CN110272574A - 一种提升pe实壁管耐候性的生产工艺 - Google Patents

一种提升pe实壁管耐候性的生产工艺 Download PDF

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赵立涛
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Abstract

一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，包括以下步骤：前期准备、备料进料、挤出成型、定径套冷却、喷淋冷却定型、牵引机牵引、成品切割、合格检测，其中备料进料这一步骤包括准备PE实壁管的管材专用料以及保护层料，通过吸料器吸入料斗，从料斗分别下料到两台挤出机的料筒中，所述两台挤出机通过机头连接体连接双层共挤机头，通过所述双层共挤机头进行共挤。本发明所述的一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，工艺简单，生产效率高，制得的PE实壁管的管壁厚度均匀，与保护层的合模效果更好，并且无分模线，同时兼具良好的耐候性，使用寿命长，应用前景广阔。

Description

一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺
技术领域
本发明涉及PE管材生产技术领域，具体涉及一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺。
背景技术
PE实壁管应用广泛，普遍用于排水及排污、工业流体输送、化工及非开挖旧管道改造工程等领域。它给我们的生活带来了很大的方便。
由于PE实壁管的应用领域，PE实壁管除了需要经受气候的考验，如光照、冷热、风雨、细菌等造成的综合破坏，在铺设、使用过程中，表面也会难免受到损伤，因此，这就要求PE实壁管具有优秀的耐候性。现有技术中，普通PE实壁管的耐候性尚不能满足以上这些要求。
现有技术中的PE实壁的生产工艺，一般就是直接挤出，没有覆盖保护层的工艺，或者是挤出后再覆盖保护层。这两种方式主要有如下缺点：(1)生产效率低；(2)管材壁厚不均匀；(3)PE实壁的耐候性较差；(4)保护层与PE实壁管合模效果差，有分模线。
中国专利申请号为CN201710573753.5公开了一种PE管材生产工艺，将PE树脂粉、色母料、粘土纳米复合材料、阻燃剂、纳米碳酸钙、分散剂、抗静电剂、偶联剂、耐低温增塑剂和抗氧化剂一起放入干燥混料机中烘干搅拌形成管材材料，是为了使PE管具有很好的抗静电性、阻燃性，没有提高耐候性。
中国专利申请号为CN201610964993.3公开了一种PE管材生产工艺，工艺过于简单，对PE管的性能没有任何提高。
发明内容
发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，工艺简单，生产效率高，制得的PE实壁管的管壁厚度均匀，与保护层的合模效果更好，并且无分模线，同时兼具良好的耐候性，使用寿命长，应用前景广阔。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)前期准备：对生产线的所有设备作全面细致的检查，确认设备无异常，并根据规格型号，安装好相应的模具及调整设备；
(2)备料、进料：准备PE实壁管的管材专用料以及保护层料，通过吸料器吸入料斗，从料斗分别下料到两台挤出机的料筒中，所述两台挤出机通过机头连接体连接双层共挤机头，通过所述双层共挤机头进行共挤；
(3)挤出成型：启动挤出机，将管材专用料、保护层料加热至熔融塑化后，然后挤出机的芯棒经齿轮传动装置带动旋转，所述芯棒为螺纹型芯棒，并以4r/min的速度旋转，旋转输送至所述双层共挤机头，完成挤制过程；
(4)定径套冷却：初步成型的具有外保护层的PE实壁管经定径套冷却；
(5)喷淋冷却定型：将经过定径套冷却的具有外保护层的PE实壁管再经水喷淋冷却定型；
