,时间为2分钟,利用下面公式计算磨损率:
式中G——材料的磨损率,g/cm2;
m1,m2——材料磨损前后的质量损失,g;
A——材料试件受磨损面积,cm2。
由表中数据可知,利用本发明制作的波纹管专用料,其磨损率均低于普通方法制作的专用料,由于各组试验的磨损面积相同,初始质量也相同,这就说明本发明制作的波纹管专用料磨损性能优于普通方法制作的专用料,同时,表中又以实施例2的磨损最低,因此实施例2的方案最贱,磨损性能最好。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.高密度聚乙烯预应力混凝土用波纹管专用料,其特征在于,由以下原料各组分的重量份组成:高密度聚乙烯80-90份、聚四氟乙烯10-14份、抗静电添加剂1.5-2.5份、抗紫外线剂1.2-1.8份、增塑剂6-12份、抗氧化剂2.8-3.4份、色母8-10份、液体石蜡4-6份、钛酸酯偶联剂6-8份、分散剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的高密度聚乙烯预应力混凝土用波纹管专用料,其特征在于,所述高密度聚乙烯的熔体指数为6g/10min,测试条件180℃,3.8㎏。
3.根据权利要求1所述的高密度聚乙烯预应力混凝土用波纹管专用料,其特征在于,所述色母为黑色母,且色母粒径小于1μm。
4.根据权利要求1所述的高密度聚乙烯预应力混凝土用波纹管专用料,其特征在于,所述钛酸酯偶联剂的粒子直径小于8μm。
5.根据权利要求1所述的高密度聚乙烯预应力混凝土用波纹管专用料的生产方法,其特征在于,该生产方法包括以下步骤:
S1:取聚四氟乙烯、色母、钛酸酯偶联剂和分散剂在搅拌机中混合,转速800-900r/min,时间10-14min,温度90-100℃,并加入液体石蜡,用于稀释,四氟乙烯、色母、液体石蜡、钛酸酯偶联剂和分散剂用量比例为12:9:5:7:1.5,得到混合物A;
S2:向S1的混合物A中加入高密度聚乙烯、抗静电添加剂、抗紫外线剂、增塑剂和抗氧化剂,并在混料机中二次混合,转速1000-1100r/min,时间18-20min,温度130-150℃,结束后,混料机在1min内转速匀速降低至200-260 r/min,搅拌时间为2-3min,然后,冷却至40℃,得到混合物B;
S3:将S2中的混合物B用双螺杆挤出机挤出,压缩比为3:1。
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