CN111205540A - 一种聚乙烯合金塑料管材及其制备方法 - Google Patents

一种聚乙烯合金塑料管材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及聚乙烯塑料管材的技术领域，提供了一种聚乙烯合金塑料材料，按重量份计，原料至少包含：60‑100份HDPE、1‑3份抗氧剂、0.5‑1.5份相容剂、0.5‑2.5份光稳定剂、1‑5份增塑剂、1‑5份抗菌剂、1‑5份填充剂。还提供了一种聚乙烯合金塑料管材。

Description

一种聚乙烯合金塑料管材及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚乙烯塑料管材的技术领域，具体的更设计一种聚乙烯合金塑料管材及其制备方法。
背景技术
目前，在世界范围内，塑料管材发展很快，它正在各个领域中不断地取代各种金属管材和其它传统材料的管材。塑料管材在工程上应用较为普及，品种、种类、型号很多，用户可以根据自己的需要选择各种塑料管材。现在国内外的塑料管材仍以聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)管材为主导产品，虽然塑料管材，正以其特有的优点迅速占领了建筑给排水市场。
PE管材是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂管材，由于PE管材具有无毒、无味、无臭、良好的耐寒、耐热性和化学稳定性、较高的刚性和韧性，以及机械性能好、安装方便等诸多优点，被广泛的应用于建筑给、排水，埋地排水管、输气管及电讯工程等领域。目前，在世界范围内，塑料管材发展很快，它正在各个领域中不断地取代各种金属管材和其它传统材料的管材。塑料管材在工程上应用较为普及，品种、种类、型号很多，用户可以根据自己的需要选择各种塑料管材。聚乙烯因其优良的耐寒耐热及价格低廉等各种性能，因此用于排水市场，但是在现有的建筑中，尤其是学校、化工场所、医院等场所领域，因其污水等具有强酸强碱或是高毒性等废弃物的存在会对PE管材造成一定程度的伤害，影响了聚乙烯管材的使用，现有常用的PE管材的力学强度不足以用于条件恶劣的环境使用。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的第一个方面提供了一种聚乙烯合金塑料材料，按重量份计，原料至少包含：60-100份HDPE、1-3份抗氧剂、0.5-1.5 份相容剂、0.5-2.5份光稳定剂、1-5份增塑剂、1-5份抗菌剂、1-5份填充剂。
作为一种优选的技术方案，本发明中所述的聚乙烯合金塑料材料，按重量份计，原料至少包含：70-90份HDPE、1.5-2.5份抗氧剂、0.8-1.2份相容剂、1-2 份光稳定剂、2-4份增塑剂、3-4份填充剂。
作为一种优选的技术方案，本发明中所述HDPE的熔体流动速率为 2-10g/min。
作为一种优选的技术方案，本发明中所述HDPE的熔体流动速率为 2-7g/min；密度为0.93-0.96g/cm3。
作为一种优选的技术方案，本发明中所述原料还包含PET树脂；所述PET 树脂、PET树脂的重量比为1:(1-5)。
作为一种优选的技术方案，本发明中所述PET树脂的熔体流动速率为 2-7cm3/min。
作为一种优选的技术方案，本发明中所述PET树脂的密度为1.3-1.7g/cm3。
作为一种优选的技术方案，本发明中所述抗氧剂为硫代二丙酸双十二醇酯。
本发明的第二个方面提供了一种聚乙烯合金塑料管材，原料制备至少包含：所述的聚乙烯合金塑料材料。
本发明的第三个方面提供了一种所述的聚乙烯合金塑料管材的制备方法，步骤至少包括：
(1)将聚乙烯合金塑料材料中的各种原料、相容搅拌混合5-10min，搅拌的速度为200-500r/min，温度为30-50℃；(2)将混合完成的原料制成熔融混合物、制备粒料；(3)采用同向双螺杆挤出机，将步骤(2)中粒料进行熔融混合物，挤出制成管材，即得。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明提供了一种聚乙烯合金塑料管材，本发明使用了特定的高密度聚乙烯以及对苯二甲酸乙二醇酯作为主要基料，发明人意料不到发现，本发明中使用沙特沙伯基础，牌号为SABICHDPE ICP5602的HDPE和美国杜邦系列的PET复配使用具有较为好的力学性能，尤其是使用美国杜邦的