(6)牵引机牵引：将牵引机按照挤出机的转速设定相应的牵引速度，启动机台的同步系统并以1m/min增长速度来提高牵引机速度，同时根据出料变化、熔体压力和电机电流的变化，及时作相应调整；
(7)成品切割：将生产好的PE实壁管根据要求设置定长，然后由切割机进行全自动切割；
(8)合格检测：对成品进行抽取试样测量、测试，若测量、测试合格，则包装入库；若不合格，则回收粉碎再利用。
PE实壁管广泛用于排水及排污、工业流体输送、化工及非开挖旧管道改造工程等领域，除了需要经受气候的考验，如光照、冷热、风雨、细菌等造成的综合破坏，在铺设、使用过程中，表面也会难免受到损伤。普通PE实壁管的耐候性尚不能满足以上这些要求。
因此，在生产过程中，管材专用料的挤出机加热至熔融塑化后，通过机头连接体输送至双层共挤机头(例如，东莞市精湛电工科技有限公司供应的型号为JZ-001的双层共济机头就可以适用)，同时另一台保护层料的挤出机加热至熔融塑化后通过另一个机头连接体输送至双层共挤机头，形成管坯挤出，再经过定径套冷却，水喷淋冷却定型，由牵引机牵引、切割、检测后得到具有耐候性的PE实壁管。所述双层共挤机头在加工过程中就能使PE实壁管上复合一层保护层，让两者可以完美结合，使得生产效率大大提高，所生产的PE实壁管管壁厚度均匀，与保护层的合模效果更好，并且无分模线。
并且，由于PE实壁管在实际应用中受到的环向应力是轴向应力的2倍，为了提高PE实壁管的耐候性，要求其环向强度更高，但在常规挤管加工过程中，由于熔体受到轴向挤出/牵引作用，分子链易沿轴向取向，导致了生产的PE实壁管的轴向性能会高于环向性能。显然，这种取向状态不利于PE实壁管的应用，通过设置芯棒为螺纹型芯棒，螺纹型芯棒旋转会在熔体轴向流动的基础上叠加环向运动，形成和定构不同层次偏离轴向排列的增强相结构，(如取向分子、串晶、纤维等)，特别是对串晶的产生有明显促进效果。因而，在旋转挤出和螺纹型芯棒耦合作用下，可形成大量偏离轴向排列的串晶结构，从而提高PE实壁管的环向强度。
进一步的，上述的一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，所述管材专用料，按质量份数计，由以下组分构成：PE树脂：50～55份；抗菌剂4～6份：有机化蒙脱土：7～9份；过氧化二异丙苯：0.3～0.5份；钙锌复合稳定剂：2～5份；MB防老剂：1～2份；马来酸酐：7～8份；负载抗菌剂的二氧化钛：15～20份；炭黑：0.5～1份；聚烯烃弹性体：3.5～5份；硅烷类偶联剂：1～1.5份；聚乙烯蜡：0.5～0.7份；色母料：1.5～2份。
PE具有优良的电绝缘性、耐化学性、耐低温性和良好的加工流动性等特点，但韧性较差、受冲击时极易破碎、易应力开裂等缺点也相当突出，并且由于白色PE实壁管有一定程度的透光性，日光照射对细菌、微生物产生了催化生长的作用，使它们加速了繁殖，使得耐候性较差。通过钙锌复合稳定剂、MB防老剂提高了PE实壁管的韧性，有效地防止PE实壁管老化；通过用过氧化二异丙苯、马来酸酐，解决了PE实壁管受冲击时极易破碎、易应力开裂的问题；添加抗菌剂，实现了PE实壁管的抗菌性能；添加负载抗菌的二氧化钛和炭黑作为紫外吸收剂，实现了PE实壁管的耐紫外性能及粉体的抗菌性能；添加聚烯烃弹性体，在材料承受载荷时，相当于物理交联点，起到平均分布负荷的作用；通过添加灰色或绿色的色母粒，增加管的不透光性，以抑制藻类的生长。
进一步的，上述的一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，所述管材专用料，按质量份数计，由以下组分构成：PE树脂：50份；抗菌剂5份：有机化蒙脱土：7份；过氧化二异丙苯：0.5份；钙锌复合稳定剂：3份；MB防老剂：2份；马来酸酐：8份；负载抗菌剂的二氧化钛：20份；炭黑：0.5份；聚烯烃弹性体：5份；硅烷类偶联剂：1份；聚乙烯蜡：0.5份；色母料：1.5份。
进一步的，上述的一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，所述负载抗菌剂的二氧化钛比表面为300cm2/g。
