CN111396651A - 一种一次涂塑成型柔性环保涂塑水带及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种一次涂塑成型柔性环保涂塑水带及其制备方法，由内到外的结构依次由内表面涂层、纤维编织层和外表面涂层组成，所述内表面涂层和所述外表面涂层在所述纤维编织层的表面一次涂塑成型，所述内表面涂层和所述外表面涂层为改性聚乙烯材料，所述改性聚乙烯材料包括如下重量份组分的原材料：聚乙烯50‑80份、热塑性弹性体类增韧剂10‑40份、增塑剂2‑20份、润滑剂1‑10份、防老剂0.1‑0.5份、填充料0‑15份；本发明方法采用一次涂塑成型工艺，纤维编织层内外表面涂塑材料一致，简化了成型工艺，且成型工艺简单，具有较好的柔性及强度；本发明的涂塑水带具有环保、柔软、质轻、过水量大、存储运输方便、使用便捷的特点。

Description

一种一次涂塑成型柔性环保涂塑水带及其制备方法
技术领域
本发明涉及水带技术领域，具体涉及一种一次涂塑成型柔性环保涂塑水带及其制备方法。
背景技术
涂塑水带是一种常用的农用水带，具有重量轻、柔软、耐腐蚀，可任意弯曲折叠，易于清洗和收卷等优点，主要用于农田水利灌溉、抗旱、消防水输送，以及工业生产的液体和气体输送等领域，是理想的流体输送软管。
传统的涂塑水带是用高强涤纶纤维和PVC材料制成。由于和PVC配合使用的稳定剂中常含有重金属等添加剂，且与PVC配合使用的助剂如增塑油剂添加量大，常使得加工后的水带产品有比较大的气味；另外PVC耐低温性差，不适于在温度较低的环境下使用，且废物处理时燃烧会释放酸性有毒气体；还存在制备工艺复杂的缺点。因此欧美发达国家已经逐步淘汰传统的PVC涂塑水带，所以急需开发一种柔性环保涂塑水带。
发明内容
为了解决现有涂塑水带不环保、耐低温性差以及制备工艺复杂的技术问题，而提供一种一次涂塑成型柔性环保涂塑水带及其制备方法。本发明方法的涂塑水带采用改性PE材料在于纤维一次复合成型，具有较好的柔性及强度，且涂塑水带在加工、使用及废物处理时环保，制备工艺简单。
为了达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种一次涂塑成型柔性环保涂塑水带，由内到外的结构依次由内表面涂层、纤维编织层和外表面涂层组成，所述内表面涂层和所述外表面涂层在所述纤维编织层的表面一次涂塑成型，所述内表面涂层和所述外表面涂层为改性聚乙烯材料，所述改性聚乙烯材料包括如下重量份组分的原材料：聚乙烯50-80份、热塑性弹性体类增韧剂10-40份、增塑剂2-20份、润滑剂1-10份、防老剂0.1-0.5份、填充料0-15份。
进一步地，所述聚乙烯为低密度聚乙烯、中密度聚乙烯中的一种或几种。但不限于此，其它具有合适力学性能和加工性能的热塑性塑料材料也适用。
进一步地，所述热塑性弹性体类增韧剂为POE、SEBS、EPDM中的一种或几种。但不限于此，其它能够进行增韧作用的热塑性弹性体类增韧剂也适用。
进一步地，所述增塑剂为DOP、DBP、石蜡油、PE蜡中的一种或几种。但不限于此。
进一步地，所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸、聚乙烯蜡、硬脂酸钙中的一种或几种；所述防老剂为抗氧剂1010、抗氧剂DNP、抗氧剂164中的一种或几种。但不限于此，所选用的防老剂为无毒型抗氧剂。
进一步地，所述填充料为碳酸钙、滑石粉、二氧化硅中的一种或几种。
进一步地，所述内表面涂层和所述外表面涂层还包括0.1-2.0重量份的色粉或色母粒。
进一步地，所述纤维编织层的材料为涤纶纤维、天然纤维、粘胶纤维、尼龙纤维中的一种。
本发明另一方面提供一种一次涂塑成型柔性环保涂塑水带的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方将所述改性聚乙烯材料的所述组分混合均匀后进行挤出造粒，制得改性聚乙烯粒料，待用；