Figure BDA0002393328050000021
415HP NC010，在氧化剂为硫代二丙酸双十二醇酯时，两者聚合物会复配制备的管材的拉伸强度非常的优异，可以到了40MPa以上。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、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。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本发明中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
本发明的第一个方面提供了一种聚乙烯合金塑料材料，按重量份计，原料至少包含：60-100份HDPE、1-3份抗氧剂、0.5-1.5份相容剂、0.5-2.5份光稳定剂、 1-5份增塑剂、1-5份抗菌剂、1-5份填充剂。
在一些优选的实施方式中，所述的聚乙烯合金塑料材料，按重量份计，原料至少包含：70-90份HDPE、1.5-2.5份抗氧剂、0.8-1.2份相容剂、1-2份光稳定剂、2-4份增塑剂、3-4份填充剂。
在一些更优选的实施方式中，所述的聚乙烯合金塑料材料，按重量份计，原料至少包含：80份HDPE、2份抗氧剂、1份相容剂、1.3份光稳定剂、3份增塑剂、3.5份填充剂。
在一些实施方式中，所述HDPE的熔体流动速率为2-10g/min。
在一些优选的实施方式中，所述HDPE的熔体流动速率为2-7g/min。
在一些更优选的实施方式中，所述HDPE的熔体流动速率为2.3g/min。
在一些实施方式中，所述HDPE的密度为0.93-0.96g/cm3。
在一些优选的实施方式中，所述HDPE的密度为0.95-0.96g/cm3。
在一些更优选的实施方式中，所述HDPE的密度为0.95g/cm3。
在一些实施方式中，所述原料还包含PET树脂；所述PET树脂、PET树脂的重量比为1:(1-5)。
在一些优选的实施方式中，所述PET树脂、PET树脂的重量比为1:2.5。
在一些实施方式中，所述PET树脂的熔体流动速率为2-7cm3/min。
在一些优选的实施方式中，所述PET树脂的熔体流动速率为6cm3/min。
在一些实施方式中，所述PET树脂的密度为1.3-1.7g/cm3。
在一些优选的实施方式中，所述PET树脂的密度为1.68g/cm3。
在一些实施方式中，所述抗氧剂为硫代二丙酸双十二醇酯。
在一些实施方式中，所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐。
在一些实施方式中，所述稳定剂选自硬脂酸钙、硬脂酸铝、二苯基硫脲中的至少一种；优选的，所述稳定剂为硬脂酸钙。
在一些实施方式中，所述光稳定剂选自UV-326、UV-327中的至少一种；优选的，所述光稳定剂为UV-326。
在一些实施方式中，所述增塑剂选自邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二(甲氧基乙)酯中的至少一种；优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸丁苄酯。
在一些实施方式中，所述抗菌剂为银系抗菌剂。
在一些实施方式中，所述填充料为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、超细碳酸钙、滑石粉中的至少一种；优选的，所述填充料为重质碳酸钙。
本发明的第二个方面提供了一种聚乙烯合金塑料管材，原料制备至少包含：所述的聚乙烯合金塑料材料。
本发明的第三个方面提供了一种所述的聚乙烯合金塑料管材的制备方法， (1)将聚乙烯合金塑料材料中的各种原料、相容搅拌混合5-10min，搅拌的速度为200-500r/min，温度为30-50℃；(2)将混合完成的原料制成熔融混合物、制备粒料；(3)采用同向双螺杆挤出机，将步骤(2)中粒料进行熔融混合物，挤出制成管材，即得。
在一些实施方式中，所述双螺杆挤出机的料筒温度分别为180℃～230℃、 200℃～250℃、200℃～280℃,模头温度为200℃～270℃。