进一步的，上述的一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，所述硅烷类偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷)一种或多种。
进一步的，上述的一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，所述管材专用料的制备工艺，包括如下步骤：
(1)制备PE树脂/抗菌剂共混物：将所述PE树脂、抗菌剂共混，用40kGy剂量的γ射线辐照接枝，使抗菌剂接枝在PE树脂上；
(2)制备负载抗菌剂的二氧化钛：将二氧化钛浸渍在聚氯化三丁基-4-苯乙烯基磷盐乙醇溶液中，在80℃搅拌浸渍3h，离心后去除上清液，60℃烘干，制得所述负载抗菌剂的二氧化钛；
(3)将所述PE树脂/抗菌剂共混物、负载抗菌剂的二氧化钛、有机化蒙脱土、过氧化二异丙苯、钙锌复合稳定剂、MB防老剂、马来酸酐、负载抗菌剂的二氧化钛、炭黑、聚烯烃弹性体、硅烷类偶联剂、聚乙烯蜡、色母料，以混合速度为1000r/min进行高速热混，得到混合均匀后的所述管材专用料。
进一步的，上述的一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，所述保护层料，按质量份数计，由以下组分构成：PP树脂50份，环氧粉末15份，粘合剂20份，DBS成核剂5份，稳定剂5份，防老剂5份。
PP质量轻，表面光泽性好，机械性能(如屈服强度、拉伸强度、表面强度、刚性及耐磨性等)较优异，耐热性能好，尤其突出的是其良好的耐环境应力开裂及室温下不溶于一般溶剂、耐化学药品腐蚀、无毒、可回收利用、无环境污染。将PP树脂作为保护层料的主要组分，结合PP和PE的优点，实现PP和PE的性能互补，并且PP树脂与环氧粉末、DBS成核剂、粘合剂、稳定剂、防老剂复配，减少了保护层与PE大分子链缠结的可能性，可以对粘附强度的进行控制，而DBS成核剂、粘合剂、稳定剂、防老剂提高了保护层的机械性能及物理性能。
进一步的，上述的一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，所述保护层料的制备工艺，包括如下步骤：将PP树脂、环氧粉末、DBS成核剂、粘合剂、稳定剂、防老剂以混合速度为1000r/min进行高速热混，得到混合均匀后的所述保护层料。
进一步的，上述的一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，所述PE实壁管和外层保护层的粘附强度为1.5N/mm。
合理控制PE实壁管和外层保护层的粘附强度十分重要。如果粘附强度过大，会导致PE实壁管的裂纹增生，如果粘附强度过小，在管道安装时，PE实壁管和外层保护层之间容易产生滑动，造成保护层不能有效的保护PE实壁管，起不到提升耐候性的作用。
进一步的，上述的一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，所述步骤(3)还包括如下步骤：启动所述两条挤出机后，先打开加热系统，进行预热，待所述两台挤出机各区温度均达到工艺要求时，再打开料筒的喂料挡板并启动挤出机，把熔融料通过挤出机的芯棒经齿轮传动装置带动旋转，旋转输送至所述双层共挤机头，将挤出机转速提高到4r/min的速度，密切观察挤出机运行情况和抖动性。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明公开的一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，制得的PE实壁管的管壁厚度均匀，与保护层的合模效果更好，并且无分模线，同时兼具良好的耐候性，使其可在各种环境中稳定使用，使用寿命长，应用前景广阔；
