CN111763377A - 一种克拉管及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

一种克拉管，该克拉管基管包括以下重量份原料：聚丙烯：70～85份、HDPE树脂：60～65份、纳米碳酸钙：15～20份、LDPE树脂：10～15份、硬脂酸钙：12～16份、色母粒：10～12份、二氧化硅：6～8份、玻璃纤维粉：5～10份、增韧剂：6～9份、白炭黑：3～5份、硅烷偶联剂：3～5份、丁腈橡胶：7～10份、降温母粒：4～6份、相容剂：1～3份、抗老化剂：1～2份、分散剂：1～2份、抗氧剂：3～5份，热稳定剂：2～5份、有机硅增粘剂：2～3份；本发明还提出了一种克拉管的制备工艺。本发明制备的克拉管具有更好的综合性能，使用寿命长，而且进一步提高了克拉管的整体抗磨损性能，制备工艺的连续性好，有助于生产加工。

Description

一种克拉管及其制备工艺
技术领域
本发明涉及克拉管技术领域，尤其涉及一种克拉管及其制备工艺。
背景技术
克拉管即热态缠绕成型高密度聚乙烯缠绕结构壁管，该壁管是以高密度聚乙烯树脂为主要原材料，采用热态缠绕杨型工艺，以聚丙烯单壁波纹管为支撑结构制成具有较高抗外压能力的特殊结构壁管材，克拉管产品可分为PR、OP、SQ、VW四种系列；其中，PR、OP主要用做埋地排水管道，SQ主要用于制造容器或窨井，VW主要用于三通、弯头、二次加工成型的管件，产品中应用最多的是PR系列；现有克拉管的耐磨性等防护性能不好，在管道施工过程中，由于管材的移动及与地面的接触，以至于管材表面在装卸、施工过程中经常受到破坏及损伤，并且现有克拉管的质量不佳，在使用时容易受到损坏，而且生产工艺的连续性差，有待进行改善。
发明内容
(一)发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种克拉管及其制备工艺，克拉管的环刚度、拉伸强度、弯曲强度、耐冲击性等综合性能更好，使用寿命长，而且通过在克拉管外表面涂覆耐磨防护层，进一步提高了克拉管的整体抗磨损性能，并且制备工艺的连续性好，进一步提高了克拉管的整体性。
(二)技术方案
本发明提出了一种克拉管，该克拉管基管包括以下重量份原料：
聚丙烯：70～85份、HDPE树脂：60～65份、纳米碳酸钙：15～20份、LDPE树脂：10～15份、硬脂酸钙：12～16份、色母粒：10～12份、二氧化硅：6～8份、玻璃纤维粉：5～10份、增韧剂：6～9份、白炭黑：3～5份、硅烷偶联剂：3～5份、丁腈橡胶：7～10份、降温母粒：4～6份、相容剂：1～3份、抗老化剂：1～2份、分散剂：1～2份、抗氧剂：3～5份，热稳定剂：2～5份、有机硅增粘剂：2～3份。
优选的，该克拉管基管包括以下重量份原料：
聚丙烯：70份、HDPE树脂：60份、纳米碳酸钙：15份、LDPE树脂：10份、硬脂酸钙：12份、色母粒：10份、二氧化硅：6份、玻璃纤维粉：5份、增韧剂：6份、白炭黑：3份、硅烷偶联剂：3份、丁腈橡胶：7份、降温母粒：4份、相容剂：1份、抗老化剂：1份、分散剂：1份、抗氧剂：3份，热稳定剂：2份、有机硅增粘剂：2份。
优选的，该克拉管基管包括以下重量份原料：
聚丙烯：85份、HDPE树脂：65份、纳米碳酸钙：20份、LDPE树脂：15份、硬脂酸钙：16份、色母粒：12份、二氧化硅：8份、玻璃纤维粉：10份、增韧剂：9份、白炭黑：5份、硅烷偶联剂：5份、丁腈橡胶：10份、降温母粒：6份、相容剂：3份、抗老化剂：2份、分散剂：2份、抗氧剂：5份，热稳定剂：5份、有机硅增粘剂：3份。
优选的，该克拉管基管包括以下重量份原料：
聚丙烯：80份、HDPE树脂：62份、纳米碳酸钙：18份、LDPE树脂：12份、硬脂酸钙：14份、色母粒：11份、二氧化硅：7份、玻璃纤维粉：8份、增韧剂：7份、白炭黑：4份、硅烷偶联剂：4份、丁腈橡胶：8份、降温母粒：5份、相容剂：2份、抗老化剂：1份、分散剂：2份、抗氧剂：4份，热稳定剂：4份、有机硅增粘剂：2份。
