CN109971087A - 一种市政施工用排水管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种市政施工用排水管，属于市政管道技术领域，解决了现有管材容易断裂，排水管的拉伸强度、抗冲击强度、断裂拉伸率性能差的问题，其技术要点是：包括以下按照重量份的原料：PVC树脂100‑120份、硅微粉28‑42份、尼龙纤维15‑30份、抗老化剂7‑11份、热稳定剂6‑10份、润滑剂6‑10份、填充剂4‑8份、增韧剂5‑9份、着色剂5‑9份。本发明采用尼龙纤维对排水管进行增强，良好的韧性提高了管材的抗冲击性能，能有效地抵抗点载荷和地基不均匀沉降；耐环境开裂性能提高，能有效抵抗对排水管的外力冲击，方便安装、运输，提高管道运行的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及市政管道技术领域，具体是一种市政施工用排水管及其制备方法。
背景技术
市政排水管指市政道路下的雨水、污水管道，即俗称的“下水管道”，在工程上通常称为市政排水管道，根据我国市政道路下设施现状，一般设置有不同的管线，如电力、通信、煤气、给水和排水管道等等，而排水管道由于考虑雨、污分流的措施，即雨水一般就近排入河流，污水排入污水处理厂，所以市政排水管包括雨水和污水两种管道。
随着社会文明的不断发展与进步，人们对于市政排水工程的重视程度也是在不断的递增，而市政排水管则是人们在应用于市政排水工程中的重要使用产品之一，现有的市政排水管常存在着结构强度低，不具有较佳的热稳定性、耐光性、耐化学腐蚀性、耐候性；尤其是管材的抗冲击性能较差，容易断裂，排水管的拉伸强度、抗冲击强度、断裂拉伸率性能难以满足使用需求。
因此，需要提供一种市政施工用排水管及其制备方法，旨在解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种市政施工用排水管及其制备方法，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：
一种市政施工用排水管，包括以下按照重量份的原料：PVC树脂100-120份、硅微粉28-42份、尼龙纤维15-30份、抗老化剂7-11份、热稳定剂6-10份、润滑剂6-10份、填充剂4-8份、增韧剂5-9份、着色剂5-9份。
作为本发明进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：PVC树脂105-115份、硅微粉32-38份、尼龙纤维20-25份、抗老化剂8-10份、热稳定剂7-9份、润滑剂7-9份、填充剂5-7份、增韧剂6-8份、着色剂6-8份。
作为本发明再进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：PVC树脂110份、硅微粉35份、尼龙纤维23份、抗老化剂9份、热稳定剂8份、润滑剂8份、填充剂6份、增韧剂7份、着色剂7份。
作为本发明再进一步的方案：所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂或有机锡稳定剂。
作为本发明再进一步的方案：所述润滑剂为硬脂酸、石蜡和聚乙烯蜡中的一种。
作为本发明再进一步的方案：所述填充剂为活性碳酸钙或轻质碳酸钙。
作为本发明再进一步的方案：所述增韧剂为CPE、ACR或MBS中的一种。
作为本发明再进一步的方案：所述着色剂为碳黑。
作为本发明再进一步的方案：所述尼龙纤维的长度为4-12mm。
基于所述市政施工用排水管的制备方法，步骤如下：
1)将PVC树脂热至熔融，然后加入热稳定剂，升温至80～130℃，120～130r/min条件下进行搅拌10min，低速搅拌并混合，待温度降至30～70℃时备用；
2)将步骤1)得到的产物加入到高速混合机中，然后加入硅微粉、抗老化剂、润滑剂、填充剂和增韧剂并混合20min，温度控制在30～70℃；