(2)本发明开的一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，工艺简单，生产效率高，在加工过程中就能使PE实壁管上复合一层保护层，让两者可以完美结合；并且，在常规挤管加工过程中，由于熔体受到轴向挤出/牵引作用，分子链易沿轴向取向，导致了生产的PE实壁管的轴向性能会高于环向性能。显然，这种取向状态不利于PE实壁管的应用，通过设置芯棒为螺纹型芯棒，螺纹型芯棒旋转会在熔体轴向流动的基础上叠加环向运动，形成和定构不同层次偏离轴向排列的增强相结构，(如取向分子、串晶、纤维等)，特别是对串晶的产生有明显促进效果。因而，在旋转挤出和螺纹型芯棒耦合作用下，可形成大量偏离轴向排列的串晶结构，从而提高PE管的环向强度；
(3)所述管材专用料通过钙锌复合稳定剂、MB防老剂提高了PE实壁管的韧性，有效地防止PE实壁管老化；通过用过氧化二异丙苯、马来酸酐，解决了PE实壁管受冲击时极易破碎、易应力开裂的问题；添加抗菌剂，实现了PE实壁管的抗菌性能；添加负载抗菌的二氧化钛和炭黑作为紫外吸收剂，实现了PE实壁管的耐紫外性能及粉体的抗菌性能；添加聚烯烃弹性体，在材料承受载荷时，相当于物理交联点，起到平均分布负荷的作用；通过添加灰色或绿色的色母粒，增加管的不透光性，以抑制藻类的生长；
(4)所述保护层料将PP树脂作为主要组分，结合PP和PE的优点，实现PP和PE的性能互补，并且PP树脂与环氧粉末、DBS成核剂、粘合剂、稳定剂、防老剂复配，减少了保护层与PE大分子链缠结的可能性，可以对粘附强度的进行控制，而DBS成核剂、粘合剂、稳定剂、防老剂提高了保护层的机械性能及物理性能。
具体实施方式
下面将结合具体实验数据，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
以下实施例提供了一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，所述一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，所述管材专用料，按质量份数计，由以下组分构成：PE树脂：50～55份；抗菌剂4～6份：有机化蒙脱土：7～9份；过氧化二异丙苯：0.3～0.5份；钙锌复合稳定剂：2～5份；MB防老剂：1～2份；马来酸酐：7～8份；负载抗菌剂的二氧化钛：15～20份；炭黑：0.5～1份；聚烯烃弹性体：3.5～5份；硅烷类偶联剂：1～1.5份；聚乙烯蜡：0.5～0.7份；色母料：1.5～2份。所述的芳酯型液晶环氧树脂为环氧4，4’-二对羟基苯甲酸对苯二酚二缩水甘油醚。
所述硅烷类偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷)一种或多种。
所述保护层料，按质量份数计，由以下组分构成：PP树脂50份，环氧粉末15份，粘合剂20份，DBS成核剂5份，稳定剂5份，防老剂5份。
所述PE实壁管和外层保护层的粘附强度为1.5N/mm。
实施例1
对生产线的所有设备作全面细致的检查，确认设备无异常，并根据规格型号，安装好相应的模具及调整设备；
准备PE实壁管的管材专用料，所述管材专用料，按质量份数计，由以下组分构成：PE树脂：50份；抗菌剂5份：有机化蒙脱土：7份；过氧化二异丙苯：0.5份；钙锌复合稳定剂：3份；MB防老剂：2份；马来酸酐：8份；负载抗菌剂的二氧化钛：20份；炭黑：0.5份；聚烯烃弹性体：5份；乙烯基三乙氧基硅烷：1份；聚乙烯蜡：0.5份；色母料：1.5份。所述管材专用料的制备工艺，包括如下步骤：(1)制备PE树脂/抗菌剂共混物：将所述PE树脂、抗菌剂共混，用40kGy剂量的γ射线辐照接枝，使抗菌剂接枝在PE树脂上；(2)制备负载抗菌剂的二氧化钛：将二氧化钛浸渍在聚氯化三丁基-4-苯乙烯基磷盐乙醇溶液中，在80℃搅拌浸渍3h，离心后去除上清液，60℃烘干，制得所述负载抗菌剂的二氧化钛；(3)将所述PE树脂/抗菌剂共混物、负载抗菌剂的二氧化钛、有机化蒙脱土、过氧化二异丙苯、钙锌复合稳定剂、MB防老剂、马来酸酐、负载抗菌剂的二氧化钛、炭黑、聚烯烃弹性体、乙烯基三乙氧基硅烷、聚乙烯蜡、色母料，以混合速度为1000r/min进行高速热混，得到混合均匀后的所述管材专用料。
准备PE实壁管的保护层料，所述保护层料，按质量份数计，由以下组分构成：PP树脂50份，环氧粉末15份，粘合剂20份，DBS成核剂5份，稳定剂5份，防老剂5份。将PP树脂、环氧粉末、DBS成核剂、粘合剂、稳定剂、防老剂以混合速度为1000r/min进行高速热混，得到混合均匀后的所述保护层料。
