CN113462059B - 一种盘卷式高韧性喷灌用高密度聚乙烯管道 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种盘卷式高韧性喷灌用高密度聚乙烯管道，以高密度聚乙烯树脂主要原料，添加配料、助剂，先制得高密度聚乙烯管道材料颗粒，再将高密度聚乙烯管道材料颗粒挤出成型，经真空定型、冷却，制得高密度聚乙烯管道，最后由管材牵引机牵引至收卷机盘卷，得到盘卷式高密度聚乙烯管道。本发明制得的盘卷式高韧性喷灌用高密度聚乙烯管道，具有韧性与刚性并存、不易折断和变形、可以反复使用的特点，适用于农业和绿化灌溉等领域。

Description

一种盘卷式高韧性喷灌用高密度聚乙烯管道
技术领域
本发明属于聚乙烯管技术领域，具体涉及一种盘卷式高韧性喷灌用高密度聚乙烯管道。
背景技术
我国水资源相对紧缺且分布严重不均衡，而农业用水是我国用水的绝对大头，我国农业用水总量占全社会用水需求的比例，远高于发达国家的农业用水比例。因此在我国推广农业节水具有非常重要的意义。农业节水的出路在于发展节水灌溉，推广先进的灌溉技术和措施。管道输水灌溉就是节水设施最好的基本措施之一，可以消除蒸发损失和渗漏损失，极大提高灌溉水利用系数。但是由于管道长期埋在地下，若采用钢管、铸铁管等传统的非盘卷式管线，随着时间的推移，存在易腐蚀、接头易渗漏、韧性差、费用大等问题，尤其在腐蚀性强、地震多发地区、山区、沼泽地等场合使用的安全性不理想。
发明内容
基于上述现有技术中的不足，提供一种盘卷式高韧性喷灌用高密度聚乙烯管道，具有耐腐蚀、不破裂、不渗漏、高韧性、优良的挠性、使用寿命长等特点。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种盘卷式高韧性喷灌用高密度聚乙烯管道，包括如下体积份数的原料配制而成：高密度聚乙烯树脂100-200份、热塑性弹性体30-50份、增强纤维5-10份、绿泥石粉10-20份、纳米二氧化锆5-10份、三氧化二锑1-5份、聚乙烯蜡5-10份、硬脂酸盐5-10份、铝钛复合偶联剂1-5份、相容剂5-20份、抗氧剂1-5份、色母1-5份。
优选地，所述高密度聚乙烯树脂包括PE80级聚乙烯树脂和PE100级聚乙烯树脂；
所述PE80级聚乙烯树脂占高密度聚乙烯树脂总量的50％，PE100级聚乙烯树脂占高密度聚乙烯树脂总量的50％。
PE材料按照国际统一标准划分为五个等级：PE32级、PE40级、PE63级、PE80级和PE100级，用于给水管道PE管的生产为高密度聚乙烯HDPE，其等级是PE80、PE100两种，PE80的MRS(最小要求强度Minimum Required Strength的缩写)值为8.0MPa，PE100MRS值为10MPa；
PE80具有较高的长期静液压强度和耐环境应力开裂性能，有良好的可挠性，便于盘卷，可抵御一定程度的地基不均匀沉降；PE100具有较高的密度和刚度，很强的蠕变抵抗能力，在提高长期静液压强度的同时，也提高了耐慢速裂纹增长和耐快速开裂扩展性能，并具有良好的加工性。
优选地，所述热塑性弹性体包括SEBS(氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)。
优选地，所述增强纤维包括碳纤维；
所述碳纤维为长度0.5mm-6mm的短切碳纤维。
优选地，所述硬脂酸盐所述硬脂酸盐包括硬脂酸锌、硬脂酸钙中的任意一种。
优选地，所述的相容剂包括马来酸酐接枝相容剂。
优选地，所述抗氧剂包括亚磷酸酯类抗氧剂；优选地，所述亚磷酸酯类抗氧剂包括亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯。
绿泥石(层状结构硅酸盐矿物)，是辉石、角闪石、黑云母等蚀变的产物，具有特征的绿色，有挠性，作为高密度聚乙烯管道的填料，可以提高管道的挠性。
优选地，一种盘卷式高韧性喷灌用高密度聚乙烯管道的制备方法，包括以下步骤：
(1)将粉末状原料破碎成粉末状，使所有原料的粒径都在100目以上；优选地，所有原料的粒径都在100-200目之间；