本发明还提出了一种克拉管的制备工艺，包括以下步骤：
S1、根据克拉管的制备配方称取所需的各原料重量，原料品质需符合相关规定；
S2、使用密闭的高效混合机对称取的各原料进行混合，混合时间为60～90min，混合温度为65～80℃；
S3、使用干燥设备对混合原料进行烘干，以实现混合原料的脱水，原料水分控制在≤2‰；
S4、将干燥后的原料投入带有熔融设备的挤出机中，熔融设备对原料进行熔融，挤出机对熔融后的原料进行挤出，以形成设定形状的克拉管基管；
S5、制备缠绕加固层并使缠绕加固层缠绕在克拉管基管的外壁，通过激光光束熔融缠绕加固层并使其与克拉管基管相连接，制得克拉管管体；
S6、通过冷却风机吹风来冷却克拉管管体，直至管体克拉管冷却定型；
S6、对克拉管尺寸进行加工以使其符合标准尺寸，并对克拉管进行修整以使其外观平滑规整；
S7、制备耐磨防护层用料，并将耐磨防护层用料涂覆在克拉管管体的外表面，以起到防护作用；
S8、对克拉管进行质量检验，并对检验合格后的克拉管进行切割，将切割后的克拉管包装入库。
优选的，在S4中，挤出过程具体如下：
采用单螺杆挤出机挤出成型得到克拉管基管，挤出温度为195～240℃，挤出压力为8～12MPa，挤出真空度为～0.07～～0.04MPa，挤出管材牵引速度为1.5～4m/min。
优选的，在S6中，主要是对克拉管管体的的承口和插口进行加工，并对端口进行修整，以及对克拉管管体的表面进行处理。
优选的，在S3中，还包括造粒操作，具体如下：
将干燥后的混合原料输送到双螺杆造粒机中，通过双螺杆造粒机进行造粒，挤出造粒的温度为230～250℃，以得到克拉管基管专用料。
优选的，在S7中，耐磨防护层的制备操作如下：
按照重量份比例称取所需原料，在不低于3500转/分钟的转速下搅拌10～30分钟，获得混合物；
对混合物进行熔融共混，得到防护材料，将获得的防护材料涂覆于克拉管管体的外表面，冷却后形成耐磨防护层。
优选的，耐磨防护层用料包括以下重量份原料：
PE树脂：75～80份、纳米碳酸钙：8～10份、纳米二硫化钼：8～12份、石墨：5～6份、聚四氟乙烯：5～6份、抗静电剂：2～3份、相容剂：2～3份、润滑分散剂：2～3份、抗氧剂：2～3份、阻燃剂：2～3份。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
克拉管的环刚度、拉伸强度、弯曲强度、耐冲击性等综合性能更好，使用寿命长，而且通过在克拉管外表面涂覆耐磨防护层，进一步提高了克拉管的整体抗磨损性能，并且制备工艺的连续性好，进一步提高了克拉管的整体性。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例一
本发明提出的一种克拉管，该克拉管基管包括以下重量份原料：
聚丙烯：70～85份、HDPE树脂：60～65份、纳米碳酸钙：15～20份、LDPE树脂：10～15份、硬脂酸钙：12～16份、色母粒：10～12份、二氧化硅：6～8份、玻璃纤维粉：5～10份、增韧剂：6～9份、白炭黑：3～5份、硅烷偶联剂：3～5份、丁腈橡胶：7～10份、降温母粒：4～6份、相容剂：1～3份、抗老化剂：1～2份、分散剂：1～2份、抗氧剂：3～5份，热稳定剂：2～5份、有机硅增粘剂：2～3份。
本发明还提出了一种克拉管的制备工艺，包括以下步骤：
S1、根据克拉管的制备配方称取所需的各原料重量，原料品质需符合相关规定；
S2、使用密闭的高效混合机对称取的各原料进行混合，混合时间为60～90min，混合温度为65～80℃；
S3、使用干燥设备对混合原料进行烘干，以实现混合原料的脱水，原料水分控制在≤2‰；
