CN109988352A - 一种防开裂保温聚乙烯输水管 - Google Patents

一种防开裂保温聚乙烯输水管 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防开裂保温聚乙烯输水管，属于建筑高分子材料技术领域。按重量份数计，依次称取：50～60份聚乙烯树脂，2～3份着色剂，7～15份阻燃剂，2～3份润滑剂，20～40份添加剂，将聚乙烯树脂与着色剂混合于混料机中，并混料机中加入阻燃剂，润滑剂和添加剂，于温度为70～110℃，转速为800～1000r/min的条件下，搅拌混合后，得混合料，将混合料挤出造粒，得母料，将母料挤出成型，得防开裂保温聚乙烯输水管。本发明所得防开裂保温聚乙烯输水管具有优异的防冻性能和抗开裂性能。

Description

一种防开裂保温聚乙烯输水管
技术领域
本发明公开了一种防开裂保温聚乙烯输水管，属于建筑高分子材料技术领域。
背景技术
目前管材市场，塑料管道正在稳步发展，PE管、PP-R管、UPVC管都占有一席之地，其中PE管强劲的发展势头最为令人瞩目。PE管的使用领域广泛。其中给水管和燃气管是其两个最大的应用市场。
PE树脂，是由单体乙烯聚合而成，由于在聚合时因压力、温度等聚合反应条件不同，可得出不同密度的树脂，因而又有高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯之分。在加工不同类型PE管材时，根据其应用条件的不同，选用树脂牌号的不同，同时对挤出机和模具的要求也有所不同。用于燃气管和给水管的材料主要是PE80和PE100。
给水用PE管材是传统的钢铁管材、聚氯乙烯饮用水管的换代产品。给水管必须承受一定的压力，通常要选用分子量大、机械性能较好的PE树脂，如HDPE树脂。LDPE树脂的拉伸强度低，耐压差，刚性差，成型加工时尺寸稳定性差，并且连接困难，不适宜作为给水压力管的材料。但由于其卫生指标较高，LDPE特别是LLDPE树脂已成为生产饮用水管的常用材料。因此除要求PE管材有较高的力学性能，优良的卷曲性和柔性，还要考虑耐环境应力开裂（ESCR）性能。实验和应用表明，PE是对环境应力开裂极为敏感的材料。PE管材的破坏大多数是由于管材在承受长期内压力情况下发生裂纹造成的，它直接影响着管材的使用寿命。无论PE本身还是塑料管制作过程中引起的任何变化，都会通过管材ESCR性能的改变反映出来。因此，ESCR性能是评定塑料管材使用寿命的一项重要指标。PE管材在长期负荷作用下经过一定时间后会出现应力开裂现象，并会导致管材破裂。有研究者研究了一种聚乙烯发泡保温管及其制备方法，解决了现有技术中输水管道保温性能差、抗冲击能力差的问题，这种聚乙烯发泡保温管为三层结构，外层为保护层，中间层为保温层，内层为输水管，保温层包含以下重量份的原料：聚乙烯发泡料50～100重量份，AC发泡剂0.1～0.6重量份，发泡调节剂0.1～0.6重量份，保温管采用输水内层、保温层和外保护层三位一体的结构，保温性能更好，且内层可抗菌，不会对流体产生污染，保温层通过聚乙烯发泡料、AC发泡剂、ACR发泡调节剂进行发泡而成，AC发泡剂和ACR发泡调节剂通过物理共混的方法引入聚乙烯中，使得制品表面光洁、抗冲击效果好，外保护层为通信级电缆料，具有较强的抗老化、抗紫外线的性能。但是目前传统的聚乙烯输水管还存在保温性能、抗开裂性能不佳的问题，因此还需对其进行研究。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对传统聚乙烯输水管保温性能、抗开裂性能不佳的问题，提供了一种防开裂保温聚乙烯输水管。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种防开裂保温聚乙烯输水管，是由以下重量份数的原料组成：50～60份聚乙烯树脂，2～3份着色剂，7～15份阻燃剂，2～3份润滑剂，20～40份添加剂；
