CN108485040A - 一种hdpe内肋增强螺旋波纹管的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种HDPE内肋增强螺旋波纹管的制备工艺，按重量份取如下材料：高密度聚乙烯260‑280份，高分子量聚乙烯20‑40份，聚烯烃40‑50份，石墨烯10‑15份，氯化钙5‑8份，纳米二氧化钛8‑12份；本发明的耐高温HDPE内肋增强螺旋波纹管制备方法制成的波纹管可以在最高70℃的环境下正常使用而不变形，这样就大大拓展了聚乙烯波纹管的应用领域，一些温度较高的场合也可以正常使用，该波纹管在混炼时加入了纳米二氧化钛粉末，从而使得HDPE内肋增强螺旋波纹管具有良好的抗紫外线性能，有助于提高波纹管的使用寿命。

Description

一种HDPE内肋增强螺旋波纹管的制备工艺
技术领域
本发明涉及波纹管制造技术领域，具体是一种HDPE内肋增强螺旋波纹管的制备工艺。
背景技术
高密度聚乙烯(HDPE)为白色粉末或颗粒状产品．无毒，无味，结晶度为80%～90%，软化点为125～l 35℃，使用温度可达100℃；硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性较好；化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；薄膜对水蒸气和空气的渗透性小，吸水性低；耐老化性能差，耐环境应力开裂性不如低密度聚乙烯，特别是热氧化作用会使其性能下降，所以树脂中须加人抗氧剂和紫外线吸收剂等来改善这方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情况下热变形温度较低，应用时要注意。
聚乙烯管的伸长率为钢管的20多倍，是PVC(聚氯乙烯)管的六倍半，所以虽然聚乙烯管强度较低，但其断裂伸长率却非常高，延伸性很强。当地面下沉或发生地震时地壳有变动的情况下，聚乙烯管能够产生抗变形性而不断裂，所以目前一般用聚乙烯管作为燃气管道、水管的输送管路。然而聚乙烯管在温度40度以上时机械强度大幅度下降，这无疑限制了聚乙烯波纹管的应用领域。
发明内容
本发明的目的在于提供一种HDPE内肋增强螺旋波纹管的制备工艺，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：
1．一种HDPE内肋增强螺旋波纹管的制备工艺，包含如下步骤：
步骤1：按重量份取如下材料：高密度聚乙烯260-280份，高分子量聚乙烯20-40份，聚烯烃40-50份，石墨烯10-15份，氯化钙5-8份，纳米二氧化钛8-12份；
步骤2：将石墨烯10-15份、氯化钙5-8份和纳米二氧化钛8-12份粉碎在过80目网，再通过混合机搅拌混合，并用微波加热至八十度，持续五分钟，然后空冷至常温，从而制得增强剂A。
步骤3：将高密度聚乙烯和高分子量聚乙烯加入密炼机，温度升高到130-150℃，密炼20-30分钟，然后加入聚烯烃再次密炼10-15分钟，最后加入步骤2中的增强剂A密炼25-30分钟，自然冷却至室温得混合料。
步骤4：将所得混合料放入-15～-10℃的环境下冷处理1-2小时，取出后放入微波炉，在100-150W的功率下加热30-60分钟；
步骤5：将混合料加入双螺杆挤出机 ,温度控制在170-190℃进行混炼 ,混炼20-25分钟后进行挤出 ,挤出压力为12-15MPa，挤出管材牵引速度为2-2.5M/min；
步骤6：对挤出后的波纹管进行切割，然后放入氯化钠溶液中浸泡3-5小时，取出喷淋干净后即得。
作为本发明进一步的方案：步骤1中按重量份取如下材料：高密度聚乙烯265-275份，高分子量聚乙烯25-35份，聚烯烃43-47份，石墨烯12-14份，氯化钙6-7份，纳米二氧化钛9-11份。
作为本发明进一步的方案：步骤1中按重量份取如下材料：高密度聚乙烯270份，高分子量聚乙烯30份，聚烯烃45份，石墨烯13份，氯化钙6.5份，纳米二氧化钛10份。
作为本发明进一步的方案：步骤6中的氯化钠溶液为30-40％的氯化钠溶液。
作为本发明进一步的方案：步骤5中挤出真空度为-0.08～-0.05MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的耐高温HDPE内肋增强螺旋波纹管制备方法制成的波纹管可以在最高70℃的环境下正常使用而不变形，这样就大大拓展了聚乙烯波纹管的应用领域，一些温度较高的场合也可以正常使用，该波纹管在混炼时加入了纳米二氧化钛粉末，从而使得HDPE内肋增强螺旋波纹管具有良好的抗紫外线性能，有助于提高波纹管的使用寿命。
