CN108892840A - 一种可降解的超高分子量hdpe复合塑料双壁波纹管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可降解的超高分子量HDPE复合塑料双壁波纹管,双壁波纹管组分按重量份数包括HDPE40‑60份、氯化聚乙烯8‑18份、聚苯并咪唑纤维3‑9份、碳纤维4‑10份、石墨烯颗粒4‑12份、碳纳米管3‑9份、抗菌增韧母粒2‑4份、轻质碳酸钙3‑9份、凹凸棒粉5‑12份、氧化聚乙烯蜡4‑10份、纳米二氧化钛1‑3份、纳米级硅微粉1‑3份、纳米银1‑2份、交联剂4‑10份,本发明制备方法简单,环保性能好。制得的双壁波纹管具有优异的抗压、耐磨、耐腐蚀、耐高温性能,同时还具有抗渗漏的效果,使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及双壁波纹管制备技术领域,具体为一种可降解的超高分子量HDPE复合塑料双壁波纹管。
背景技术
PE双壁波纹管80年代初在德国首先研制成功。PE双壁波纹管是一种以聚乙烯为原材料经过挤出和特殊的成型工艺加工而成,内壁光滑,外壁为封闭波纹型的一种新型轻质管材。PE双壁波纹管除了具有普通塑料管所具有的耐腐蚀性好,绝缘性高,内壁光滑,流动阻力小等特点以外,还因采用了特殊的中空环形结构,具有优异的环刚度和良好的强度与韧性,及重量轻,耐冲击性强,不易破损等特点。
目前我国生产PE双壁波纹管的配方现状是:低压聚乙烯(HDPE)+增强填充母料(碳酸钙母粒)+色母,这样的传统模式;而目前的方法和配方制得的双壁波纹管抗压强度、硬度等力学性能均较差,导致其使用寿命短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可降解的超高分子量HDPE复合塑料双壁波纹管,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:一种可降解的超高分子量HDPE复合塑料双壁波纹管,双壁波纹管组分按重量份数包括HDPE40-60份、氯化聚乙烯8-18份、聚苯并咪唑纤维3-9份、碳纤维4-10份、石墨烯颗粒4-12份、碳纳米管3-9份、抗菌增韧母粒2-4份、轻质碳酸钙3-9份、凹凸棒粉5-12份、氧化聚乙烯蜡4-10份、纳米二氧化钛1-3份、纳米级硅微粉1-3份、纳米银1-2份、交联剂4-10份。
优选的,双壁波纹管组分优选的成分配比包括HDPE50份、氯化聚乙烯13份、聚苯并咪唑纤维6份、碳纤维7份、石墨烯颗粒8份、碳纳米管6份、抗菌增韧母粒3份、轻质碳酸钙6份、凹凸棒粉9份、氧化聚乙烯蜡7份、纳米二氧化钛2份、纳米级硅微粉2份、纳米银1份、交联剂7份。
优选的,其制备方法包括以下步骤:
A、将氯化聚乙烯、聚苯并咪唑纤维、碳纤维、石墨烯颗粒、碳纳米管、抗菌增韧母粒、轻质碳酸钙、凹凸棒粉混合后加入搅拌罐中高速搅拌,搅拌速率为3000-4000转/分,时间为8min-20min,得到混合物A;
B、将氧化聚乙烯蜡、纳米二氧化钛、纳米级硅微粉、交联剂混合后加入搅拌罐中进行低速搅拌,搅拌速率为200-400转/分,时间为5min-12min,得到混合物B;
C、在混合物B中加入混合物A,并加入HDPE和纳米银,混合后加入混炼机中混炼,混炼温度为160℃-180℃,得到混合物C;
D、将混合物C加入双壁波纹管的内、外层挤出机;在挤出机中进行塑化挤出,并模压成型为双壁波纹管。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明制备方法简单,环保性能好。制得的双壁波纹管具有优异的抗压、耐磨、耐腐蚀、耐高温性能,使用寿命长;其中,本发明中添加的聚苯并咪唑纤维、碳纤维,能够提高双壁波纹管的柔韧性和抗撕裂性,;添加的凹凸棒粉、氧化聚乙烯蜡可以显著增加双壁波纹管的耐磨和抗渗漏性能;本发明中添加的纳米银能够提高波纹管的抗菌性能,本发明制得的双壁波纹管拉伸强度达到42MPa、断裂伸长率380%。
具体实施方式
下面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。