所述添加剂的制备方法为：
将二氧化硅气凝胶与甲苯按质量比1：30～1：38混合，并加入二氧化硅气凝胶质量2～3倍的三甲氧基氨丙基硅烷溶液，于氮气氛围下，搅拌反应后，得改性二氧化硅气凝胶混合物，将改性二氧化硅气凝胶混合物分别用乙醇和盐酸索氏提取后，得改性二氧化硅气凝胶；将预改性粉末与正十二胺溶液按质量比1：10～1：12混合，于微波条件下反应后，离心分离，过滤，得改性粉末；将改性粉末与水按质量比1：12～1：15混合，并加入改性粉末质量2～3倍的四丁基胺，搅拌混合后，过滤，得预处理改性粉末；将预处理改性粉末与乙醇溶液按质量比1：6～1：8混合，并加入预处理改性粉末质量0.5～0.8倍的改性二氧化硅气凝胶，调节pH至4.0～5.5，搅拌反应后，过滤，干燥，得添加剂。
所述着色剂为目数为200目的炭黑。
所述阻燃剂为氢氧化铝或氢氧化镁中任意一种。
所述润滑剂为分子量为2000～4000的聚乙烯蜡。
所述二氧化硅气凝胶为将正硅酸乙酯与乙醇溶液按质量比1：10～1：15混合，并加入正硅酸乙酯质量2～3倍的草酸，搅拌反应后，得正硅酸乙酯混合物，调节正硅酸乙酯混合物的pH至6～7后，继续反应，过滤，洗涤，干燥，得二氧化硅气凝胶。
所述三甲氧基氨丙基硅烷溶液为将三甲氧基氨丙基硅烷与甲苯按质量比1：6～1：8混合，得三甲氧基氨丙基硅烷溶液。
所述正十二胺溶液为将正十二胺与无水乙醇按质量比1：2～1：3混合，得正十二胺溶液。
所述预改性粉末为将二氧化钛与碳酸钾按摩尔比4.0：1.5混合，研磨，煅烧，洗涤，干燥，得预改性粉末。
所述改性二氧化硅气凝胶中可加入添加剂质量0.08～0.10聚乙烯蜡。
所述二氧化硅气凝胶中可加入正硅酸乙酯质量0.1～0.5倍的纤维，所述纤维为莫来石纤维，涤纶短纤维或腈纶短纤维中任意一种。
本发明的有益效果是：
（1）本发明在制备防开裂保温聚乙烯输水管时加入添加剂，添加剂中加入了二氧化硅气凝胶，由于二氧化硅气凝胶中含有丰富的孔隙，在加入产品中后可有效提高产品内部的孔隙率，进而使产品的保温性能提高，但是，当二氧化硅气凝胶单独加入产品中后，会减少产品内部的结合力减小，进而使产品的抗开裂性能降低，同时由于二氧化硅气凝胶为做疏水处理，在长久浸泡于水中后，会使产品的保温性大大降低，进而影响产品的使用效果，因此，添加剂在制备过程中先对二氧化硅气凝胶进行表面改性，使二氧化硅气凝胶表面接枝氨基硅烷，从而使二氧化硅气凝胶表面疏水性提高，其次，在对四钛酸钾粉末进行处理，从而使四钛酸钾层间接枝正十二胺，扩大四钛酸钾的层间距，并在后续处理中，在四丁基胺的作用下，使四钛酸钾形成单片层结构，进而在与改性后的二氧化硅气凝胶混合后，可在静电力的作用下吸附与改性后的二氧化硅气凝胶表面，使二氧化硅气凝胶的疏水性进一步提高，在加入产品中后，可使产品的保温性提高，再者，由于添加剂表面四钛酸钾单片层的存在，并且四钛酸钾表面接枝有长碳链有机物，可与机体树脂产生缠绕，进而使产品内部的结合力提高，使产品的抗开裂性能进一步提高；
（2）本发明在制备防开裂保温聚乙烯输水管时在气凝胶中加入纤维与聚乙烯蜡，首先，加入的纤维可使气凝胶的强度显著提高，进而使产品的抗开裂性能进一步提高，其次，加入的聚乙烯蜡可进入气凝胶外部的孔隙，从而提高气凝胶在加入产品基体中的分散性，并且可使气凝胶的疏水性进一步提高，进而在加入产品中后，可使产品的抗开裂性能进一步提高。
具体实施方式