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
2．本发明实施例中，一种HDPE内肋增强螺旋波纹管的制备工艺，包含如下步骤：
步骤1：按重量份取如下材料：高密度聚乙烯260份，高分子量聚乙烯20份，聚烯烃40份，石墨烯10份，氯化钙5份，纳米二氧化钛8份；
步骤2：将石墨烯10份、氯化钙5份和纳米二氧化钛8份粉碎在过80目网，再通过混合机搅拌混合，并用微波加热至八十度，持续五分钟，然后空冷至常温，从而制得增强剂A。
步骤3：将高密度聚乙烯和高分子量聚乙烯加入密炼机，温度升高到130-150℃，密炼20-30分钟，然后加入聚烯烃再次密炼10-15分钟，最后加入步骤2中的增强剂A密炼25-30分钟，自然冷却至室温得混合料。
步骤4：将所得混合料放入-15～-10℃的环境下冷处理1-2小时，取出后放入微波炉，在100-150W的功率下加热30-60分钟；
步骤5：将混合料加入双螺杆挤出机 ,温度控制在170-190℃进行混炼 ,混炼20-25分钟后进行挤出 ,挤出压力为12-15MPa，挤出真空度为-0.08～-0.05MPa，挤出管材牵引速度为2-2.5M/min；
步骤6：对挤出后的波纹管进行切割，然后放入30-40％的氯化钠溶液中浸泡3-5小时，取出喷淋干净后即得。
实施例2
一种HDPE内肋增强螺旋波纹管的制备工艺，包含如下步骤：
步骤1：按重量份取如下材料：高密度聚乙烯280份，高分子量聚乙烯40份，聚烯烃50份，石墨烯15份，氯化钙8份，纳米二氧化钛12份；
步骤2：将石墨烯15份、氯化钙8份和纳米二氧化钛12份粉碎在过80目网，再通过混合机搅拌混合，并用微波加热至八十度，持续五分钟，然后空冷至常温，从而制得增强剂A。
步骤3：将高密度聚乙烯和高分子量聚乙烯加入密炼机，温度升高到130-150℃，密炼20-30分钟，然后加入聚烯烃再次密炼10-15分钟，最后加入步骤2中的增强剂A密炼25-30分钟，自然冷却至室温得混合料。
步骤4：将所得混合料放入-15～-10℃的环境下冷处理1-2小时，取出后放入微波炉，在100-150W的功率下加热30-60分钟；
步骤5：将混合料加入双螺杆挤出机 ,温度控制在170-190℃进行混炼 ,混炼20-25分钟后进行挤出 ,挤出压力为12-15MPa，挤出真空度为-0.08～-0.05MPa，挤出管材牵引速度为2-2.5M/min；
步骤6：对挤出后的波纹管进行切割，然后放入30-40％的氯化钠溶液中浸泡3-5小时，取出喷淋干净后即得
实施例3
一种HDPE内肋增强螺旋波纹管的制备工艺，包含如下步骤：
步骤1：按重量份取如下材料：步骤1中按重量份取如下材料：高密度聚乙烯265-275份，高分子量聚乙烯25-35份，聚烯烃43-47份，石墨烯12-14份，氯化钙6-7份，纳米二氧化钛9-11份；
步骤2：将石墨烯12份、氯化钙6份和纳米二氧化钛9份粉碎在过80目网，再通过混合机搅拌混合，并用微波加热至八十度，持续五分钟，然后空冷至常温，从而制得增强剂A。
步骤3：将高密度聚乙烯和高分子量聚乙烯加入密炼机，温度升高到130-150℃，密炼20-30分钟，然后加入聚烯烃再次密炼10-15分钟，最后加入步骤2中的增强剂A密炼25-30分钟，自然冷却至室温得混合料。
步骤4：将所得混合料放入-15～-10℃的环境下冷处理1-2小时，取出后放入微波炉，在100-150W的功率下加热30-60分钟；
步骤5：将混合料加入双螺杆挤出机 ,温度控制在170-190℃进行混炼 ,混炼20-25分钟后进行挤出 ,挤出压力为12-15MPa，挤出真空度为-0.08～-0.05MPa，挤出管材牵引速度为2-2.5M/min；
步骤6：对挤出后的波纹管进行切割，然后放入30-40％的氯化钠溶液中浸泡3-5小时，取出喷淋干净后即得。
实施例4
一种HDPE内肋增强螺旋波纹管的制备工艺，包含如下步骤：
步骤1：按重量份取如下材料：步骤1中按重量份取如下材料：高密度聚乙烯275份，高分子量聚乙烯35份，聚烯烃47份，石墨烯14份，氯化钙7份，纳米二氧化钛11份；
步骤2：将石墨烯14份、氯化钙7份和纳米二氧化钛11份粉碎在过80目网，再通过混合机搅拌混合，并用微波加热至八十度，持续五分钟，然后空冷至常温，从而制得增强剂A。