3)再往高速混合机中加入尼龙纤维和着色剂，并混合20min，温度控制在30～70℃；
4)将步骤3)混合均匀后的混合物加入单螺杆挤压成形机，成形温度控制在150℃～250℃，后经牵引拉出水冷却后切割成管材，制得市政施工用排水管。
作为本发明再进一步的方案：步骤4)中，单螺杆挤压成形机的机筒的温度设定为150～190℃，成型温度设定为170～250℃。
所述的市政施工用排水管在市政管道施工中的用途。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过将PVC树脂、硅微粉、尼龙纤维、抗老化剂、热稳定剂、润滑剂、填充剂、增韧剂、着色剂通过一定的比例进行配置，从而使得制备的市政施工用排水管具有很好的热塑性，进而使得其能够保证在挤出成型后，通过加热，依然可以根据实际情况对其形状进行进一步的调整，达到所需要的形状；不仅能够有效避免传统排水管抗压能力差、容易断裂的缺陷，且本发明在制备排水管的组份材料中添加硅微粉、尼龙纤维，具有较佳的热稳定性、耐光性、耐化学腐蚀性、耐候性；本发明采用尼龙纤维对排水管进行增强，良好的韧性提高了管材的抗冲击性能，能有效地抵抗点载荷和地基不均匀沉降；耐环境开裂性能提高，能有效抵抗对排水管的外力冲击，方便安装、运输，提高管道运行的安全性。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种市政施工用排水管，包括以下按照重量份的原料：PVC树脂100份、硅微粉28份、尼龙纤维15份、抗老化剂7份、热稳定剂6份、润滑剂6份、填充剂4份、增韧剂5份、着色剂5份。
进一步的，所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂。
进一步的，所述润滑剂为硬脂酸。
进一步的，所述填充剂为活性碳酸钙。
进一步的，所述增韧剂为CPE。
进一步的，所述着色剂为碳黑。
进一步的，所述尼龙纤维的长度为4mm。
基于所述市政施工用排水管的制备方法，步骤如下：
1)将PVC树脂热至熔融，然后加入热稳定剂，升温至80℃，120r/min条件下进行搅拌10min，低速搅拌并混合，待温度降至30℃时备用；
2)将步骤1)得到的产物加入到高速混合机中，然后加入硅微粉、抗老化剂、润滑剂、填充剂和增韧剂并混合20min，温度控制在30℃；
3)再往高速混合机中加入尼龙纤维和着色剂，并混合20min，温度控制在30℃；
4)将步骤3)混合均匀后的混合物加入单螺杆挤压成形机，成形温度控制在150℃，后经牵引拉出水冷却后切割成管材，制得市政施工用排水管。
进一步的，步骤4)中，单螺杆挤压成形机的机筒的温度设定为150℃，成型温度设定为170℃。
所述的市政施工用排水管在市政管道施工中的用途。
实施例2
一种市政施工用排水管，包括以下按照重量份的原料：PVC树脂105份、硅微粉32份、尼龙纤维20份、抗老化剂8份、热稳定剂7份、润滑剂7份、填充剂5份、增韧剂6份、着色剂6份。
进一步的，所述热稳定剂为有机锡稳定剂。
进一步的，所述润滑剂为石蜡。
进一步的，所述填充剂为轻质碳酸钙。
进一步的，所述增韧剂为ACR。
进一步的，所述着色剂为碳黑。
进一步的，所述尼龙纤维的长度为12mm。
基于所述市政施工用排水管的制备方法，步骤如下：
1)将PVC树脂热至熔融，然后加入热稳定剂，升温至130℃，130r/min条件下进行搅拌10min，低速搅拌并混合，待温度降至70℃时备用；
2)将步骤1)得到的产物加入到高速混合机中，然后加入硅微粉、抗老化剂、润滑剂、填充剂和增韧剂并混合20min，温度控制在70℃；
3)再往高速混合机中加入尼龙纤维和着色剂，并混合20min，温度控制在70℃；
4)将步骤3)混合均匀后的混合物加入单螺杆挤压成形机，成形温度控制在250℃，后经牵引拉出水冷却后切割成管材，制得市政施工用排水管。