(2)将各粉末状原料按配比搅拌混合均匀后，用双螺杆造粒机造粒，得到高密度聚乙烯管道材料颗粒；
(3)将步骤(2)得到的高密度聚乙烯管道材料颗粒置于单螺杆挤出机中挤出成型，经真空定型、冷却，制得高密度聚乙烯管道；
(4)将制得的高密度聚乙烯管道由管材牵引机牵引至收卷机盘卷，得到盘卷式高密度聚乙烯管道。
优选地，所述制备步骤(2)中将各原料按配比搅拌混合均匀，包括以下步骤：
1)将各原料投入对应的存料腔内部；
由于配比机构的伸缩杆一次只能带动一个原料腔的活动板转动，所以各原料腔在下料时存在一定的时间差，所以将各原料投入对应的存料腔内部时，有必要将占比量大的原料投入靠近外层的存放腔，将占比量小的原料投入靠近内层的原料腔，避免出现配比较少的原料下料较多或者已经完成下料，而配比较大的原料下料较少或者还未开始下料的情况，导致各原料在符合配比关系的前提下同步分散下料的目的落空；
2)根据系统设置的各原料之间配比关系调整下料板内部的相对位置，使得相同时间内各原料从对应的存料腔的下料体积比值符合系统所设值，各原料按照设置的下料体积比值从对应的存料腔经下料板分散落至下方的搅拌装置外壳内部；
从投有原料的最外层原料腔开始，依次通过配比机构的伸缩杆带动对应的原料腔的活动板转动，改变固定板和活动板之间的相对位置，使得相同时间内各原料从对应的存料腔的下料体积比值符合系统所设值；
3)利用搅拌机构对搅拌装置外壳内部的原料搅拌混合；
4)原料间搅拌混合均匀后，下料，收集待用。
优选地，采用可调节原料比例的混合装置对各原料按配比进行搅拌混合均匀，所述可调节原料比例的混合装置包括搅拌装置外壳、搅拌机构、下料机构和配比机构；
所述搅拌机构设置在所述搅拌装置外壳内部，对所述搅拌装置外壳内部的原料粉末搅拌混合；
所述下料机构设置在所述搅拌装置外壳上部，所述下料机构内部设置有隔板，各所述隔板之间形成若干独立的存料腔，将各原料投入对应的存料腔中；
各原料经设置在所述下料机构内下方的下料板分散落至下方所述搅拌装置外壳内部进行混合；
所述配比机构设置在所述下料板下方，且能够根据系统所设置的各原料之间配比关系控制所述下料板内部相对位置，使得相同时间内各原料从对应的存料腔的下料体积比值符合系统所设值。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明以高密度聚乙烯树脂PE80级聚乙烯树脂、PE100级聚乙烯树脂为主要原料，添加热塑性弹性体、增强纤维、无机填料、润滑剂、偶联剂、相容剂、阻燃剂、抗氧剂等助剂制得，PE80级聚乙烯树脂、PE100级聚乙烯树脂，长期静液压强度和抗开裂性能，两者配合使用管道既具有较高的耐压能力和硬度，又具有一定的挠性；添加热塑性弹性体可以提高管道的韧性；添加碳纤维可提高管道的拉伸强度和抗疲劳性能；添加绿泥石粉可以使管道具有挠性，且随着无机填料的加入，可以增强基体，提高物理性能，降低管材的纵向回缩率；以及在其他助剂的协同作用下，制得的高密度聚乙烯管道具有耐腐蚀、不破裂、不渗漏、高韧性、优良的挠性、使用寿命长等特点。
2.本发明中先将各原料混合均匀，制得高密度聚乙烯管道材料颗粒，需要制备管道时，直接将高密度聚乙烯管道材料颗粒挤出成型，经真空定型、冷却，制得高密度聚乙烯管道，避免各原料直接混料挤压成型时因物料间混合不均匀使管道性能不均匀的问题。
3.本发明中采用可调节原料比例的混合装置对各原料进行搅拌混合均匀，实现相同时间内各原料下料体积比值对应各原料间的配比，同时能实现原料同步分散下料，使得搅拌混合过程中较容易实现混合均匀的状态，减少搅拌混合时间，提高装置工作效率。
附图说明
图1本发明的制备工艺流程图；
图2为本发明中可调节原料比例的混合装置的整体结构示意图；
图3为本发明中可调节原料比例的混合装置的搅拌机构与下料机构位置关系示意图；
图4为本发明中可调节原料比例的混合装置的搅拌机构与固定座结构示意图；
图5为本发明中可调节原料比例的混合装置的两下料机构位置关系示意图；
图6为本发明中可调节原料比例的混合装置的进料模块结构示意图；
图7为本发明中可调节原料比例的混合装置的隔板和存料腔结构示意图；