将二氧化钛与碳酸钾按摩尔比4.0：1.5混合于研磨机中，混合研磨20～30h后，得混合粉末，将混合粉末于温度为700～800℃的条件下恒温煅烧18～20h后，得预改性粉末坯料，将预改性粉末坯料用质量分数为20～25%的盐酸洗涤5～10次后，并于温度为80～90℃的条件下干燥1～2h后，得预改性粉末；将正硅酸乙酯与质量分数为50～60%的乙醇溶液按质量比1：10～1：15混合于烧杯中，并向烧杯中加入正硅酸乙酯质量2～3倍的草酸，于温度为40～50℃，转速为280～350r/min的条件下，搅拌反应1～2h后，得正硅酸乙酯混合物，用质量分数为10～18%的氨水调节正硅酸乙酯混合物的pH至6～7后，继续于温度为40～50℃，转速为280～350r/min的条件下反应2～3h后，过滤，得二氧化硅气凝胶坯料，将二氧化硅气凝胶坯料用去离子水洗涤5～8次后，并于温度为60℃的条件下真空干燥5～6h，得二氧化硅气凝胶；将二氧化硅气凝胶与甲苯按质量比1：30～1：38混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入二氧化硅气凝胶质量2～3倍的三甲氧基氨丙基硅烷溶液，向烧瓶中以20～40mL/min的速率通入氮气，于温度为100～110℃，转速额280～350r/min的条件下，搅拌反应20～25h后，得改性二氧化硅气凝胶混合物，将改性二氧化硅气凝胶混合物分别用无水乙醇和质量分数为10～15%的盐酸索氏提取2～3天后，得改性二氧化硅气凝胶；将预改性粉末与正十二胺溶液按质量比1：10～1：12混合，于功率为400～450W的微波条件下反应1～2h后，并于转速为2000～3000r/min的条件下离心分离10～12min后，静置10～30min，过滤，得改性粉末；将改性粉末与水按质量比1：12～1：15混合，并向改性粉末与水的混合物中加入改性粉末质量2～3倍的四丁基胺，于温度为50～65℃，转速为300～550r/min的条件下，搅拌混合3～5h后，过滤，得预处理改性粉末；将预处理改性粉末与质量分数为60～80%的乙醇溶液按质量比1：6～1：8混合于三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入预处理改性粉末质量0.5～0.8倍的改性二氧化硅气凝胶，用质量分数为10～12%的盐酸调节三口烧瓶内物料的pH至4.0～5.5，并于温度为30～45℃，转速为400～500r/min的条件下，搅拌反应1～2h后，过滤，得添加剂坯料，将添加剂坯料于温度为60～80℃的条件下真空干燥3～6h后，得添加剂；按重量份数计，依次称取：50～60份聚乙烯树脂，2～3份着色剂，7～15份阻燃剂，2～3份润滑剂，20～40份添加剂，将聚乙烯树脂与着色剂混合于混料机中，并混料机中加入阻燃剂，润滑剂和添加剂，于温度为70～110℃，转速为800～1000r/min的条件下，搅拌混合后，得混合料，将混合料挤出造粒，得母料，将母料挤出成型，得防开裂保温聚乙烯输水管。所述着色剂为目数为200目的炭黑。所述阻燃剂为氢氧化铝或氢氧化镁中任意一种。所述润滑剂为分子量为2000～4000的聚乙烯蜡。所述三甲氧基氨丙基硅烷溶液为将三甲氧基氨丙基硅烷与甲苯按质量比1：6～1：8混合，得三甲氧基氨丙基硅烷溶液。所述正十二胺溶液为将正十二胺与无水乙醇按质量比1：2～1：3混合，得正十二胺溶液。所述改性二氧化硅气凝胶中可加入添加剂质量0.08～0.10聚乙烯蜡。所述二氧化硅气凝胶中可加入正硅酸乙酯质量0.1～0.5倍的纤维，所述纤维为莫来石纤维。
