CN109608729A - 一种高环刚度、高韧性的pe双壁波纹管专用料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高环刚度、高韧性的PE双壁波纹管专用料，按重量份数计，包括以下组分：HDPE再生料20‑80份，LLDPE再生料5‑30份，POE再生料0.01‑10份，EPDM 10‑20份，滑石粉20‑50份，PE蜡0.01‑1.5份，DCP 0.01‑1.5份，消泡剂0.5‑5份，炭黑0.5‑1.5份。所述HDPE再生料包括HDPE蓝桶再生料15‑60份和HDPE小中空再生料5‑20份。本发明所述PE双壁波纹管专用料同时具有高环刚度、高韧性。另外，本发明所述PE双壁波纹管专用料的熔融指数可以根据需要进行调节，使得PE双壁波纹管专用料利于加工成型，也能降低生产成本，还使得PE双壁波纹管专用料有更广的应用领域。

Description

一种高环刚度、高韧性的PE双壁波纹管专用料
技术领域
本发明属于管材领域，特别涉及一种高环刚度、高韧性的PE双壁波纹管专用料。
背景技术
PE(聚乙烯)双壁波纹管是一种以聚乙烯为原材料，经过挤出和成型工艺加工而成，内壁光滑，外壁为封闭波纹型的一种塑料结构壁管材，具有重量轻、耐高压、韧性好、耐候性好等特点，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。目前在发达国家的诸多领域已经广泛应用，尤其是在美国，加拿大，日本以及欧洲许多国家，双壁波纹管广泛应用于市政排水排污，农业灌溉，煤矿通风、化工、通信电缆护套等领域。
熔融指数(MI)是一种表示塑胶材料加工时流动性的数值，该指数直接影响管材的加工成本，对于管材的生产控制具有很大的关系，而且对加工得到的产品质量也有很大关系。现有技术中，PE双壁波纹管的制备步聚主要是PE加填充母粒及色母等混合均匀后，通过挤出制备，过程繁琐，使得PE双壁波纹管的加工成本高，加工得到的产品环刚度和韧性也很不稳定，因此，提供一种熔融指数可调，环刚度和韧性稳定的PE双壁波纹管专用料十分有必要。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种高环刚度、高韧性的PE双壁波纹管专用料。
一种高环刚度、高韧性的PE双壁波纹管专用料，按重量份数计，包括以下组分：
优选的，一种高环刚度、高韧性的PE双壁波纹管专用料，按重量份数计，包括以下组分：
进一步优选的，一种高环刚度、高韧性的PE双壁波纹管专用料，按重量份数计，包括以下组分：
所述HDPE再生料又叫高密度聚乙烯(密度是0.941-0.960g/cm3)再生料，所述HDPE再生料来源于废弃的HDPE塑料制品，HDPE塑料制品是用HDPE原料添加其它塑料助剂制备的。
优选的，所述HDPE再生料包括HDPE蓝桶再生料15-60份(优选15-55份)和HDPE小中空再生料5-20份(优选5-15份)。
所述HDPE蓝桶再生料来源于废弃的HDPE蓝桶，熔融指数为0.5-1.2g/10min，缺口冲击为30-70KJ/M2，拉伸强度为22-30MPa，强度和韧性好。
所述HDPE小中空再生料来源于废弃的HDPE小中空，熔融指数为2-4g/10min，弯曲模量为500-800MPa，刚性好。一般的HDPE再生料为注塑级的，熔融指数高。
所述LLDPE再生料又叫线性低密度聚乙烯(密度为0.918-0.935g/cm3)再生料，为无毒、无味、无臭的颗粒。LLDPE再生料来源于废弃的LLDPE塑料制品，多为薄膜，伸长率高，为600-800％。
所述POE再生料的成分分为两种，一种是乙烯和丁烯的共聚物，另一种是乙烯和辛烯的共聚物。本发明所述POE再生料选自乙烯和丁烯的共聚物和\或乙烯和辛烯的共聚物。
所述EPDM(三元乙丙橡胶)是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物，具有耐臭氧、耐热、耐候、耐老化等优异性能。所述EPDM型号为陶氏4820P。
所述DCP(过氧化二异丙苯)，是一种强氧化剂。可作为单体聚合的引发剂，用作高分子材料的硫化剂、交联剂、固化剂、阻燃添加剂等。
所述POE再生料来源于2种或2种以上型号(如三井化学POE DF110，LG POE LC170，陶氏POE 8150，陶氏POE 8480等)的POE废料，其性能是多个型号POE的复合体，与单一型号POE新料不同。
所述消泡剂选自聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的至少一种。优选的，所述消泡剂选自聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚中的至少一种。
本发明通过HDPE蓝桶再生料、HDPE小中空再生料、LLDPE再生料、EPDM、以及滑石粉合适比例的选择，使得PE双壁波纹管专用料具有高环刚度、高韧性。
所述滑石粉为600-1250目，优选700-1000目，进一步优选800目。
一种高环刚度、高韧性的PE双壁波纹管专用料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方量称取各组分，将DCP研磨成粉，分散到滑石粉中，在15-50℃下搅拌10-30分钟，得到混合物，备用；
(2)将步骤(1)制备的混合物与HDPE再生料、LLDPE再生料、POE再生料、EPDM、PE蜡、消泡剂、炭黑依次加入高速混料机中混合3-10(优选3-5分钟)分钟，高速混料机(由张家港万雄机械有限公司提供，型号为SHR)的转速为750-1000转/分钟，然后在低速下出料，得到混合料备用；
(3)把步骤(2)制备的混合料加入造粒机(由德国布拉本德公司提供，型号为Brabender KETSE0型)中进行造粒，造粒机的工艺温度控制在180-210℃，制得PE双壁波纹管专用料。
本发明用DCP调节PE双壁波纹管专用料的熔融指数，本发明所述PE双壁波纹管专用料的熔融指数为0.8-1.6g/10min，若超出此范围，则熔融指数过高，PE双壁波纹管专用料不能成型；熔融指数过低，挤出速度太慢，产量低，能耗大。本发明所述PE双壁波纹管专用料的熔融指数可通过DCP的加入及用量来调节，有意想不到的效果。一般PE双壁波纹管专用料的熔融指数都是由底材(即HDPE)决定的，由于DCP有促进PE交联的作用，可以降低其熔融指数，但是要求控制好用量和分散度，避免过度或者局部交联而影响材料韧性，本发明在做好DCP分散的前提下，配合底材比例调节DCP用量去调节专用料的熔融指数。熔融指数在PE双壁波纹管专用料中是关键指标，直接影响到加工成型性，并且熔融指数不同，售价也不同，而本发明所述的制备方法中，将DCP分散到滑石粉中为制备过程的核心步骤，影响到加工出来的产品质量。