(2)将纤维经纱线缠绕机组缠绕编织成纤维编织层后送入具有腔体的水带模具内，同时与所述水带模具连接的单螺杆挤出机熔融步骤(1)的所述改性聚乙烯粒料形成熔体，所述熔体被所述单螺杆挤出机输入所述水带模具内并与所述纤维编织层进行复合，所述熔体一部分通过所述纤维编织层的孔隙渗透到其内表面形成内表面涂层，剩余部分的所述熔体留在所述纤维编织层的外表面形成外表面涂层，经水冷，收卷，得到一次涂塑成型柔性环保涂塑水带。
进一步地，步骤(1)所述挤出造粒采用双螺杆挤出机进行挤出造粒，所述双螺杆挤出机的温度设置为130℃～165℃，螺杆转速35～350rpm；步骤(2)中所述单螺杆挤出机的温度设置为150℃～180℃；所述水带模具内的温度设置为180℃；所述涂塑水带Φ150mm、厚2.0mm。
有益技术效果：
本发明采用热塑性聚乙烯为原料，不用使用污染性的添加剂如重金属稳定剂和不耐高温的增塑油剂，采用热塑性弹性体对聚乙烯进行增韧，获得的涂塑水带既环保，又具有较好的柔性和强度，且耐低温性能佳；本发明的涂塑水带采用一次涂塑成型工艺，纤维编织层内外表面涂塑材料一致，简化了成型工艺，无污染，无气味，成型工艺简单，产品性能优异；本发明的涂塑水带具有环保、柔软、质轻、过水量大、存储运输方便、使用便捷的特点，产品适宜使用温度-20℃～50℃。
附图说明
图1为本发明实施例1的涂塑水带的截面示意图，其中1-内表面涂层，2-纤维编织层，3-外表面涂层。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的数值不限制本发明的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
实施例1
一种一次涂塑成型柔性环保涂塑水带，由内到外的结构如图1所示，依次由内表面涂层1、纤维编织层2和外表面涂层3组成，所述内表面涂层1和所述外表面涂层3在所述纤维编织层2的表面一次涂塑成型，所述内表面涂层1和所述外表面涂层3为改性聚乙烯材料，所述改性聚乙烯材料包括如下重量份组分的原材料：低密度聚乙烯80份、热塑性弹性体类增韧剂POE 20份、增塑剂石蜡油10份、润滑剂硬脂酸2份、防老剂抗氧剂1010 0.5份、填充料0份、蓝色粉0.2份。
本实施例中纤维编织层2为涤纶纤维长丝。
实施例2
本实施例的一种一次涂塑成型柔性环保涂塑水带的结构与实施例1相同，不同之处在于所述改性聚乙烯材料包括如下重量份组分的原材料：中密度聚乙烯50份、热塑性弹性体类增韧剂EPDM 20份和SEBS 20份、增塑剂DOP15份和PE蜡5份、润滑剂乙撑双硬脂酸酰胺3份和硬脂酸钙2份、防老剂抗氧剂DNP 0.1份和抗氧剂164 0.1份、填充料碳酸钙10份、黑色母2份。
本实施例中纤维编织层为尼龙纤维长丝。
实施例3
本实施例的一种一次涂塑成型柔性环保涂塑水带的结构与实施例1相同，不同之处在于所述改性聚乙烯材料包括如下重量份组分的原材料：低密度聚乙烯65份、热塑性弹性体类增韧剂EPDM 15份、增塑剂DBP 5份和石油蜡5份、润滑剂芥酸酰胺5份、防老剂抗氧剂164 0.3份、填充料滑石粉5份、黑色母2份。
本实施例中纤维编织层为粘胶纤维长丝。
实施例4
一种一次涂塑成型柔性环保涂塑水带的制备方法，包括如下步骤：
(1)分别按实施例1～实施例3的改性聚乙烯材料配方将所述组分的原材料混合，混合可以采用手工拌料或采用高速混合机拌料，混合均匀后在双螺杆挤出机上进行挤出造粒，所述双螺杆挤出机的温度设置为：加料段135℃、压缩段160℃、计量段165℃、模头165℃，螺杆转速35～350rpm，制得改性聚乙烯粒料，待用；螺杆转速可以根据实际生产情况进行调节；