将上述管材专用料、保护层料通过吸料器吸入料斗，从料斗分别下料到两台挤出机的料筒中，所述两台挤出机通过机头连接体连接双层共挤机头，通过所述双层共挤机头进行共挤。
启动挤出机，将管材专用料、保护层料加热至熔融塑化后，然后挤出机的芯棒经齿轮传动装置带动旋转，所述芯棒为螺纹型芯棒，并以4r/min的速度旋转，旋转输送至所述双层共挤机头，完成挤制过程。初步成型的具有外保护层的PE实壁管经定径套冷却，将经过定径套冷却的具有外保护层的PE实壁管再经水喷淋冷却定型，将牵引机按照挤出机的转速设定相应的牵引速度，启动机台的同步系统并以1m/min增长速度来提高牵引机速度，同时根据出料变化、熔体压力和电机电流的变化，及时作相应调整
最后，将生产好的PE实壁管根据要求设置定长，然后由切割机进行全自动切割；对成品进行抽取试样测量、测试，若测量、测试合格，则包装入库；若不合格，则回收粉碎再利用。
实施例2
对生产线的所有设备作全面细致的检查，确认设备无异常，并根据规格型号，安装好相应的模具及调整设备；
准备PE实壁管的管材专用料，所述管材专用料，按质量份数计，由以下组分构成：PE树脂：55份；抗菌剂5份：有机化蒙脱土：7份；过氧化二异丙苯：0.5份；钙锌复合稳定剂：3份；MB防老剂：2份；马来酸酐：10份；负载抗菌剂的二氧化钛：20份；炭黑：0.5份；聚烯烃弹性体：5份；乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷)：1份；聚乙烯蜡：0.5份；色母料：1.5份。所述管材专用料的制备工艺，包括如下步骤：(1)制备PE树脂/抗菌剂共混物：将所述PE树脂、抗菌剂共混，用40kGy剂量的γ射线辐照接枝，使抗菌剂接枝在PE树脂上；(2)制备负载抗菌剂的二氧化钛：将二氧化钛浸渍在聚氯化三丁基-4-苯乙烯基磷盐乙醇溶液中，在80℃搅拌浸渍3h，离心后去除上清液，60℃烘干，制得所述负载抗菌剂的二氧化钛；(3)将所述PE树脂/抗菌剂共混物、负载抗菌剂的二氧化钛、有机化蒙脱土、过氧化二异丙苯、钙锌复合稳定剂、MB防老剂、马来酸酐、负载抗菌剂的二氧化钛、炭黑、聚烯烃弹性体、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷)、聚乙烯蜡、色母料，以混合速度为1000r/min进行高速热混，得到混合均匀后的所述管材专用料。
准备PE实壁管的保护层料，所述保护层料，按质量份数计，由以下组分构成：PP树脂50份，环氧粉末15份，粘合剂20份，DBS成核剂5份，稳定剂5份，防老剂5份。将PP树脂、环氧粉末、DBS成核剂、粘合剂、稳定剂、防老剂以混合速度为1000r/min进行高速热混，得到混合均匀后的所述保护层料。
将上述管材专用料、保护层料通过吸料器吸入料斗，从料斗分别下料到两台挤出机的料筒中，所述两台挤出机通过机头连接体连接双层共挤机头，通过所述双层共挤机头进行共挤。
启动挤出机，将管材专用料、保护层料加热至熔融塑化后，然后挤出机的芯棒经齿轮传动装置带动旋转，所述芯棒为螺纹型芯棒，并以4r/min的速度旋转，旋转输送至所述双层共挤机头，完成挤制过程。初步成型的具有外保护层的PE实壁管经定径套冷却，将经过定径套冷却的具有外保护层的PE实壁管再经水喷淋冷却定型，将牵引机按照挤出机的转速设定相应的牵引速度，启动机台的同步系统并以1m/min增长速度来提高牵引机速度，同时根据出料变化、熔体压力和电机电流的变化，及时作相应调整
最后，将生产好的PE实壁管根据要求设置定长，然后由切割机进行全自动切割；对成品进行抽取试样测量、测试，若测量、测试合格，则包装入库；若不合格，则回收粉碎再利用。
实施例3
对生产线的所有设备作全面细致的检查，确认设备无异常，并根据规格型号，安装好相应的模具及调整设备；