步骤3：将高密度聚乙烯和高分子量聚乙烯加入密炼机，温度升高到130-150℃，密炼20-30分钟，然后加入聚烯烃再次密炼10-15分钟，最后加入步骤2中的增强剂A密炼25-30分钟，自然冷却至室温得混合料。
步骤4：将所得混合料放入-15～-10℃的环境下冷处理1-2小时，取出后放入微波炉，在100-150W的功率下加热30-60分钟；
步骤5：将混合料加入双螺杆挤出机 ,温度控制在170-190℃进行混炼 ,混炼20-25分钟后进行挤出 ,挤出压力为12-15MPa，挤出真空度为-0.08～-0.05MPa，挤出管材牵引速度为2-2.5M/min；
步骤6：对挤出后的波纹管进行切割，然后放入30-40％的氯化钠溶液中浸泡3-5小时，取出喷淋干净后即得。
实施例5
一种HDPE内肋增强螺旋波纹管的制备工艺，包含如下步骤：
步骤1：按重量份取如下材料：步骤1中按重量份取如下材料：高密度聚乙烯270份，高分子量聚乙烯30份，聚烯烃45份，石墨烯13份，氯化钙6.5份，纳米二氧化钛10份；
步骤2：将石墨烯14份、氯化钙6.5份和纳米二氧化钛10份粉碎在过80目网，再通过混合机搅拌混合，并用微波加热至八十度，持续五分钟，然后空冷至常温，从而制得增强剂A。
步骤3：将高密度聚乙烯和高分子量聚乙烯加入密炼机，温度升高到130-150℃，密炼20-30分钟，然后加入聚烯烃再次密炼10-15分钟，最后加入步骤2中的增强剂A密炼25-30分钟，自然冷却至室温得混合料。
步骤4：将所得混合料放入-15～-10℃的环境下冷处理1-2小时，取出后放入微波炉，在100-150W的功率下加热30-60分钟；
步骤5：将混合料加入双螺杆挤出机 ,温度控制在170-190℃进行混炼 ,混炼20-25分钟后进行挤出 ,挤出压力为12-15MPa，挤出真空度为-0.08～-0.05MPa，挤出管材牵引速度为2-2.5M/min；
步骤6：对挤出后的波纹管进行切割，然后放入30-40％的氯化钠溶液中浸泡3-5小时，取出喷淋干净后即得。
对比例1
不加入石墨烯，其他制备步骤与实施例1-5相同。
“+”数量越多表示抗紫外线性能、耐高温性能越好。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种HDPE内肋增强螺旋波纹管的制备工艺，其特征在于，包含如下步骤：
步骤1：按重量份取如下材料：高密度聚乙烯260-280份，高分子量聚乙烯20-40份，聚烯烃40-50份，石墨烯10-15份，氯化钙5-8份，纳米二氧化钛8-12份；
步骤2：将石墨烯10-15份、氯化钙5-8份和纳米二氧化钛8-12份粉碎在过80目网，再通过混合机搅拌混合，并用微波加热至八十度，持续五分钟，然后空冷至常温，从而制得增强剂A。
2.步骤3：将高密度聚乙烯和高分子量聚乙烯加入密炼机，温度升高到130-150℃，密炼20-30分钟，然后加入聚烯烃再次密炼10-15分钟，最后加入步骤2中的增强剂A密炼25-30分钟，自然冷却至室温得混合料。
3.步骤4：将所得混合料放入-15～-10℃的环境下冷处理1-2小时，取出后放入微波炉，在100-150W的功率下加热30-60分钟；
步骤5：将混合料加入双螺杆挤出机 ,温度控制在170-190℃进行混炼 ,混炼20-25分钟后进行挤出 ,挤出压力为12-15MPa，挤出管材牵引速度为2-2.5M/min；
步骤6：对挤出后的波纹管进行切割，然后放入氯化钠溶液中浸泡3-5小时，取出喷淋干净后即得。
4.根据权利要求1所述的HDPE内肋增强螺旋波纹管的制备工艺，其特征在于，步骤1中按重量份取如下材料：高密度聚乙烯265-275份，高分子量聚乙烯25-35份，聚烯烃43-47份，石墨烯12-14份，氯化钙6-7份，纳米二氧化钛9-11份。
5.根据权利要求1所述的HDPE内肋增强螺旋波纹管的制备工艺，其特征在于，步骤1中按重量份取如下材料：高密度聚乙烯270份，高分子量聚乙烯30份，聚烯烃45份，石墨烯13份，氯化钙6.5份，纳米二氧化钛10份。
6.根据权利要求1所述的HDPE内肋增强螺旋波纹管的制备工艺，其特征在于，步骤6中的氯化钠溶液为30-40％的氯化钠溶液。
7.根据权利要求1所述的HDPE内肋增强螺旋波纹管的制备工艺，其特征在于，步骤5中挤出真空度为-0.08～-0.05MPa。
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