本发明提供如下技术方案:一种可降解的超高分子量HDPE复合塑料双壁波纹管,双壁波纹管组分按重量份数包括HDPE40-60份、氯化聚乙烯8-18份、聚苯并咪唑纤维3-9份、碳纤维4-10份、石墨烯颗粒4-12份、碳纳米管3-9份、抗菌增韧母粒2-4份、轻质碳酸钙3-9份、凹凸棒粉5-12份、氧化聚乙烯蜡4-10份、纳米二氧化钛1-3份、纳米级硅微粉1-3份、纳米银1-2份、交联剂4-10份。
实施例一:
双壁波纹管组分按重量份数包括HDPE40份、氯化聚乙烯8份、聚苯并咪唑纤维3份、碳纤维4份、石墨烯颗粒4份、碳纳米管3份、抗菌增韧母粒2份、轻质碳酸钙3份、凹凸棒粉5份、氧化聚乙烯蜡4份、纳米二氧化钛1份、纳米级硅微粉1份、纳米银1份、交联剂4份。
本实施例的制备方法包括以下步骤:
A、将氯化聚乙烯、聚苯并咪唑纤维、碳纤维、石墨烯颗粒、碳纳米管、抗菌增韧母粒、轻质碳酸钙、凹凸棒粉混合后加入搅拌罐中高速搅拌,搅拌速率为3000转/分,时间为8min,得到混合物A;
B、将氧化聚乙烯蜡、纳米二氧化钛、纳米级硅微粉、交联剂混合后加入搅拌罐中进行低速搅拌,搅拌速率为200转/分,时间为5min,得到混合物B;
C、在混合物B中加入混合物A,并加入HDPE和纳米银,混合后加入混炼机中混炼,混炼温度为160℃,得到混合物C;
D、将混合物C加入双壁波纹管的内、外层挤出机;在挤出机中进行塑化挤出,并模压成型为双壁波纹管。
实施例二:
双壁波纹管组分按重量份数包括HDPE60份、氯化聚乙烯18份、聚苯并咪唑纤维9份、碳纤维10份、石墨烯颗粒12份、碳纳米管9份、抗菌增韧母粒4份、轻质碳酸钙9份、凹凸棒粉12份、氧化聚乙烯蜡10份、纳米二氧化钛3份、纳米级硅微粉3份、纳米银2份、交联剂10份。
本实施例的制备方法包括以下步骤:
A、将氯化聚乙烯、聚苯并咪唑纤维、碳纤维、石墨烯颗粒、碳纳米管、抗菌增韧母粒、轻质碳酸钙、凹凸棒粉混合后加入搅拌罐中高速搅拌,搅拌速率为4000转/分,时间为20min,得到混合物A;
B、将氧化聚乙烯蜡、纳米二氧化钛、纳米级硅微粉、交联剂混合后加入搅拌罐中进行低速搅拌,搅拌速率为400转/分,时间为12min,得到混合物B;
C、在混合物B中加入混合物A,并加入HDPE和纳米银,混合后加入混炼机中混炼,混炼温度为180℃,得到混合物C;
D、将混合物C加入双壁波纹管的内、外层挤出机;在挤出机中进行塑化挤出,并模压成型为双壁波纹管。
实施例三:
双壁波纹管组分按重量份数包括HDPE45份、氯化聚乙烯10份、聚苯并咪唑纤维4份、碳纤维5份、石墨烯颗粒6份、碳纳米管4份、抗菌增韧母粒2份、轻质碳酸钙4份、凹凸棒粉6份、氧化聚乙烯蜡5份、纳米二氧化钛2份、纳米级硅微粉1份、纳米银2份、交联剂5份。
本实施例的制备方法包括以下步骤:
A、将氯化聚乙烯、聚苯并咪唑纤维、碳纤维、石墨烯颗粒、碳纳米管、抗菌增韧母粒、轻质碳酸钙、凹凸棒粉混合后加入搅拌罐中高速搅拌,搅拌速率为3200转/分,时间为10min,得到混合物A;
B、将氧化聚乙烯蜡、纳米二氧化钛、纳米级硅微粉、交联剂混合后加入搅拌罐中进行低速搅拌,搅拌速率为250转/分,时间为7min,得到混合物B;
C、在混合物B中加入混合物A,并加入HDPE和纳米银,混合后加入混炼机中混炼,混炼温度为165℃,得到混合物C;
D、将混合物C加入双壁波纹管的内、外层挤出机;在挤出机中进行塑化挤出,并模压成型为双壁波纹管。
实施例四:
双壁波纹管组分按重量份数包括HDPE55份、氯化聚乙烯16份、聚苯并咪唑纤维8份、碳纤维8份、石墨烯颗粒10份、碳纳米管8份、抗菌增韧母粒4份、轻质碳酸钙8份、凹凸棒粉10份、氧化聚乙烯蜡9份、纳米二氧化钛3份、纳米级硅微粉3份、纳米银1份、交联剂9份。
本实施例的制备方法包括以下步骤:
A、将氯化聚乙烯、聚苯并咪唑纤维、碳纤维、石墨烯颗粒、碳纳米管、抗菌增韧母粒、轻质碳酸钙、凹凸棒粉混合后加入搅拌罐中高速搅拌,搅拌速率为3800转/分,时间为16min,得到混合物A;
B、将氧化聚乙烯蜡、纳米二氧化钛、纳米级硅微粉、交联剂混合后加入搅拌罐中进行低速搅拌,搅拌速率为350转/分,时间为10min,得到混合物B;