(2)将实施例1～3中的涤纶纤维长丝或尼龙纤维长丝或粘胶纤维长丝经过纱线缠绕机组缠绕编织制成纤维编织层后送入具有腔体的水带模具内，同时与所述水带模具连接的单螺杆挤出机熔融步骤(1)的所述改性聚乙烯粒料以形成熔体，所述熔体被所述单螺杆挤出机输入所述水带模具内并与所述纤维编织层进行复合，聚乙烯熔体一部分通过纤维编织层的孔隙渗透到其内表面，在纤维编织层的内表面形成内表面涂层，剩余部分聚乙烯熔体留在纤维编织层的外表面形成外表面涂层，经水冷，压紧、收卷，得到Φ150mm、厚2.0mm的一次涂塑成型柔性环保涂塑水带；所述单螺杆挤出机的温度设置为加料段155℃、压缩段165℃、计量段178℃、模头180℃；所述水带模具内温度设置为180℃。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种一次涂塑成型柔性环保涂塑水带，由内到外的结构依次由内表面涂层、纤维编织层和外表面涂层组成，其特征在于，所述内表面涂层和所述外表面涂层在所述纤维编织层的表面一次涂塑成型，所述内表面涂层和所述外表面涂层为改性聚乙烯材料，所述改性聚乙烯材料包括如下重量份组分的原材料：聚乙烯50-80份、热塑性弹性体类增韧剂10-40份、增塑剂2-20份、润滑剂1-10份、防老剂0.1-0.5份、填充料0-15份。
2.根据权利要求1所述的一种一次涂塑成型柔性环保涂塑水带，其特征在于，所述聚乙烯为低密度聚乙烯、中密度聚乙烯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种一次涂塑成型柔性环保涂塑水带，其特征在于，所述热塑性弹性体类增韧剂为POE、SEBS、EPDM中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种一次涂塑成型柔性环保涂塑水带，其特征在于，所述增塑剂为DOP、DBP、石蜡油、PE蜡中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种一次涂塑成型柔性环保涂塑水带，其特征在于，所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸、聚乙烯蜡、硬脂酸钙中的一种或几种；所述防老剂为抗氧剂1010、抗氧剂DNP、抗氧剂164中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种一次涂塑成型柔性环保涂塑水带，其特征在于，所述填充料为碳酸钙、滑石粉、二氧化硅中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种一次涂塑成型柔性环保涂塑水带，其特征在于，所述内表面涂层和所述外表面涂层还包括0.1-2.0重量份的色粉或色母粒。
8.根据权利要求1所述的一种一次涂塑成型柔性环保涂塑水带，其特征在于，所述纤维编织层的材料为涤纶纤维、天然纤维、粘胶纤维、尼龙纤维中的一种。
9.一种根据权利要求1～8任一项所述的一次涂塑成型柔性环保涂塑水带的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按配方将所述改性聚乙烯材料的所述组分的原材料混合均匀后进行挤出造粒，制得改性聚乙烯粒料，待用；
(2)将纤维经纱线缠绕机组缠绕编织成纤维编织层后送入具有腔体的水带模具内，同时与所述水带模具连接的单螺杆挤出机熔融步骤(1)的所述改性聚乙烯粒料形成熔体，所述熔体被所述单螺杆挤出机输入所述水带模具内并与所述纤维编织层进行复合，所述熔体一部分通过所述纤维编织层的孔隙渗透到其内表面形成内表面涂层，剩余部分的所述熔体留在所述纤维编织层的外表面形成外表面涂层，经水冷，收卷，得到一次涂塑成型柔性环保涂塑水带。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述挤出造粒采用双螺杆挤出机进行挤出造粒，所述双螺杆挤出机的温度设置为130℃～165℃，螺杆转速35～350rpm；步骤(2)中所述单螺杆挤出机的温度设置为150℃～180℃；所述水带模具内的温度设置为180℃；所述涂塑水带Φ150mm、厚2.0mm。
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