图8为本发明中可调节原料比例的混合装置的下料板结构示意图；
图9为本发明中可调节原料比例的混合装置的配比机构和活动板位置关系示意图；
图10为本发明中可调节原料比例的混合装置的A处放大图；
图11为本发明中可调节原料比例的混合装置的B处放大图。
图中：1、搅拌装置外壳；2、搅拌机构；21、第一驱动件；22、搅拌轴；3、下料机构；31、下料外壳；4、隔板；5、存料腔；6、下料板；61、固定板；610、第一通孔；62、活动板；620、第二通孔；7、配比机构；71、伸缩杆；72、第二驱动件；73、卡块；74、齿条；75、锥齿轮；750、卡槽；8、进料模块；81、存料腔盖体；82、连接杆；83、进料斗；84、拨片；9、固定座；10、下料斗。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。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。
实施例1
一种盘卷式高韧性喷灌用高密度聚乙烯管道，包括如下体积份数的原料配制而成：PE80级聚乙烯树脂50份、PE100级聚乙烯树脂50份、SEBS 30份、短切碳纤维5份、绿泥石粉10份、纳米二氧化锆5份、三氧化二锑1份、聚乙烯蜡5份、硬脂酸锌5份、铝钛复合偶联剂1份、马来酸酐接枝聚乙烯相容剂5份、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯1份、色母1份。
包括以下制备步骤：
(1)将原料破碎成粉末状，所有原料的粒径都在100-200目之间；
(2)将13种粉末状原料按照配比从大到小，从外层向内层分别投入各原料腔中；
(3)从投有原料的最外层原料腔开始，根据系统设置的各原料之间配比关系调整下料板内部的相对位置，各原料按照设置的下料体积比值从对应的存料腔经下料板分散落至下方的搅拌装置外壳内部；
(4)利用搅拌机构对搅拌装置外壳内部的原料搅拌混合；
(5)收集搅拌混合均匀的原料，用双螺杆造粒机造粒，得到高密度聚乙烯管道材料颗粒；
(6)将步骤(5)得到的高密度聚乙烯管道材料颗粒置于单螺杆挤出机中挤出成型，经真空定型、冷却，制得高密度聚乙烯管道；
(7)将制得的高密度聚乙烯管道由管材牵引机牵引至收卷机盘卷，得到盘卷式高密度聚乙烯管道；
管道的公称直径(DN)为50mm，公称壁厚为5mm。
实施例2
一种盘卷式高韧性喷灌用高密度聚乙烯管道，包括如下体积份数的原料配制而成：PE80级聚乙烯树脂100份、PE100级聚乙烯树脂100份、SEBS 50份、短切碳纤维10份、绿泥石粉20份、纳米二氧化锆10份、三氧化二锑5份、聚乙烯蜡10份、硬脂酸钙10份、铝钛复合偶联剂5份、马来酸酐接枝聚乙烯相容剂20份、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯5份、色母5份。
制备步骤同实施例1，制得盘卷式高密度聚乙烯管道的公称直径(DN)为50mm，公称壁厚为5mm。
实施例3
一种盘卷式高韧性喷灌用高密度聚乙烯管道，包括如下体积份数的原料配制而成：PE80级聚乙烯树脂75份、PE100级聚乙烯树脂75份、SEBS 40份、短切碳纤维8份、绿泥石粉15份、纳米二氧化锆7份、三氧化二锑3份、聚乙烯蜡8份、硬脂酸钙7份、铝钛复合偶联剂3份、马来酸酐接枝聚乙烯相容剂15份、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯3份、色母3份。
制备步骤同实施例1，制得盘卷式高密度聚乙烯管道的公称直径(DN)为50mm，公称壁厚为5mm。
实施例1-3中，所用的SEBS、碳纤维、绿泥石粉、聚乙烯蜡、铝钛复合偶联剂、马来酸酐接枝聚乙烯相容剂相同：
SEBS，货号：SEBS YH-501T-4(巴陵石化)；
短切碳纤维为碳纤维T800(日本东丽，长度0.5mm-3mm)；
绿泥石粉，货号：c135(石家庄利尚矿产品加工有限公司)；
聚乙烯蜡，熔点110℃，分子量约2000-2500(石家庄多亿化工科技有限公司)；