将二氧化钛与碳酸钾按摩尔比4.0：1.5混合于研磨机中，混合研磨30h后，得混合粉末，将混合粉末于温度为800℃的条件下恒温煅烧20h后，得预改性粉末坯料，将预改性粉末坯料用质量分数为25%的盐酸洗涤10次后，并于温度为90℃的条件下干燥2h后，得预改性粉末；将正硅酸乙酯与质量分数为60%的乙醇溶液按质量比1：15混合于烧杯中，并向烧杯中加入正硅酸乙酯质量3倍的草酸，于温度为50℃，转速为350r/min的条件下，搅拌反应2h后，得正硅酸乙酯混合物，用质量分数为18%的氨水调节正硅酸乙酯混合物的pH至7后，继续于温度为50℃，转速为350r/min的条件下反应3h后，过滤，得二氧化硅气凝胶坯料，将二氧化硅气凝胶坯料用去离子水洗涤8次后，并于温度为60℃的条件下真空干燥6h，得二氧化硅气凝胶；将二氧化硅气凝胶与甲苯按质量比1：38混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入二氧化硅气凝胶质量3倍的三甲氧基氨丙基硅烷溶液，向烧瓶中以40mL/min的速率通入氮气，于温度为110℃，转速额350r/min的条件下，搅拌反应25h后，得改性二氧化硅气凝胶混合物，将改性二氧化硅气凝胶混合物分别用无水乙醇和质量分数为15%的盐酸索氏提取3天后，得改性二氧化硅气凝胶；将预改性粉末与正十二胺溶液按质量比1：12混合，于功率为450W的微波条件下反应2h后，并于转速为3000r/min的条件下离心分离12min后，静置30min，过滤，得改性粉末；将改性粉末与水按质量比1：15混合，并向改性粉末与水的混合物中加入改性粉末质量3倍的四丁基胺，于温度为65℃，转速为550r/min的条件下，搅拌混合5h后，过滤，得预处理改性粉末；将预处理改性粉末与质量分数为80%的乙醇溶液按质量比1：8混合于三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入预处理改性粉末质量0.8倍的改性二氧化硅气凝胶，用质量分数为12%的盐酸调节三口烧瓶内物料的pH至5.5，并于温度为45℃，转速为500r/min的条件下，搅拌反应2h后，过滤，得添加剂坯料，将添加剂坯料于温度为80℃的条件下真空干燥6h后，得添加剂；按重量份数计，依次称取：60份聚乙烯树脂，3份着色剂，15份阻燃剂，3份润滑剂，40份添加剂，将聚乙烯树脂与着色剂混合于混料机中，并混料机中加入阻燃剂，润滑剂和添加剂，于温度为110℃，转速为1000r/min的条件下，搅拌混合后，得混合料，将混合料挤出造粒，得母料，将母料挤出成型，得防开裂保温聚乙烯输水管。所述着色剂为目数为200目的炭黑。所述阻燃剂为氢氧化铝。所述润滑剂为分子量为4000的聚乙烯蜡。所述三甲氧基氨丙基硅烷溶液为将三甲氧基氨丙基硅烷与甲苯按质量比1：8混合，得三甲氧基氨丙基硅烷溶液。所述正十二胺溶液为将正十二胺与无水乙醇按质量比1：3混合，得正十二胺溶液。所述改性二氧化硅气凝胶中可加入添加剂质量0.10聚乙烯蜡。所述二氧化硅气凝胶中可加入正硅酸乙酯质量.5倍的纤维，所述纤维为莫来石纤维。
将二氧化钛与碳酸钾按摩尔比4.0：1.5混合于研磨机中，混合研磨30h后，得混合粉末，将混合粉末于温度为800℃的条件下恒温煅烧20h后，得预改性粉末坯料，将预改性粉末坯料用质量分数为25%的盐酸洗涤10次后，并于温度为90℃的条件下干燥2h后，得预改性粉末；将正硅酸乙酯与质量分数为60%的乙醇溶液按质量比1：15混合于烧杯中，并向烧杯中加入正硅酸乙酯质量3倍的草酸，于温度为50℃，转速为350r/min的条件下，搅拌反应2h后，得正硅酸乙酯混合物，用质量分数为18%的氨水调节正硅酸乙酯混合物的pH至7后，继续于温度为50℃，转速为350r/min的条件下反应3h后，过滤，得二氧化硅气凝胶坯料，将二氧化硅气凝胶坯料用去离子水洗涤8次后，并于温度为60℃的条件下真空干燥6h，得二氧化硅气凝