在一些实施方式中，所述双螺杆挤出机的料筒温度分别为200℃、220℃、 250℃,模头温度为240℃。
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明做进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容作出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
一种聚乙烯合金塑料材料，按重量份计，原料至少包含：80份HDPE、2份抗氧剂、1份相容剂、1.3份光稳定剂、3份增塑剂、3.5份填充剂。
所述HDPE的熔体流动速率为2.3g/min，所述HDPE的密度为0.95g/cm3，购买自沙特沙伯基础，牌号为SABICHDPE ICP5602。
所述原料还包含PET树脂；所述PET树脂、PET树脂的重量比为1:2.5。
所述PET树脂的熔体流动速率为4cm3/min，所述PET树脂的密度为 1.39g/cm3，购买自美国杜邦，牌号为
Figure BDA0002393328050000051
415HP NC010。
所述抗氧剂为硫代二丙酸双十二醇酯。所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐，商品牌号为CMG9801。所述稳定剂为硬脂酸钙。所述光稳定剂为UV-326。所述增塑剂为邻苯二甲酸丁苄酯。所述抗菌剂为银系抗菌剂。所述填充料为重质碳酸钙。所述的聚乙烯合金塑料管材的制备方法，(1)将聚乙烯合金塑料材料中的各种原料、相容搅拌混合5-10min，搅拌的速度为200-500r/min，温度为30-50℃； (2)将混合完成的原料制成熔融混合物、制备粒料；(3)采用同向双螺杆挤出机，将步骤(2)中粒料进行熔融混合物，挤出制成管材，即得。所述双螺杆挤出机的料筒温度分别为200℃、220℃、250℃,模头温度为240℃。
实施例2
一种聚乙烯合金塑料材料，按重量份计，原料至少包含：80份HDPE、2份抗氧剂、1份相容剂、1.3份光稳定剂、3份增塑剂、3.5份填充剂。
所述HDPE的熔体流动速率为6g/min，所述HDPE的密度为0.936g/cm3，购买自韩国韩华，牌号为Hanhua Total PE R906P。
所述原料还包含PET树脂；所述PET树脂、PET树脂的重量比为1:2.5。
所述PET树脂的熔体流动速率为6cm3/min，所述PET树脂的密度为 1.68g/cm3，购买自美国杜邦，牌号为
Figure BDA0002393328050000052
FR530NC010。
所述抗氧剂为硫代二丙酸双十二醇酯。所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐，商品牌号为CMG9801。所述稳定剂为硬脂酸钙。所述光稳定剂为UV-326。所述增塑剂为邻苯二甲酸丁苄酯。所述抗菌剂为银系抗菌剂。所述填充料为重质碳酸钙。所述的聚乙烯合金塑料管材的制备方法，(1)将聚乙烯合金塑料材料中的各种原料、相容搅拌混合5-10min，搅拌的速度为200-500r/min，温度为30-50℃； (2)将混合完成的原料制成熔融混合物、制备粒料；(3)采用同向双螺杆挤出机，将步骤(2)中粒料进行熔融混合物，挤出制成管材，即得。所述双螺杆挤出机的料筒温度分别为200℃、220℃、250℃,模头温度为240℃。
实施例3
一种聚乙烯合金塑料材料，按重量份计，原料至少包含：80份HDPE、2份抗氧剂、1份相容剂、1.3份光稳定剂、3份增塑剂、3.5份填充剂。
所述HDPE的熔体流动速率为18g/min，所述HDPE的密度为0.958g/cm3，购买自韩国LG化学，牌号为
Figure BDA0002393328050000061
H ME9180。
所述原料还包含PET树脂；所述PET树脂、PET树脂的重量比为1:2.5。
所述PET树脂的熔体流动速率为4cm3/min，所述PET树脂的密度为 1.39g/cm3，购买自美国杜邦，牌号为
Figure BDA0002393328050000062
415HP NC010。