铝钛复合偶联剂为铝钛复合偶联剂OL-AT1618(山西省化工研究所(有限公司))；
马来酸酐接枝聚乙烯相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯相容剂PE1040(埃克森美孚，接枝率：1.2％)；
色母为黑色母40(碳黑含量35％，东莞市东伟金色母粒有限公司)。
对比例1
与实施例1相比，对比例1中不加入短切碳纤维，其他条件不变。
对比例2
与实施例1相比，对比例1中不加入铝钛复合偶联剂，其他条件不变。
对比例3
与实施例1相比，对比例1中不加入马来酸酐接枝聚乙烯相容剂，其他条件不变。
对比例4
与实施例1相比，对比例4不采用可调节原料比例的混合装置对各原料按配比进行搅拌混合均匀，将所有原料按配比均一次性直接倒入搅拌容器中，然后搅拌混合，其他条件不变。
实施例4
本实施例公开了一种可调节原料比例的混合装置，上述实施例1-3的步骤(2)中的各粉末状原料在该可调节原料比例的混合装置中按配比搅拌混合均匀。
如图3、4所示，一种可调节原料比例的混合装置包括：搅拌装置外壳1，搅拌装置外壳1内部设置有搅拌机构2，利用搅拌机构2对搅拌装置外壳1内部的原料粉末搅拌混合；
如图7所示，下料机构3设置在搅拌装置外壳1上部，下料机构3内部设置有隔板4，各隔板4之间形成若干独立的存料腔5，将各原料投入对应的存料腔5中，各所述存料腔5位置对应上方设置有相应的存料腔盖体81，所述存料腔盖体81转动连接在各所述两相邻隔板4上部，各所述存料腔盖体81之间通过连接杆82连接为一个整体，各原料经设置在下料机构3内下方的下料板6分散落至下方搅拌装置外壳1内部进行混合，
进一步，各存料腔5呈圆周分布，使得原料在下料时下落至搅拌装置外壳1内部的不同位置，分散下料，使得在后续搅拌混合过程中较容易实现混合均匀的状态，减少搅拌混合时间，提高装置工作效率；
配比机构7设置在下料板6下方，且能够根据系统所设置的各原料之间配比关系控制下料板6内部相对位置，使得相同时间内各原料从对应的存料腔5的下料体积比值符合系统所设值。
进一步地，如图5、6所示，下料机构3包括有两下料外壳31以及设置在下料外壳31上部的进料模块8，进料模块8可拆卸设置在下料外壳31上部，原料通过进料模块8投入下料外壳31内部，且根据原料种类的不同投入不同的存料腔中，使得下料机构3内部存有本发明所需的全部原料，打开下料板6后，所有原料同时落入下方搅拌机构2中，实现所有原料同步下料。
进一步地，如图6所示，进料模块8包括有若干所述存料腔盖体81，各存料腔盖体81的数量、位置与各存料腔5相对应，各存料腔盖体81转动连接在两相邻隔板4上端，并延伸至隔板4上方，各存料腔盖体81之间通过连接杆82连接为一个整体，连接杆82位于存料腔盖体81高于隔板4的部分，其中两最外层存料腔盖体81侧面均设置有齿轮，且两齿轮相啮合，各存料腔盖体81上、下表面均分别设置有进料斗83和拨片84，进料斗83用于进料，拨片84用于拨动各存料腔5内部的原料使其铺设在下料板6上方。将各原料经对应的进料斗83投入对应的存料腔5内部，对于粉末状的原料，由于不具有流动性，故在原料进入存料腔5内部后堆放在进料斗83下部，无法分散在存料腔5内部，造成无法分散下料，此时，操作人员在进料完成后手动拨动最外层存料腔盖体81使其转动，由于同一下料外壳31上部的各存料腔盖体81为一整体，故在最外层存料腔盖体81转动过程中，各存料腔盖体81呈同向同速转动，又由于两存料腔盖体81侧面的齿轮相啮合，故在一个下料外壳31上部的存料腔盖体81转动过程中带动另一下料外壳31上部各存料腔盖体81进行反向同速转动，此时，各存料腔盖体81下表面的拨片84将堆放的原料拨至存料腔5内的其他位置，使其分散在存料腔5内部，便于后续分散下料。
进一步地，如图8-11所示，下料板6包括有固定板61和活动板62，固定板61下表面与各隔板4对应位置固定设置有固定环，活动板62由数量与存料腔5相同的调节板组成，且各调节板位置与各存料腔5位置、形状相对应，另各调节板均转动连接在对应的两相邻固定环上，即活动板62整体转动连接在固定板61下部，