C、在混合物B中加入混合物A,并加入HDPE和纳米银,混合后加入混炼机中混炼,混炼温度为175℃,得到混合物C;
D、将混合物C加入双壁波纹管的内、外层挤出机;在挤出机中进行塑化挤出,并模压成型为双壁波纹管。
实施例五:
双壁波纹管组分按重量份数包括HDPE50份、氯化聚乙烯13份、聚苯并咪唑纤维6份、碳纤维7份、石墨烯颗粒8份、碳纳米管6份、抗菌增韧母粒3份、轻质碳酸钙6份、凹凸棒粉9份、氧化聚乙烯蜡7份、纳米二氧化钛2份、纳米级硅微粉2份、纳米银1份、交联剂7份。
本实施例的制备方法包括以下步骤:
A、将氯化聚乙烯、聚苯并咪唑纤维、碳纤维、石墨烯颗粒、碳纳米管、抗菌增韧母粒、轻质碳酸钙、凹凸棒粉混合后加入搅拌罐中高速搅拌,搅拌速率为3500转/分,时间为14min,得到混合物A;
B、将氧化聚乙烯蜡、纳米二氧化钛、纳米级硅微粉、交联剂混合后加入搅拌罐中进行低速搅拌,搅拌速率为300转/分,时间为9min,得到混合物B;
C、在混合物B中加入混合物A,并加入HDPE和纳米银,混合后加入混炼机中混炼,混炼温度为170℃,得到混合物C;
D、将混合物C加入双壁波纹管的内、外层挤出机;在挤出机中进行塑化挤出,并模压成型为双壁波纹管。
实验例:
采用本发明各实施例制得的双壁波纹管进行性能测试,得到数据如下表:
拉伸强度(MPA) | 断裂伸长率(%) | |
实施例一 | 39 | 360 |
实施例二 | 38 | 360 |
实施例三 | 37 | 375 |
实施例四 | 38 | 350 |
实施例五 | 42 | 380 |
本发明制备方法简单,环保性能好。制得的双壁波纹管具有优异的抗压、耐磨、耐腐蚀、耐高温性能,使用寿命长;其中,本发明中添加的聚苯并咪唑纤维、碳纤维,能够提高双壁波纹管的柔韧性和抗撕裂性,;添加的凹凸棒粉、氧化聚乙烯蜡可以显著增加双壁波纹管的耐磨和抗渗漏性能;本发明中添加的纳米银能够提高波纹管的抗菌性能,本发明制得的双壁波纹管拉伸强度达到42MPa、断裂伸长率380%。
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 (3)
1.一种可降解的超高分子量HDPE复合塑料双壁波纹管,其特征在于:双壁波纹管组分按重量份数包括HDPE40-60份、氯化聚乙烯8-18份、聚苯并咪唑纤维3-9份、碳纤维4-10份、石墨烯颗粒4-12份、碳纳米管3-9份、抗菌增韧母粒2-4份、轻质碳酸钙3-9份、凹凸棒粉5-12份、氧化聚乙烯蜡4-10份、纳米二氧化钛1-3份、纳米级硅微粉1-3份、纳米银1-2份、交联剂4-10份。
2.根据权利要求1所述的一种可降解的超高分子量HDPE复合塑料双壁波纹管,其特征在于:双壁波纹管组分优选的成分配比包括HDPE50份、氯化聚乙烯13份、聚苯并咪唑纤维6份、碳纤维7份、石墨烯颗粒8份、碳纳米管6份、抗菌增韧母粒3份、轻质碳酸钙6份、凹凸棒粉9份、氧化聚乙烯蜡7份、纳米二氧化钛2份、纳米级硅微粉2份、纳米银1份、交联剂7份。
3.实现权利要求1所述的一种可降解的超高分子量HDPE复合塑料双壁波纹管的制备方法,其特征在于:其制备方法包括以下步骤:
A、将氯化聚乙烯、聚苯并咪唑纤维、碳纤维、石墨烯颗粒、碳纳米管、抗菌增韧母粒、轻质碳酸钙、凹凸棒粉混合后加入搅拌罐中高速搅拌,搅拌速率为3000-4000转/分,时间为8min-20min,得到混合物A;
B、将氧化聚乙烯蜡、纳米二氧化钛、纳米级硅微粉、交联剂混合后加入搅拌罐中进行低速搅拌,搅拌速率为200-400转/分,时间为5min-12min,得到混合物B;
C、在混合物B中加入混合物A,并加入HDPE和纳米银,混合后加入混炼机中混炼,混炼温度为160℃-180℃,得到混合物C;
D、将混合物C加入双壁波纹管的内、外层挤出机;在挤出机中进行塑化挤出,并模压成型为双壁波纹管。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181127 |
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