胶；将预改性粉末与正十二胺溶液按质量比1：12混合，于功率为450W的微波条件下反应2h后，并于转速为3000r/min的条件下离心分离12min后，静置30min，过滤，得改性粉末；将改性粉末与水按质量比1：15混合，并向改性粉末与水的混合物中加入改性粉末质量3倍的四丁基胺，于温度为65℃，转速为550r/min的条件下，搅拌混合5h后，过滤，得预处理改性粉末；将预处理改性粉末与质量分数为80%的乙醇溶液按质量比1：8混合于三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入预处理改性粉末质量0.8倍的二氧化硅气凝胶，用质量分数为12%的盐酸调节三口烧瓶内物料的pH至5.5，并于温度为45℃，转速为500r/min的条件下，搅拌反应2h后，过滤，得添加剂坯料，将添加剂坯料于温度为80℃的条件下真空干燥6h后，得添加剂；按重量份数计，依次称取：60份聚乙烯树脂，3份着色剂，15份阻燃剂，3份润滑剂，40份添加剂，将聚乙烯树脂与着色剂混合于混料机中，并混料机中加入阻燃剂，润滑剂和添加剂，于温度为110℃，转速为1000r/min的条件下，搅拌混合后，得混合料，将混合料挤出造粒，得母料，将母料挤出成型，得防开裂保温聚乙烯输水管。所述着色剂为目数为200目的炭黑。所述阻燃剂为氢氧化铝。所述润滑剂为分子量为4000的聚乙烯蜡。所述三甲氧基氨丙基硅烷溶液为将三甲氧基氨丙基硅烷与甲苯按质量比1：8混合，得三甲氧基氨丙基硅烷溶液。所述正十二胺溶液为将正十二胺与无水乙醇按质量比1：3混合，得正十二胺溶液。所述改性二氧化硅气凝胶中可加入添加剂质量0.10聚乙烯蜡。所述二氧化硅气凝胶中可加入正硅酸乙酯质量.5倍的纤维，所述纤维为莫来石纤维。
将二氧化钛与碳酸钾按摩尔比4.0：1.5混合于研磨机中，混合研磨30h后，得混合粉末，将混合粉末于温度为800℃的条件下恒温煅烧20h后，得预改性粉末坯料，将预改性粉末坯料用质量分数为25%的盐酸洗涤10次后，并于温度为90℃的条件下干燥2h后，得改性粉末；将正硅酸乙酯与质量分数为60%的乙醇溶液按质量比1：15混合于烧杯中，并向烧杯中加入正硅酸乙酯质量3倍的草酸，于温度为50℃，转速为350r/min的条件下，搅拌反应2h后，得正硅酸乙酯混合物，用质量分数为18%的氨水调节正硅酸乙酯混合物的pH至7后，继续于温度为50℃，转速为350r/min的条件下反应3h后，过滤，得二氧化硅气凝胶坯料，将二氧化硅气凝胶坯料用去离子水洗涤8次后，并于温度为60℃的条件下真空干燥6h，得二氧化硅气凝胶；将二氧化硅气凝胶与甲苯按质量比1：38混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入二氧化硅气凝胶质量3倍的三甲氧基氨丙基硅烷溶液，向烧瓶中以40mL/min的速率通入氮气，于温度为110℃，转速额350r/min的条件下，搅拌反应25h后，得改性二氧化硅气凝胶混合物，将改性二氧化硅气凝胶混合物分别用无水乙醇和质量分数为15%的盐酸索氏提取3天后，得改性二氧化硅气凝胶；将改性粉末与水按质量比1：15混合，并向改性粉末与水的混合物中加入改性粉末质量3倍的四丁基胺，于温度为65℃，转速为550r/min的条件下，搅拌混合5h后，过滤，得预处理改性粉末；将预处理改性粉末与质量分数为80%的乙醇溶液按质量比1：8混合于三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入预处理改性粉末质量0.8倍的改性二氧化硅气凝胶，用质量分数为12%的盐酸调节三口烧瓶内物料的pH至5.5，并于温度为45℃，转速为500r/min的条件下，搅拌反应2h后，过滤，得添加剂坯料，将添加剂坯料于温度为80℃的条件下真空干燥6h后，得添加剂；按重量份数计，依次称取：60份聚乙烯树脂，3份着色剂，15份阻燃剂，3份润滑剂，40份添加剂，将聚乙烯树脂与着色剂混合于混料机中，并混料机中加入阻燃剂，润滑剂和添加剂，于温度为110℃，转速为1000r/min的条件下，搅拌混合后，得混合料，将混合料挤出造粒，得母料，将母料挤出成型，得防开裂保温聚乙烯输水管。