活动板62下部设置有配比机构7，配比机构7带动活动板62转动，改变固定板61和活动板62之间的相对位置，继而改变固定板61上第一通孔610与活动板62上的第二通孔620重合连通区域，继而改变相同时间内各原料的下料量，进而改变各原料之间的配比关系。
进一步地，固定板61上均匀开设有若干第一通孔610，第一通孔610呈圆周分布，活动板62上与第一通孔610所在圆周对应位置开设有若干第二通孔620，第一通孔610和第二通孔620开设位置与各存料腔5位置对应，且从内向外两者体积逐渐增大，将需求量大的原料投入靠近外层的存料腔5内部，加上外层存料腔5对应的第一通孔610较大，故能够满足相同时间内需求量大的原料下料量较大，在各原料同步下料过程中符合各原料配比关系，
利用配比机构7带动活动板62转动，活动板62转动过程中，第一通孔610和第二通孔620重合部分逐渐改变，即改变原料下料孔的大小，进而改变相同时间内原料的下料量，使得各原料之间的配比关系可调。
进一步地，如图9-11所示，配比机构7包括有伸缩杆71，伸缩杆71两端分别设置有第二驱动件72和卡块73，在卡块73卡入合适的锥齿轮75内部后，利用第二驱动件72驱动伸缩杆71转动，
配比机构7还包括有若干齿条74和锥齿轮75，齿条74固定设置在活动板62下表面，各锥齿轮75通过连接件与固定板61下表面连接，且位于同一条半径上，该连接件将各锥齿轮75固定在与齿条74啮合的高度，但不影响各锥齿轮75转动，锥齿轮75内与卡块73位置开设有卡槽750，伸缩杆71伸缩至其前端的卡块73卡入合适的卡槽750后，第二驱动件72带动伸缩杆71转动，继而带动卡接在伸缩杆71前端的锥齿轮75转动，由于锥齿轮75与齿条74相啮合，故在锥齿轮75转动过程中带动齿条74以活动板62中心点为圆心做圆周转动，从而带动活动板62中各调节板在固定板61下方转动，在转动过程中逐渐改变第一通孔610和第二通孔620之间的重合区域的大小，继而改变各原料之间的配比关系，
此外，在生产过程中若出现某原料纯度不足的情况，需要加大该原料的比例，此时，通过配比机构7改变该原料对应的调节板，增大该原料用量，实现各原料之间有效成分配比不变，实现单个原料比例可调，
另外，在各原料配比关系确定的情况下，通过配比机构7调节各调节板，使得各第一通孔610和第二通孔620之间的重合区域增大，同时各原料之间配比关系不变，实现快速下料，加快工作速度，提高装置工作效率。
进一步地，如图3所示，搅拌机构2包括有第一驱动件21和搅拌轴22，第一驱动件21驱动搅拌轴22转动，利用转动的搅拌轴22对落入搅拌装置外壳1内部的原料进行搅拌混合。待原料落入搅拌装置外壳1内部后，控制第一驱动件21开启，利用第一驱动件21带动搅拌轴22转动对原料进行搅拌混合，方便后续制造高质量的高密度聚乙烯管道。
进一步地，如图3、4所示，搅拌装置外壳1内下部设置有固定座9，搅拌机构2贯穿设置在固定座9上，其中搅拌机构2通过轴承与固定座9转动连接，固定座9上设置有下料斗10，搅拌混合完成后，控制下料斗10打开，而后原料经下料斗10中下料。
在使用时，首先根据系统设置的各原料之间配比关系调整下料板6内部的相对位置，首先控制伸缩杆71伸缩至其前端的卡块73卡入合适的卡槽750后，第二驱动件72带动伸缩杆71转动，继而带动卡接在伸缩杆71前端的锥齿轮75转动，由于锥齿轮75与齿条74相啮合，故在锥齿轮75转动过程中带动齿条74以活动板62中心点为圆心做圆周转动，从而带动活动板62中各调节板在固定板61下方转动，在转动过程中逐渐改变第一通孔610和第二通孔620之间的重合区域的大小，待调整完一块调节板位置后自动调节另一调节板位置，使得各原料之间配比关系符合系统设定值。
在某次生产过程中若出现某原料纯度不足的情况，需要加大该原料的比例，此时，通过配比机构7改变该原料对应的调节板，增大该原料用量，实现各原料之间有效成分配比不变，实现单个原料比例可调。