进一步的，步骤4)中，单螺杆挤压成形机的机筒的温度设定为190℃，成型温度设定为250℃。
所述的市政施工用排水管在市政管道施工中的用途。
实施例3
一种市政施工用排水管，包括以下按照重量份的原料：PVC树脂110份、硅微粉35份、尼龙纤维23份、抗老化剂9份、热稳定剂8份、润滑剂8份、填充剂6份、增韧剂7份、着色剂7份。
进一步的，所述热稳定剂为有机锡稳定剂。
进一步的，所述润滑剂为聚乙烯蜡。
进一步的，所述填充剂为活性碳酸钙。
进一步的，所述增韧剂为MBS。
进一步的，所述着色剂为碳黑。
进一步的，所述尼龙纤维的长度为8mm。
基于所述市政施工用排水管的制备方法，步骤如下：
1)将PVC树脂热至熔融，然后加入热稳定剂，升温至115℃，125r/min条件下进行搅拌10min，低速搅拌并混合，待温度降至50℃时备用；
2)将步骤1)得到的产物加入到高速混合机中，然后加入硅微粉、抗老化剂、润滑剂、填充剂和增韧剂并混合20min，温度控制在50℃；
3)再往高速混合机中加入尼龙纤维和着色剂，并混合20min，温度控制在50℃；
4)将步骤3)混合均匀后的混合物加入单螺杆挤压成形机，成形温度控制在200℃，后经牵引拉出水冷却后切割成管材，制得市政施工用排水管。
进一步的，步骤4)中，单螺杆挤压成形机的机筒的温度设定为170℃，成型温度设定为200℃。
所述的市政施工用排水管在市政管道施工中的用途。
实施例4
一种市政施工用排水管，包括以下按照重量份的原料：PVC树脂115份、硅微粉38份、尼龙纤维25份、抗老化剂10份、热稳定剂9份、润滑剂9份、填充剂7份、增韧剂8份、着色剂8份。
进一步的，所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂。
进一步的，所述润滑剂为石蜡。
进一步的，所述填充剂为轻质碳酸钙。
进一步的，所述增韧剂为ACR。
进一步的，所述着色剂为碳黑。
进一步的，所述尼龙纤维的长度为10mm。
基于所述市政施工用排水管的制备方法，步骤如下：
1)将PVC树脂热至熔融，然后加入热稳定剂，升温至120℃，125r/min条件下进行搅拌10min，低速搅拌并混合，待温度降至60℃时备用；
2)将步骤1)得到的产物加入到高速混合机中，然后加入硅微粉、抗老化剂、润滑剂、填充剂和增韧剂并混合20min，温度控制在60℃；
3)再往高速混合机中加入尼龙纤维和着色剂，并混合20min，温度控制在60℃；
4)将步骤3)混合均匀后的混合物加入单螺杆挤压成形机，成形温度控制在230℃，后经牵引拉出水冷却后切割成管材，制得市政施工用排水管。
进一步的，步骤4)中，单螺杆挤压成形机的机筒的温度设定为180℃，成型温度设定为230℃。
所述的市政施工用排水管在市政管道施工中的用途。
实施例5
一种市政施工用排水管，包括以下按照重量份的原料：PVC树脂120份、硅微粉42份、尼龙纤维30份、抗老化剂11份、热稳定剂10份、润滑剂10份、填充剂8份、增韧剂9份、着色剂9份。
进一步的，所述热稳定剂为有机锡稳定剂。
进一步的，所述润滑剂为聚乙烯蜡。
进一步的，所述填充剂为轻质碳酸钙。
进一步的，所述增韧剂为CPE。
进一步的，所述着色剂为碳黑。
进一步的，所述尼龙纤维的长度为6mm。
基于所述市政施工用排水管的制备方法，步骤如下：
1)将PVC树脂热至熔融，然后加入热稳定剂，升温至110℃，130r/min条件下进行搅拌10min，低速搅拌并混合，待温度降至40℃时备用；
2)将步骤1)得到的产物加入到高速混合机中，然后加入硅微粉、抗老化剂、润滑剂、填充剂和增韧剂并混合20min，温度控制在40℃；
3)再往高速混合机中加入尼龙纤维和着色剂，并混合20min，温度控制在40℃；
4)将步骤3)混合均匀后的混合物加入单螺杆挤压成形机，成形温度控制在180℃，后经牵引拉出水冷却后切割成管材，制得市政施工用排水管。