所述着色剂为目数为200目的炭黑。所述阻燃剂为氢氧化铝。所述润滑剂为分子量为4000的聚乙烯蜡。所述三甲氧基氨丙基硅烷溶液为将三甲氧基氨丙基硅烷与甲苯按质量比1：8混合，得三甲氧基氨丙基硅烷溶液。所述正十二胺溶液为将正十二胺与无水乙醇按质量比1：3混合，得正十二胺溶液。所述改性二氧化硅气凝胶中可加入添加剂质量0.10聚乙烯蜡。所述二氧化硅气凝胶中可加入正硅酸乙酯质量.5倍的纤维，所述纤维为莫来石纤维。
将二氧化钛与碳酸钾按摩尔比4.0：1.5混合于研磨机中，混合研磨30h后，得混合粉末，将混合粉末于温度为800℃的条件下恒温煅烧20h后，得预改性粉末坯料，将预改性粉末坯料用质量分数为25%的盐酸洗涤10次后，并于温度为90℃的条件下干燥2h后，得预改性粉末；将正硅酸乙酯与质量分数为60%的乙醇溶液按质量比1：15混合于烧杯中，并向烧杯中加入正硅酸乙酯质量3倍的草酸，于温度为50℃，转速为350r/min的条件下，搅拌反应2h后，得正硅酸乙酯混合物，用质量分数为18%的氨水调节正硅酸乙酯混合物的pH至7后，继续于温度为50℃，转速为350r/min的条件下反应3h后，过滤，得二氧化硅气凝胶坯料，将二氧化硅气凝胶坯料用去离子水洗涤8次后，并于温度为60℃的条件下真空干燥6h，得二氧化硅气凝胶；将二氧化硅气凝胶与甲苯按质量比1：38混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入二氧化硅气凝胶质量3倍的三甲氧基氨丙基硅烷溶液，向烧瓶中以40mL/min的速率通入氮气，于温度为110℃，转速额350r/min的条件下，搅拌反应25h后，得改性二氧化硅气凝胶混合物，将改性二氧化硅气凝胶混合物分别用无水乙醇和质量分数为15%的盐酸索氏提取3天后，得改性二氧化硅气凝胶；将预改性粉末与正十二胺溶液按质量比1：12混合，于功率为450W的微波条件下反应2h后，并于转速为3000r/min的条件下离心分离12min后，静置30min，过滤，得改性粉末；将改性粉末与质量分数为80%的乙醇溶液按质量比1：8混合于三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入改性粉末质量0.8倍的改性二氧化硅气凝胶，用质量分数为12%的盐酸调节三口烧瓶内物料的pH至5.5，并于温度为45℃，转速为500r/min的条件下，搅拌反应2h后，过滤，得添加剂坯料，将添加剂坯料于温度为80℃的条件下真空干燥6h后，得添加剂；按重量份数计，依次称取：60份聚乙烯树脂，3份着色剂，15份阻燃剂，3份润滑剂，40份添加剂，将聚乙烯树脂与着色剂混合于混料机中，并混料机中加入阻燃剂，润滑剂和添加剂，于温度为110℃，转速为1000r/min的条件下，搅拌混合后，得混合料，将混合料挤出造粒，得母料，将母料挤出成型，得防开裂保温聚乙烯输水管。所述着色剂为目数为200目的炭黑。所述阻燃剂为氢氧化铝。所述润滑剂为分子量为4000的聚乙烯蜡。所述三甲氧基氨丙基硅烷溶液为将三甲氧基氨丙基硅烷与甲苯按质量比1：8混合，得三甲氧基氨丙基硅烷溶液。所述正十二胺溶液为将正十二胺与无水乙醇按质量比1：3混合，得正十二胺溶液。所述改性二氧化硅气凝胶中可加入添加剂质量0.10聚乙烯蜡。所述二氧化硅气凝胶中可加入正硅酸乙酯质量.5倍的纤维，所述纤维为莫来石纤维。