另外，在原料量较多需要加快生产速度的情况下，在各原料配比关系确定的情况下，通过配比机构7调节各调节板，使得各第一通孔610和第二通孔620之间的重合区域增大，同时各原料之间配比关系不变，实现快速下料，加快工作速度，提高装置工作效率
待下料板6内部位置关系调整完成后，将各原料经对应的进料斗83投入对应的存料腔5内部，其中将需求量越大的原料投入越靠近外层的存料腔5内部，然后操作人员在下料完成后手动拨动最外层存料腔盖体81使其转动，由于同一下料外壳31上部的各存料腔盖体81为一整体，故在最外层存料腔盖体81转动过程中，各存料腔盖体81呈同向同速转动，又由于两存料腔盖体81侧面的齿轮相啮合，故在一个下料外壳31上部的存料腔盖体81转动过程中带动另一下料外壳31上部各存料腔盖体81进行反向同速转动，转动过程中各存料腔盖体81下表面的拨片84将堆放的原料拨至存料腔5内的其他位置，使其分散在存料腔5内部，然后从第一通孔610和第二通孔620之间形成的下料孔落至下方的搅拌机构中。
待原料落入搅拌装置外壳1内部后，控制第一驱动件21开启，利用第一驱动件21带动搅拌轴22转动，利用转动的搅拌轴22对落入搅拌装置外壳1内部的原料进行搅拌混合。
搅拌混合完成后，控制下料斗10打开，而后原料经下料斗10中下料，然后对混合料进行收集已送至后续生产设备进行生产。
进一步地，通过配比机构带动活动板转动，改变固定板和活动板之间的相对位置，继而改变固定板上第一通孔与活动板上的第二通孔重合连通区域，从而改变相同时间内各原料的下料量，使得各原料之间的总体配比关系可调。
进一步地，通过配比机构改变某一个原料对应的调节板，改变该原料用量，实现单个原料比例可调，实现某些原料在纯度不足的情况下各原料之间的有效成分配比不变。
进一步地，在各原料配比关系确定的情况下，通过配比机构调节各调节板，使得各第一通孔和第二通孔之间的重合区域增大，同时各原料之间配比关系不变，实现快速下料，加快工作速度，提高装置工作效率。
进一步地，通过设置多个存料腔，且根据原料种类的不同投入不同的存料腔中，其中需求量大的原料投入靠近外层的存放腔内部，同时在进料结束后利用拨片拨动原料使其分散在存料腔内部，从而实现原料在符合配比关系的前提下同步分散下料，使得在后续搅拌混合过程中较容易实现混合均匀的状态，减少搅拌混合时间，提高装置工作效率。
试验例
将实施例1-3和对比例1-4制备得到的盘卷式高韧性喷灌用高密度聚乙烯管道进行性能测试，测试方法按照《GB/T 13663.2-2018给水用聚乙烯(PE)管道系统第2部分：管材》中的方法进行，测试结果见表1。
表1
Figure BDA0003175178230000171
由表1可知，本发明制得的盘卷式高韧性喷灌用高密度聚乙烯管道具有高韧性和优良的耐应力开裂性能。
与实施例1相比较，对比例1中不加入短切碳纤维，制得的管道的拉伸强度和抗疲劳性能下降，断裂伸长率和耐应力开裂性能降低。
与实施例1相比较，对比例2中不加入铝钛复合偶联剂，无机填料在树脂中的分散性和粘合性降低，制得的管道物理性能降低，断裂伸长率和耐应力开裂性能降低。
与实施例1相比较，对比例3中不加入马来酸酐接枝聚乙烯相容剂，树脂与树脂之间，树脂与热塑性弹性体之间的相容性变差，制得的管道的拉伸性能、耐应力开裂性能降低。
与实施例1相比较，对比例4中不采用可调节原料比例的混合装置对各原料按配比进行搅拌混合均匀，将所有原料按配比均一次性直接倒入搅拌容器中，然后搅拌混合，搅拌混合过程中原料间的混合均匀度较实施例1中使用可调节原料比例的混合装置进行混合的均匀度略差，制得的管道的性能较实施例1略差，主要体现在断裂伸长率上有所降低。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种盘卷式高韧性喷灌用高密度聚乙烯管道的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将原料破碎成粉末状；
所述原料，以体积份数计，包括：高密度聚乙烯树脂100-200份、热塑性弹性体30-50份、增强纤维5-10份、绿泥石粉10-20份、纳米二氧化锆5-10份、三氧化二锑1-5份、聚乙烯蜡5-10份、硬脂酸盐5-10份、铝钛复合偶联剂1-5份、相容剂5-20份、抗氧剂1-5份、色母1-5份；所述高密度聚乙烯树脂包括PE80级聚乙烯树脂和PE100级聚乙烯树脂；