S4、将干燥后的原料投入带有熔融设备的挤出机中，熔融设备对原料进行熔融，挤出机对熔融后的原料进行挤出，以形成设定形状的克拉管基管；
S5、制备缠绕加固层并使缠绕加固层缠绕在克拉管基管的外壁，通过激光光束熔融缠绕加固层并使其与克拉管基管相连接，制得克拉管管体；
S6、通过冷却风机吹风来冷却克拉管管体，直至管体克拉管冷却定型；
S6、对克拉管尺寸进行加工以使其符合标准尺寸，并对克拉管进行修整以使其外观平滑规整；
S7、制备耐磨防护层用料，并将耐磨防护层用料涂覆在克拉管管体的外表面，以起到防护作用；
S8、对克拉管进行质量检验，并对检验合格后的克拉管进行切割，将切割后的克拉管包装入库。
实施例二
本发明提出的一种克拉管，该克拉管基管包括以下重量份原料：
聚丙烯：70份、HDPE树脂：60份、纳米碳酸钙：15份、LDPE树脂：10份、硬脂酸钙：12份、色母粒：10份、二氧化硅：6份、玻璃纤维粉：5份、增韧剂：6份、白炭黑：3份、硅烷偶联剂：3份、丁腈橡胶：7份、降温母粒：4份、相容剂：1份、抗老化剂：1份、分散剂：1份、抗氧剂：3份，热稳定剂：2份、有机硅增粘剂：2份。
本发明还提出了一种克拉管的制备工艺，包括以下步骤：
S1、根据克拉管的制备配方称取所需的各原料重量，原料品质需符合相关规定；
S2、使用密闭的高效混合机对称取的各原料进行混合，混合时间为60～90min，混合温度为65～80℃；
S3、使用干燥设备对混合原料进行烘干，以实现混合原料的脱水，原料水分控制在≤2‰；
S4、将干燥后的原料投入带有熔融设备的挤出机中，熔融设备对原料进行熔融，挤出机对熔融后的原料进行挤出，以形成设定形状的克拉管基管；
S5、制备缠绕加固层并使缠绕加固层缠绕在克拉管基管的外壁，通过激光光束熔融缠绕加固层并使其与克拉管基管相连接，制得克拉管管体；
S6、通过冷却风机吹风来冷却克拉管管体，直至管体克拉管冷却定型；
S6、对克拉管尺寸进行加工以使其符合标准尺寸，并对克拉管进行修整以使其外观平滑规整；
S7、制备耐磨防护层用料，并将耐磨防护层用料涂覆在克拉管管体的外表面，以起到防护作用；
S8、对克拉管进行质量检验，并对检验合格后的克拉管进行切割，将切割后的克拉管包装入库。
实施例三
本发明提出的一种克拉管，该克拉管基管包括以下重量份原料：
聚丙烯：85份、HDPE树脂：65份、纳米碳酸钙：20份、LDPE树脂：15份、硬脂酸钙：16份、色母粒：12份、二氧化硅：8份、玻璃纤维粉：10份、增韧剂：9份、白炭黑：5份、硅烷偶联剂：5份、丁腈橡胶：10份、降温母粒：6份、相容剂：3份、抗老化剂：2份、分散剂：2份、抗氧剂：5份，热稳定剂：5份、有机硅增粘剂：3份。
本发明还提出了一种克拉管的制备工艺，包括以下步骤：
S1、根据克拉管的制备配方称取所需的各原料重量，原料品质需符合相关规定；
S2、使用密闭的高效混合机对称取的各原料进行混合，混合时间为60～90min，混合温度为65～80℃；
S3、使用干燥设备对混合原料进行烘干，以实现混合原料的脱水，原料水分控制在≤2‰；
S4、将干燥后的原料投入带有熔融设备的挤出机中，熔融设备对原料进行熔融，挤出机对熔融后的原料进行挤出，以形成设定形状的克拉管基管；
S5、制备缠绕加固层并使缠绕加固层缠绕在克拉管基管的外壁，通过激光光束熔融缠绕加固层并使其与克拉管基管相连接，制得克拉管管体；
S6、通过冷却风机吹风来冷却克拉管管体，直至管体克拉管冷却定型；
S6、对克拉管尺寸进行加工以使其符合标准尺寸，并对克拉管进行修整以使其外观平滑规整；
S7、制备耐磨防护层用料，并将耐磨防护层用料涂覆在克拉管管体的外表面，以起到防护作用；
S8、对克拉管进行质量检验，并对检验合格后的克拉管进行切割，将切割后的克拉管包装入库。
实施例四
本发明提出的一种克拉管，该克拉管基管包括以下重量份原料：