将实例1至4所得输水管进行性能检测，具体检测方法如下：
按ASTMD256测试上述管材-10℃时的冲击强度；按ASTMD638测试拉伸强度和断裂伸长率。具体检测结果如表1所示：
表1：性能检测表
检测内容 实例1 实例2 实例3 实例4
冲击强度（-10℃）/（kJ·m<sup>-2</sup>） 99 83 79 76
拉伸强度/MPa 43 35 28 30
断裂伸长率/% 610 535 540 520
由表1检测结果可知，本发明所得防开裂保温聚乙烯输水管具有优异的保温性能和抗开裂性能。

Claims (10)

1.一种防开裂保温聚乙烯输水管，其特征在于，是由以下重量份数的原料组成：50～60份聚乙烯树脂，2～3份着色剂，7～15份阻燃剂，2～3份润滑剂，20～40份添加剂；
所述添加剂的制备方法为：
将二氧化硅气凝胶与甲苯按质量比1：30～1：38混合，并加入二氧化硅气凝胶质量2～3倍的三甲氧基氨丙基硅烷溶液，于氮气氛围下，搅拌反应后，得改性二氧化硅气凝胶混合物，将改性二氧化硅气凝胶混合物分别用乙醇和盐酸索氏提取后，得改性二氧化硅气凝胶；将预改性粉末与正十二胺溶液按质量比1：10～1：12混合，于微波条件下反应后，离心分离，过滤，得改性粉末；将改性粉末与水按质量比1：12～1：15混合，并加入改性粉末质量2～3倍的四丁基胺，搅拌混合后，过滤，得预处理改性粉末；将预处理改性粉末与乙醇溶液按质量比1：6～1：8混合，并加入预处理改性粉末质量0.5～0.8倍的改性二氧化硅气凝胶，调节pH至4.0～5.5，搅拌反应后，过滤，干燥，得添加剂。
2.根据权利要求1所述的一种防开裂保温聚乙烯输水管，其特征在于：所述着色剂为目数为200目的炭黑。
3.根据权利要求1所述的一种防开裂保温聚乙烯输水管，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化铝或氢氧化镁中任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种防开裂保温聚乙烯输水管，其特征在于：所述润滑剂为分子量为2000～4000的聚乙烯蜡。
5.根据权利要求1所述的一种防开裂保温聚乙烯输水管，其特征在于：所述二氧化硅气凝胶为将正硅酸乙酯与乙醇溶液按质量比1：10～1：15混合，并加入正硅酸乙酯质量2～3倍的草酸，搅拌反应后，得正硅酸乙酯混合物，调节正硅酸乙酯混合物的pH至6～7后，继续反应，过滤，洗涤，干燥，得二氧化硅气凝胶。
6.根据权利要求1所述的一种防开裂保温聚乙烯输水管，其特征在于：所述三甲氧基氨丙基硅烷溶液为将三甲氧基氨丙基硅烷与甲苯按质量比1：6～1：8混合，得三甲氧基氨丙基硅烷溶液。
7.根据权利要求1所述的一种防开裂保温聚乙烯输水管，其特征在于：所述正十二胺溶液为将正十二胺与无水乙醇按质量比1：2～1：3混合，得正十二胺溶液。
8.根据权利要求1所述的一种防开裂保温聚乙烯输水管，其特征在于：所述预改性粉末为将二氧化钛与碳酸钾按摩尔比4.0：1.5混合，研磨，煅烧，洗涤，干燥，得预改性粉末。
9.根据权利要求1所述的一种防开裂保温聚乙烯输水管，其特征在于：所述改性二氧化硅气凝胶中可加入添加剂质量0.08～0.10聚乙烯蜡。
10.根据权利要求1所述的一种防开裂保温聚乙烯输水管，其特征在于：所述二氧化硅气凝胶中可加入正硅酸乙酯质量0.1～0.5倍的纤维，所述纤维为莫来石纤维，涤纶短纤维或腈纶短纤维中任意一种。
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