(2)将各粉末状原料按配比搅拌混合均匀后，用双螺杆造粒机造粒，得到高密度聚乙烯管道材料颗粒；
(3)将步骤(2)得到的高密度聚乙烯管道材料颗粒置于单螺杆挤出机中挤出成型，经真空定型、冷却，制得高密度聚乙烯管道；
(4)将制得的高密度聚乙烯管道由管材牵引机牵引至收卷机盘卷，得到盘卷式高密度聚乙烯管道；
步骤(2)中将各原料按配比搅拌混合均匀，包括以下步骤：
1)将各原料投入对应的存料腔(5)内部；
2)根据系统设置的各原料之间配比关系调整下料板(6)内部的相对位置，使得相同时间内各原料从对应的存料腔(5)的下料体积比值符合系统所设值，各原料按照设置的下料体积比值从对应的存料腔(5)经下料板(6)分散落至下方的搅拌装置外壳(1)内部；
3)利用搅拌机构(2)对搅拌装置外壳(1)内部的原料搅拌混合；
4)原料间搅拌混合均匀后，下料，收集待用；
采用可调节原料比例的混合装置对各原料按配比进行搅拌混合均匀，所述可调节原料比例的混合装置包括搅拌装置外壳(1)、搅拌机构(2)、下料机构(3)和配比机构(7)；
所述搅拌机构(2)设置在所述搅拌装置外壳(1)内部，对所述搅拌装置外壳(1)内部的原料粉末搅拌混合；
所述下料机构(3)设置在所述搅拌装置外壳(1)上部，所述下料机构(3)内部设置有隔板(4)，各所述隔板(4)之间形成若干独立的存料腔(5)，将各原料投入对应的存料腔(5)中；
各原料经设置在所述下料机构(3)内下方的下料板(6)分散落至下方所述搅拌装置外壳(1)内部进行混合；
所述配比机构(7)设置在所述下料板(6)下方，且能够根据系统所设置的各原料之间配比关系控制所述下料板(6)内部相对位置，使得相同时间内各原料从对应的存料腔(5)的下料体积比值符合系统所设值；
所述下料机构(3)包括有两下料外壳(31)以及设置在下料外壳(31)上部的进料模块(8)，进料模块(8)包括有若干所述存料腔盖体(81)，各存料腔盖体(81)的数量、位置与各存料腔(5)相对应，各存料腔盖体(81)转动连接在两相邻隔板(4)上端，并延伸至隔板(4)上方，各存料腔盖体(81)之间通过连接杆(82)连接为一个整体，连接杆(82)位于存料腔盖体(81)高于隔板(4)的部分，其中两最外层存料腔盖体(81)侧面均设置有齿轮，且两齿轮相啮合，各存料腔盖体(81)上、下表面均分别设置有进料斗(83)和拨片(84)，进料斗(83)用于进料，拨片(84)用于拨动各存料腔(5)内部的原料使其铺设在下料板(6)上方；
所述下料板(6)包括有固定板(61)和活动板(62)，固定板(61)下表面与各隔板(4)对应位置固定设置有固定环，活动板(62)由数量与存料腔(5)相同的调节板组成，且各调节板位置与各存料腔(5)位置、形状相对应，另各调节板均转动连接在对应的两相邻固定环上，即活动板(62)整体转动连接在固定板(61)下部；
所述配比机构(7)包括有伸缩杆(71)、若干齿条(74)和锥齿轮(75)，伸缩杆(71)两端分别设置有第二驱动件(72)和卡块(73)，在卡块(73)卡入合适的锥齿轮(75)内部后，利用第二驱动件(72)驱动伸缩杆(71)转动；
所述齿条(74)固定设置在活动板(62)下表面，各锥齿轮(75)通过连接件与固定板(61)下表面连接，且位于同一条半径上，该连接件将各锥齿轮(75)固定在与齿条(74)啮合的高度，但不影响各锥齿轮(75)转动，锥齿轮(75)内与卡块(73)位置开设有卡槽(750)，伸缩杆(71)伸缩至其前端的卡块(73)卡入合适的卡槽(750)后，第二驱动件(72)带动伸缩杆(71)转动，继而带动卡接在伸缩杆(71)前端的锥齿轮(75)转动，由于锥齿轮(75)与齿条(74)相啮合，故在锥齿轮(75)转动过程中带动齿条(74)以活动板(62)中心点为圆心做圆周转动，从而带动活动板(62)中各调节板在固定板(61)下方转动，在转动过程中逐渐改变第一通孔(610)和第二通孔(620)之间的重合区域的大小。