聚丙烯：80份、HDPE树脂：62份、纳米碳酸钙：18份、LDPE树脂：12份、硬脂酸钙：14份、色母粒：11份、二氧化硅：7份、玻璃纤维粉：8份、增韧剂：7份、白炭黑：4份、硅烷偶联剂：4份、丁腈橡胶：8份、降温母粒：5份、相容剂：2份、抗老化剂：1份、分散剂：2份、抗氧剂：4份，热稳定剂：4份、有机硅增粘剂：2份。
本发明还提出了一种克拉管的制备工艺，包括以下步骤：
S1、根据克拉管的制备配方称取所需的各原料重量，原料品质需符合相关规定；
S2、使用密闭的高效混合机对称取的各原料进行混合，混合时间为60～90min，混合温度为65～80℃；
S3、使用干燥设备对混合原料进行烘干，以实现混合原料的脱水，原料水分控制在≤2‰；
S4、将干燥后的原料投入带有熔融设备的挤出机中，熔融设备对原料进行熔融，挤出机对熔融后的原料进行挤出，以形成设定形状的克拉管基管；
S5、制备缠绕加固层并使缠绕加固层缠绕在克拉管基管的外壁，通过激光光束熔融缠绕加固层并使其与克拉管基管相连接，制得克拉管管体；
S6、通过冷却风机吹风来冷却克拉管管体，直至管体克拉管冷却定型；
S6、对克拉管尺寸进行加工以使其符合标准尺寸，并对克拉管进行修整以使其外观平滑规整；
S7、制备耐磨防护层用料，并将耐磨防护层用料涂覆在克拉管管体的外表面，以起到防护作用；
S8、对克拉管进行质量检验，并对检验合格后的克拉管进行切割，将切割后的克拉管包装入库。
在一个可选的实施例中，在S4中，挤出过程具体如下：采用单螺杆挤出机挤出成型得到克拉管基管，挤出温度为195～240℃，挤出压力为8～12MPa，挤出真空度为～0.07～～0.04MPa，挤出管材牵引速度为1.5～4m/min。
在一个可选的实施例中，在S6中，主要是对克拉管管体的的承口和插口进行加工，并对端口进行修整，以及对克拉管管体的表面进行处理。
在一个可选的实施例中，在S3中，还包括造粒操作，具体如下：将干燥后的混合原料输送到双螺杆造粒机中，通过双螺杆造粒机进行造粒，挤出造粒的温度为230～250℃，以得到克拉管基管专用料。
在一个可选的实施例中，在S7中，耐磨防护层的制备操作如下：按照重量份比例称取所需原料，在不低于3500转/分钟的转速下搅拌10～30分钟，获得混合物；对混合物进行熔融共混，得到防护材料，将获得的防护材料涂覆于克拉管管体的外表面，冷却后形成耐磨防护层。
在一个可选的实施例中，耐磨防护层用料包括以下重量份原料：
PE树脂：75～80份、纳米碳酸钙：8～10份、纳米二硫化钼：8～12份、石墨：5～6份、聚四氟乙烯：5～6份、抗静电剂：2～3份、相容剂：2～3份、润滑分散剂：2～3份、抗氧剂：2～3份、阻燃剂：2～3份。
本发明中，克拉管的环刚度、拉伸强度、弯曲强度、耐冲击性等综合性能更好，使用寿命长，而且通过在克拉管外表面涂覆耐磨防护层，进一步提高了克拉管的整体抗磨损性能，并且制备工艺的连续性好，进一步提高了克拉管的整体性。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种克拉管，其特征在于，该克拉管基管包括以下重量份原料：
聚丙烯：70～85份、HDPE树脂：60～65份、纳米碳酸钙：15～20份、LDPE树脂：10～15份、硬脂酸钙：12～16份、色母粒：10～12份、二氧化硅：6～8份、玻璃纤维粉：5～10份、增韧剂：6～9份、白炭黑：3～5份、硅烷偶联剂：3～5份、丁腈橡胶：7～10份、降温母粒：4～6份、相容剂：1～3份、抗老化剂：1～2份、分散剂：1～2份、抗氧剂：3～5份，热稳定剂：2～5份、有机硅增粘剂：2～3份。
2.根据权利要求1所述的一种克拉管，其特征在于，该克拉管基管包括以下重量份原料：
聚丙烯：70份、HDPE树脂：60份、纳米碳酸钙：15份、LDPE树脂：10份、硬脂酸钙：12份、色母粒：10份、二氧化硅：6份、玻璃纤维粉：5份、增韧剂：6份、白炭黑：3份、硅烷偶联剂：3份、丁腈橡胶：7份、降温母粒：4份、相容剂：1份、抗老化剂：1份、分散剂：1份、抗氧剂：3份，热稳定剂：2份、有机硅增粘剂：2份。