所述抗氧剂为硫代二丙酸双十二醇酯。所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐，商品牌号为CMG9801。所述稳定剂为硬脂酸钙。所述光稳定剂为UV-326。所述增塑剂为邻苯二甲酸丁苄酯。所述抗菌剂为银系抗菌剂。所述填充料为重质碳酸钙。所述的聚乙烯合金塑料管材的制备方法，(1)将聚乙烯合金塑料材料中的各种原料、相容搅拌混合5-10min，搅拌的速度为200-500r/min，温度为30-50℃； (2)将混合完成的原料制成熔融混合物、制备粒料；(3)采用同向双螺杆挤出机，将步骤(2)中粒料进行熔融混合物，挤出制成管材，即得。所述双螺杆挤出机的料筒温度分别为200℃、220℃、250℃,模头温度为240℃。
实施例4
一种聚乙烯合金塑料材料，按重量份计，原料至少包含：80份HDPE、2份抗氧剂、1份相容剂、1.3份光稳定剂、3份增塑剂、3.5份填充剂。
所述HDPE的熔体流动速率为2.3g/min，所述HDPE的密度为0.95g/cm3，购买自沙特沙伯基础，牌号为SABICHDPE ICP5602。
所述原料还包含PET树脂；所述PET树脂、PET树脂的重量比为1:2.5。
所述PET树脂的熔体流动速率为15cm3/min，所述PET树脂的密度为 1.58g/cm3，购买自美国杜邦，牌号为PET 4410G6。
所述抗氧剂为硫代二丙酸双十二醇酯。所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐，商品牌号为CMG9801。所述稳定剂为硬脂酸钙。所述光稳定剂为UV-326。所述增塑剂为邻苯二甲酸丁苄酯。所述抗菌剂为银系抗菌剂。所述填充料为重质碳酸钙。所述的聚乙烯合金塑料管材的制备方法，(1)将聚乙烯合金塑料材料中的各种原料、相容搅拌混合5-10min，搅拌的速度为200-500r/min，温度为30-50℃； (2)将混合完成的原料制成熔融混合物、制备粒料；(3)采用同向双螺杆挤出机，将步骤(2)中粒料进行熔融混合物，挤出制成管材，即得。所述双螺杆挤出机的料筒温度分别为200℃、220℃、250℃,模头温度为240℃。
性能测试
拉伸强度和断裂伸长率：根据GB/T 8804.3-2003热塑性塑料管材拉伸性能测定，测试结果拉伸强度大于等于40MPa即为合格，反之不合格，测试结果如表 1所示。
表1性能测试结果
实施例 拉伸强度
实施例1 合格
实施例2 合格
实施例3 不合格
实施例4 不合格
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种聚乙烯合金塑料材料，其特征在于，按重量份计，原料至少包含：60-100份HDPE、1-3份抗氧剂、0.5-1.5份相容剂、0.5-2.5份光稳定剂、1-5份增塑剂、1-5份抗菌剂、1-5份填充剂。
2.如权利要求1所述的聚乙烯合金塑料材料，其特征在于，按重量份计，原料至少包含：70-90份HDPE、1.5-2.5份抗氧剂、0.8-1.2份相容剂、1-2份光稳定剂、2-4份增塑剂、3-4份填充剂。
3.如权利要求1或2所述的聚乙烯合金塑料材料，其特征在于，所述HDPE的熔体流动速率为2-10g/min。
4.如权利要求1-3任一项所述的聚乙烯合金塑料材料，其特征在于，所述HDPE的熔体流动速率为2-7g/min；密度为0.93-0.96g/cm3。
5.如权利要求1或2所述的聚乙烯合金塑料材料，其特征在于，所述原料还包含PET树脂；所述PET树脂、PET树脂的重量比为1:(1-5)。
6.如权利要求5所述的聚乙烯合金塑料材料，其特征在于，所述PET树脂的熔体流动速率为2-7cm3/min。
7.如权利要求5或6所述的聚乙烯合金塑料材料，其特征在于，所述PET树脂的密度为1.3-1.7g/cm3。
8.如权利要求1所述的聚乙烯合金塑料材料，其特征在于，所述抗氧剂为硫代二丙酸双十二醇酯。
9.一种聚乙烯合金塑料管材，其特征在于，原料制备至少包含：如权利要求1-8任一项所述的聚乙烯合金塑料材料。
10.一种如权利要求9所述的聚乙烯合金塑料管材的制备方法，其特征在于，步骤至少包括：
(1)将聚乙烯合金塑料材料中的各种原料、相容搅拌混合5-10min，搅拌的速度为200-500r/min，温度为30-50℃；(2)将混合完成的原料制成熔融混合物、制备粒料；(3)采用同向双螺杆挤出机，将步骤(2)中粒料进行熔融混合物，挤出制成管材，即得。
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