本发明有益效果如下：
(1)相对于现有技术，本发明所述PE双壁波纹管专用料的熔融指数可以根据需要进行调节，使得PE双壁波纹管专用料利于加工成型，也能降低生产成本，还使得PE双壁波纹管专用料有更广的应用领域。
(2)本发明所述PE双壁波纹管专用料同时具有高环刚度、高韧性，产品质量稳定。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更清楚明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例。
实施例1
一种高环刚度、高韧性的PE双壁波纹管专用料，按重量份数计，包括以下组分：
所述HDPE再生料包括HDPE蓝桶再生料15份和HDPE小中空再生料5份；所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；所述滑石粉为600目。
实施例2
一种高环刚度、高韧性的PE双壁波纹管专用料，按重量份数计，包括以下组分：
所述HDPE再生料包括HDPE蓝桶再生料55份和HDPE小中空再生料15份；所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚；所述滑石粉为800目。
实施例3
一种高环刚度、高韧性的PE双壁波纹管专用料，按重量份数计，包括以下组分：
所述HDPE再生料包括HDPE蓝桶再生料30份和HDPE小中空再生料20份；所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚；所述滑石粉为800目。
实施例4
一种高环刚度、高韧性的PE双壁波纹管专用料，按重量份数计，包括以下组分：
所述HDPE再生料包括HDPE蓝桶再生料60份和HDPE小中空再生料20份；所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚2份、聚氧丙烯甘油醚2份、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚1份；所述滑石粉为1200目。
对比例1
与实施例2相比，对比例1除了不加DCP外，其余组分完全相同。
对比例2
与实施例3相比，对比例2除了不加EPDM外，其余组分完全相同。
对比例3
与实施例4相比，对比例3除了不加HDPE小中空再生料外，其余组分完全相同。
对比例4
与实施例2相比，除了对比例4加的DCP为2份外，其余组分完全相同。
按照上述实施例1-4和对比例1-4所述配方，通过以下制备方法来制备PE双壁波纹管专用料。
一种高环刚度、高韧性的PE双壁波纹管专用料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方量称取各组分，将DCP研磨成粉，加入滑石粉中，在30℃下搅拌20分钟，得到混合物，备用；
(2)将步骤(1)制备的混合物与HDPE再生料、LLDPE再生料、POE再生料、EPDM、PE蜡、消泡剂、炭黑依次加入高速混料机中混合6分钟，高速混料机的转速为900转/分钟，然后在低速下出料，得到混合料备用；
(3)把步骤(2)制备的混合料加入造粒机中进行造粒，造粒机的工艺温度控制在190℃，制得PE双壁波纹管专用料。
将按照实施例1-4和对比例1-4所述配方，制备得到的PE双壁波纹管专用料进行比较发现，实施例1-4所述PE双壁波纹管专用料具有高环刚度、高韧性，且通过DCP调节，熔融指数都在要求范围内，有利于加工成型。对比例1所述PE双壁波纹管专用料熔融指数过高、成型困难。对比例4所述PE双壁波纹管专用料熔融指数过低，管道挤出速度慢，能耗高。对比例2所述PE双壁波纹管专用料的韧性差，对比例3所述PE双壁波纹管专用料的环刚度差。

Claims (8)

1.一种高环刚度、高韧性的PE双壁波纹管专用料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的PE双壁波纹管专用料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：
3.根据权利要求1所述的PE双壁波纹管专用料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：
4.根据权利要求1-3中任一项所述的PE双壁波纹管专用料，其特征在于，所述HDPE再生料包括HDPE蓝桶再生料和HDPE小中空再生料。
5.根据权利要求4所述的PE双壁波纹管专用料，其特征在于，按重量份数计，所述HDPE蓝桶再生料为15-60份，所述HDPE小中空再生料为5-20份。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的PE双壁波纹管专用料，其特征在于，所述消泡剂选自聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的至少一种。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的PE双壁波纹管专用料，其特征在于，所述滑石粉为600-1250目。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的PE双壁波纹管专用料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按配方量称取各组分，将DCP分散到滑石粉中，搅拌，得到混合物，备用；
(2)将步骤(1)制备的混合物与HDPE再生料、LLDPE再生料、POE再生料、EPDM、PE蜡、消泡剂、炭黑依次加入混料机中混合，然后出料，得到混合料备用；
(3)把步骤(2)制备的混合料加入造粒机中进行造粒，制得PE双壁波纹管专用料。
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