准备PE实壁管的管材专用料，所述管材专用料，按质量份数计，由以下组分构成：PE树脂：50份；抗菌剂7份：有机化蒙脱土：8份；过氧化二异丙苯：0.5份；钙锌复合稳定剂：3份；MB防老剂：2份；马来酸酐：10份；负载抗菌剂的二氧化钛：20份；炭黑：0.5份；聚烯烃弹性体：5份；乙烯基三甲氧基硅烷：1份；聚乙烯蜡：0.5份；色母料：1.5份。所述管材专用料的制备工艺，包括如下步骤：(1)制备PE树脂/抗菌剂共混物：将所述PE树脂、抗菌剂共混，用50kGy剂量的γ射线辐照接枝，使抗菌剂接枝在PE树脂上；(2)制备负载抗菌剂的二氧化钛：将二氧化钛浸渍在聚氯化三丁基-4-苯乙烯基磷盐乙醇溶液中，在80℃搅拌浸渍3h，离心后去除上清液，60℃烘干，制得所述负载抗菌剂的二氧化钛；(3)将所述PE树脂/抗菌剂共混物、负载抗菌剂的二氧化钛、有机化蒙脱土、过氧化二异丙苯、钙锌复合稳定剂、MB防老剂、马来酸酐、负载抗菌剂的二氧化钛、炭黑、聚烯烃弹性体、乙烯基三甲氧基硅烷、聚乙烯蜡、色母料，以混合速度为1000r/min进行高速热混，得到混合均匀后的所述管材专用料。
准备PE实壁管的保护层料，所述保护层料，按质量份数计，由以下组分构成：PP树脂50份，环氧粉末15份，粘合剂20份，DBS成核剂5份，稳定剂5份，防老剂5份。将PP树脂、环氧粉末、DBS成核剂、粘合剂、稳定剂、防老剂以混合速度为1000r/min进行高速热混，得到混合均匀后的所述保护层料。
将上述管材专用料、保护层料通过吸料器吸入料斗，从料斗分别下料到两台挤出机的料筒中，所述两台挤出机通过机头连接体连接双层共挤机头，通过所述双层共挤机头进行共挤。
启动挤出机，将管材专用料、保护层料加热至熔融塑化后，然后挤出机的芯棒经齿轮传动装置带动旋转，所述芯棒为螺纹型芯棒，并以4r/min的速度旋转，旋转输送至所述双层共挤机头，完成挤制过程。初步成型的具有外保护层的PE实壁管经定径套冷却，将经过定径套冷却的具有外保护层的PE实壁管再经水喷淋冷却定型，将牵引机按照挤出机的转速设定相应的牵引速度，启动机台的同步系统并以1m/min增长速度来提高牵引机速度，同时根据出料变化、熔体压力和电机电流的变化，及时作相应调整
最后，将生产好的PE实壁管根据要求设置定长，然后由切割机进行全自动切割；对成品进行抽取试样测量、测试，若测量、测试合格，则包装入库；若不合格，则回收粉碎再利用。
效果验证：
按照下述标准对由上述实施例1、实施例2、实施例3得到的PE实壁管进行性能检测，测试结果如表1所示。
PE实壁管的使用寿命通过测试耐长期静液压强(LTHS)、慢速裂纹增长(SCG)、快速裂纹扩展(RCP)来预测，参照国际标准ISO9080《塑料管材系统-外推法测定管材的耐长期静液压强》、ISO 13479《聚烯烃输送液体管材-测定耐裂纹增长》、ISO 13477《输送液体用热塑性塑料管材-耐快速裂纹增长的测试》。
表1样品性能测试结果
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）前期准备：对生产线的所有设备作全面细致的检查，确认设备无异常，并根据规格型号，安装好相应的模具及调整设备；
（2）备料、进料：准备PE实壁管的管材专用料以及保护层料，通过吸料器吸入料斗，从料斗分别下料到两台挤出机的料筒中，所述两台挤出机通过机头连接体连接双层共挤机头，通过所述双层共挤机头进行共挤；
（3）挤出成型：启动挤出机，将管材专用料、保护层料加热至熔融塑化后，然后挤出机的芯棒经齿轮传动装置带动旋转，所述芯棒为螺纹型芯棒，并以 4 r/min 的速度旋转，旋转输送至所述双层共挤机头，完成挤制过程;
（4）定径套冷却：初步成型的具有外保护层的PE实壁管经定径套冷却；
（5）喷淋冷却定型：将经过定径套冷却的具有外保护层的PE实壁管再经水喷淋冷却定型；
（6）牵引机牵引：将牵引机按照挤出机的转速设定相应的牵引速度，启动机台的同步系统并以1m/min增长速度来提高牵引机速度，同时根据出料变化、熔体压力和电机电流的变化，及时作相应调整；
（7）成品切割：将生产好的PE实壁管根据要求设置定长，然后由切割机进行全自动切割；
（8）合格检测：对成品进行抽取试样测量、测试，若测量、测试合格，则包装入库；若不合格，则回收粉碎再利用。