2.根据权利要求1所述的盘卷式高韧性喷灌用高密度聚乙烯管道的制备方法，其特征在于，所述热塑性弹性体包括SEBS。
3.根据权利要求1所述的盘卷式高韧性喷灌用高密度聚乙烯管道的制备方法，其特征在于，所述增强纤维包括碳纤维。
4.根据权利要求1所述的盘卷式高韧性喷灌用高密度聚乙烯管道的制备方法，其特征在于，所述硬脂酸盐包括硬脂酸锌、硬脂酸钙中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的盘卷式高韧性喷灌用高密度聚乙烯管道的制备方法，其特征在于，所述的相容剂包括马来酸酐接枝相容剂。
6.根据权利要求1所述的盘卷式高韧性喷灌用高密度聚乙烯管道的制备方法，其特征在于，所述抗氧剂包括亚磷酸酯类抗氧剂。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101514769B (zh) * 2009-01-06 2011-01-12 福建恒杰塑业新材料有限公司 非开挖专用pe给水管
US20110073799A1 (en) * 2009-09-30 2011-03-31 Eric Magni Thermally conductive polymer compositions
KR101127601B1 (ko) * 2011-05-11 2012-03-22 대림개발(주) 폴리에틸렌수지 조성물 및 이를 이용한 폴리에틸렌수지제 상하수도관 제조방법
CN102417650B (zh) * 2011-11-28 2013-04-10 浙江伟星新型建材股份有限公司 一种耐磨交联pe复合管及其制备方法
CN102977445A (zh) * 2012-11-23 2013-03-20 重庆锦利塑业有限公司 高密度聚乙烯材料
US9922748B2 (en) * 2013-10-30 2018-03-20 Japan Polyethylene Corporation Electroconductive polyethylene resin composition, and molded article and laminate using the same
CN103756088B (zh) * 2013-12-26 2016-09-07 宁波波尔管业开发有限公司 高强度耐温耐磨的聚乙烯管材
CN104448488A (zh) * 2014-12-01 2015-03-25 吉林省松花湖管业有限公司 纤维增强聚乙烯管道材料
CN105128346A (zh) * 2015-08-27 2015-12-09 武汉清源管业科技有限公司 碳纤维增强hdpe双壁缠绕管的制作方法
CN208801481U (zh) * 2018-08-29 2019-04-30 娄底宏盛新材料有限公司 一种全自动料仓
CN209063315U (zh) * 2018-09-22 2019-07-05 苏州恒辉科技有限公司 一种注塑加工用原料混合装置
US11534786B2 (en) * 2019-01-31 2022-12-27 Hengzhou Sanhua Technology & Industry Co., Ltd. Liquid proportioning machine
CN110433694A (zh) * 2019-08-16 2019-11-12 天台都领自动化技术有限公司 一种复方液体制剂自行调配装置
CN211807150U (zh) * 2019-12-28 2020-10-30 石家庄熙荣机械有限公司 一种比例可控的高速混合机及造粒生产线
CN213556580U (zh) * 2020-10-10 2021-06-29 北京翔远同创科技有限公司 一种涂料生产加工用配料装置
CN112622085A (zh) * 2020-12-01 2021-04-09 长兴鼎鑫橡塑科技有限公司 一种橡塑加工用精准配料系统

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