进一步的，步骤4)中，单螺杆挤压成形机的机筒的温度设定为160℃，成型温度设定为180℃。
所述的市政施工用排水管在市政管道施工中的用途。
性能测试：
对本发明实施例1-5制备得到的市政施工用排水管进行性能测试，测试结果如表1所示，其中，对照组为市售常规性能的PVC排水管：
表1
| 组别 | 拉伸强度/MPa | 抗冲击强度/KJ.M<sup>2</sup> | 断裂拉伸率％ |
| 实施例1 | 95 | 186 | 365 |
| 实施例2 | 94 | 184 | 354 |
| 实施例3 | 98 | 186 | 353 |
| 实施例4 | 93 | 187 | 364 |
| 实施例5 | 95 | 189 | 358 |
| 对照组 | 78 | 132 | 247 |
由表1可知，本发明制备得到的市政施工用排水管的拉伸强度、抗冲击强度、断裂拉伸率性能较市售常规性能的PVC排水管性能较佳。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (10)
1.一种市政施工用排水管，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：PVC树脂100-120份、硅微粉28-42份、尼龙纤维15-30份、抗老化剂7-11份、热稳定剂6-10份、润滑剂6-10份、填充剂4-8份、增韧剂5-9份、着色剂5-9份。
2.根据权利要求1所述的市政施工用排水管，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：PVC树脂105-115份、硅微粉32-38份、尼龙纤维20-25份、抗老化剂8-10份、热稳定剂7-9份、润滑剂7-9份、填充剂5-7份、增韧剂6-8份、着色剂6-8份。
3.根据权利要求2所述的市政施工用排水管，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：PVC树脂110份、硅微粉35份、尼龙纤维23份、抗老化剂9份、热稳定剂8份、润滑剂8份、填充剂6份、增韧剂7份、着色剂7份。
4.根据权利要求3所述的市政施工用排水管，其特征在于，所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂或有机锡稳定剂。
5.根据权利要求4所述的市政施工用排水管，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸、石蜡和聚乙烯蜡中的一种。
6.根据权利要求5所述的市政施工用排水管，其特征在于，所述填充剂为活性碳酸钙或轻质碳酸钙。
7.根据权利要求6所述的市政施工用排水管，其特征在于，所述增韧剂为CPE、ACR或MBS中的一种。
8.根据权利要求7所述的市政施工用排水管，其特征在于，所述着色剂为碳黑，尼龙纤维的长度为4-12mm。
9.一种如权利要求1-8任一所述的市政施工用排水管的制备方法，其特征在于，步骤如下：
1）将PVC树脂热至熔融，然后加入热稳定剂，升温至80～130℃，120～130r/min条件下进行搅拌10min，低速搅拌并混合，待温度降至30～70℃时备用；
2）将步骤1）得到的产物加入到高速混合机中，然后加入硅微粉、抗老化剂、润滑剂、填充剂和增韧剂并混合20min，温度控制在30～70℃；
3）再往高速混合机中加入尼龙纤维和着色剂，并混合20min，温度控制在30～70℃；
4）将步骤3）混合均匀后的混合物加入单螺杆挤压成形机，成形温度控制在150℃～250℃，后经牵引拉出水冷却后切割成管材，制得市政施工用排水管。
10.一种如权利要求1-8任一所述的市政施工用排水管在市政管道施工中的用途。
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