2.根据权利要求1所述的一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，其特征在于，所述管材专用料，按质量份数计，由以下组分构成： PE树脂：50~55 份；抗菌剂4~6份：有机化蒙脱土：7~9 份；过氧化二异丙苯：0.3~0.5 份；钙锌复合稳定剂：2~5份；MB防老剂：1~2 份；马来酸酐：7~8 份；负载抗菌剂的二氧化钛：15~20 份；炭黑：0.5~1 份；聚烯烃弹性体：3.5~5 份；硅烷类偶联剂：1~1.5 份；聚乙烯蜡：0.5~0.7 份；色母料：1.5~2 份。
3.根据权利要求1所述的一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，其特征在于，所述管材专用料，按质量份数计，由以下组分构成： PE树脂：50 份；抗菌剂5份：有机化蒙脱土：7 份；过氧化二异丙苯：0.5份；钙锌复合稳定剂：3份；MB防老剂：2 份；马来酸酐：8 份；负载抗菌剂的二氧化钛：20 份；炭黑：0.5 份；聚烯烃弹性体：5 份；硅烷类偶联剂：1 份；聚乙烯蜡：0.5份；色母料：1.5 份。
4.根据权利要求2或3任一所述的一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，其特征在于，所述负载抗菌剂的二氧化钛比表面为 300cm2/g。
5.根据权利要求2或3任一所述的一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，其特征在于，所述硅烷类偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷) 一种或多种。
6.根据权利要求2或3所述的一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，其特征在于，所述管材专用料的制备工艺，包括如下步骤：
（1）制备PE树脂/抗菌剂共混物：将所述PE树脂、抗菌剂共混，用 40 kGy 剂量的 γ 射线辐照接枝，使抗菌剂接枝在 PE树脂上；
（2）制备负载抗菌剂的二氧化钛：将二氧化钛浸渍在聚氯化三丁基-4-苯乙烯基磷盐乙醇溶液中，在 80 ℃搅拌浸渍 3 h，离心后去除上清液，60 ℃烘干，制得所述负载抗菌剂的二氧化钛；
（3）将所述PE树脂/抗菌剂共混物、负载抗菌剂的二氧化钛、有机化蒙脱土、过氧化二异丙苯、钙锌复合稳定剂、MB防老剂、马来酸酐、负载抗菌剂的二氧化钛、炭黑、聚烯烃弹性体、硅烷类偶联剂、聚乙烯蜡、色母料，以混合速度为 1000 r/min 进行高速热混，得到混合均匀后的所述管材专用料。
7.根据权利要求1所述的一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，其特征在于：所述保护层料，按质量份数计，由以下组分构成：PP树脂50份，环氧粉末15份，粘合剂20份，DBS成核剂5份，稳定剂5份，防老剂5份。
8.根据权利要求7所述的一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，其特征在于，所述保护层料的制备工艺，包括如下步骤：将PP树脂、环氧粉末、DBS成核剂、粘合剂、稳定剂、防老剂以混合速度为 1000 r/min 进行高速热混，得到混合均匀后的所述保护层料。
9.根据权利要求7所述的一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，其特征在于： 所述PE实壁管和外层保护层的粘附强度为1.5N/mm。
10.根据权利要求1所述的一种提升PE实壁管耐候性的生产工艺，其特征在于，所述步骤（2）还包括如下步骤：启动所述两条挤出机后，先打开加热系统，进行预热，待所述两台挤出机各区温度均达到工艺要求时，再打开料筒的喂料挡板并启动挤出机，把熔融料通过挤出机的芯棒经齿轮传动装置带动旋转，旋转输送至所述双层共挤机头，将挤出机转速提高到4 r/min 的速度，密切观察挤出机运行情况和抖动性。
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