3.根据权利要求1所述的一种克拉管，其特征在于，该克拉管基管包括以下重量份原料：
聚丙烯：85份、HDPE树脂：65份、纳米碳酸钙：20份、LDPE树脂：15份、硬脂酸钙：16份、色母粒：12份、二氧化硅：8份、玻璃纤维粉：10份、增韧剂：9份、白炭黑：5份、硅烷偶联剂：5份、丁腈橡胶：10份、降温母粒：6份、相容剂：3份、抗老化剂：2份、分散剂：2份、抗氧剂：5份，热稳定剂：5份、有机硅增粘剂：3份。
4.根据权利要求1所述的一种克拉管，其特征在于，该克拉管基管包括以下重量份原料：
聚丙烯：80份、HDPE树脂：62份、纳米碳酸钙：18份、LDPE树脂：12份、硬脂酸钙：14份、色母粒：11份、二氧化硅：7份、玻璃纤维粉：8份、增韧剂：7份、白炭黑：4份、硅烷偶联剂：4份、丁腈橡胶：8份、降温母粒：5份、相容剂：2份、抗老化剂：1份、分散剂：2份、抗氧剂：4份，热稳定剂：4份、有机硅增粘剂：2份。
5.一种克拉管的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据克拉管的制备配方称取所需的各原料重量，原料品质需符合相关规定；
S2、使用密闭的高效混合机对称取的各原料进行混合，混合时间为60～90min，混合温度为65～80℃；
S3、使用干燥设备对混合原料进行烘干，以实现混合原料的脱水，原料水分控制在≤2‰；
S4、将干燥后的原料投入带有熔融设备的挤出机中，熔融设备对原料进行熔融，挤出机对熔融后的原料进行挤出，以形成设定形状的克拉管基管；
S5、制备缠绕加固层并使缠绕加固层缠绕在克拉管基管的外壁，通过激光光束熔融缠绕加固层并使其与克拉管基管相连接，制得克拉管管体；
S6、通过冷却风机吹风来冷却克拉管管体，直至管体克拉管冷却定型；
S6、对克拉管尺寸进行加工以使其符合标准尺寸，并对克拉管进行修整以使其外观平滑规整；
S7、制备耐磨防护层用料，并将耐磨防护层用料涂覆在克拉管管体的外表面，以起到防护作用；
S8、对克拉管进行质量检验，并对检验合格后的克拉管进行切割，将切割后的克拉管包装入库。
6.根据权利要求5所述的一种克拉管的制备工艺，其特征在于，在S4中，挤出过程具体如下：
采用单螺杆挤出机挤出成型得到克拉管基管，挤出温度为195～240℃，挤出压力为8～12MPa，挤出真空度为～0.07～～0.04MPa，挤出管材牵引速度为1.5～4m/min。
7.根据权利要求5所述的一种克拉管的制备工艺，其特征在于，在S6中，主要是对克拉管管体的的承口和插口进行加工，并对端口进行修整，以及对克拉管管体的表面进行处理。
8.根据权利要求5所述的一种克拉管的制备工艺，其特征在于，在S3中，还包括造粒操作，具体如下：
将干燥后的混合原料输送到双螺杆造粒机中，通过双螺杆造粒机进行造粒，挤出造粒的温度为230～250℃，以得到克拉管基管专用料。
9.根据权利要求5所述的一种克拉管的制备工艺，其特征在于，在S7中，耐磨防护层的制备操作如下：
按照重量份比例称取所需原料，在不低于3500转/分钟的转速下搅拌10～30分钟，获得混合物；
对混合物进行熔融共混，得到防护材料，将获得的防护材料涂覆于克拉管管体的外表面，冷却后形成耐磨防护层。
10.根据权利要求9所述的一种克拉管的制备工艺，其特征在于，耐磨防护层用料包括以下重量份原料：
PE树脂：75～80份、纳米碳酸钙：8～10份、纳米二硫化钼：8～12份、石墨：5～6份、聚四氟乙烯：5～6份、抗静电剂：2～3份、相容剂：2～3份、润滑分散剂：2～3份、抗氧剂：2～3份、阻燃剂：2～3份。
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