CN113462060A - 一种hdpe双壁波纹管加工挤出工艺 - Google Patents

一种hdpe双壁波纹管加工挤出工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种HDPE双壁波纹管加工挤出工艺。由如下重量份数的原料制成：高密度聚乙烯80‑100份、消泡剂2‑5份、抗收缩剂1‑3份、抗氧剂0.3‑2份，炭黑母粒1‑5份。本发明的HDPE双壁波纹管，采用三乙二醇二异辛酸酯与三甲基硅醇按照质量比1：1混合的混合物作为复合抗收缩剂，大幅度提高了材料的抗收缩和耐热性能；采用N‑(4‑苯胺基苯基)甲基丙烯酰胺与抗氧剂264按照质量比1：1混合的混合物作为复合抗氧剂，大幅度提高了材料的抗氧化性能，延长使用寿命。

Description

一种HDPE双壁波纹管加工挤出工艺
技术领域
本发明属于波纹管制备技术领域，具体涉及一种HDPE双壁波纹管加工挤出工艺。
背景技术
HDPE双壁波纹管，80年代初在德国首先研制成功。经过十多年的发展和完善，已经由单一的品种发展到完整的产品系列。在生产工艺和使用技术上已经十分成熟。由于其优异的性能和相对经济的造价，在欧美等发达国家已经得到了极大的推广和应用。
双壁波纹管材是以高密度聚乙烯为原料的一种新型轻质管材，具有重量轻、耐高压、韧性好、施工快、寿命长等特点，其优异的管壁结构设计，与其他结构的管材相比，成本大大降低。并且由于连接方便、可靠，在国内外得到广泛应用。大量替代混凝土管和铸铁管。
专利202010528685.2公开了一种HDPE双壁波纹管的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)先筛选HDPE双壁波纹管原料，然后对HDPE双壁波纹管原料进行处理；(2)将处理后的HDPE双壁波纹管原料送入挤塑机中加热塑化，并且挤出成型，得到波纹管胚料；(3)将挤出成型后的波纹管胚料送入波纹管成型机中进行成型和扩口，得到粗制波纹管；(4)将粗制波纹管送入冷却设备中进行喷淋降温，然后将粗制波纹管晾干；(5)将晾干后的粗制波纹管送入喷码机中进行喷码，然后进行切割，得到HDPE双壁波纹管。该方法选用聚乙烯、增强改性母料、颜料和消泡剂作为制备原料，制备的双壁波纹管抗氧化性能和耐收缩性能较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种HDPE双壁波纹管加工挤出工艺。
一种HDPE双壁波纹管，由如下重量份数的原料制成：高密度聚乙烯80-100份、消泡剂2-5份、抗收缩剂1-3份、抗氧剂0.3-2份，炭黑母粒1-5份。
所述消泡剂为石蜡、多缩硅醇钠、水玻璃、乙撑双硬脂酰胺、钛酸酯偶联剂中的一种或几种。
所述抗收缩剂为三乙二醇二异辛酸酯与三甲基硅醇按照质量比1：1混合的混合物。
所述抗氧剂为N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酰胺与抗氧剂264按照质量比1：1混合的混合物。
所述HDPE双壁波纹管的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取高密度聚乙烯80-100份、消泡剂2-5份、抗收缩剂1-3份、抗氧剂0.3-2份，炭黑母粒1-5份，送入挤塑机中加热塑化，并且挤出成型，得到波纹管胚料；
(2)将挤出成型后的波纹管胚料送入波纹管成型机中成型，得到粗制波纹管；
(3)将粗制波纹管送入高压雾化喷头下进行喷淋降温，晾干；
(4)将晾干后的波纹管进行切割，得到HDPE双壁波纹管。
所述加热塑化包括预加热阶段、加热阶段，预加热阶段的温度为80-90℃，加热时间为10-30min，加热阶段的温度为140-200℃，加热时间为10-25min。
所述挤塑机挤出时机头的温度为180-190℃，挤出压力为20-30MPa。
本发明的有益效果：本发明的HDPE双壁波纹管，采用三乙二醇二异辛酸酯与三甲基硅醇按照质量比1：1混合的混合物作为复合抗收缩剂，大幅度提高了材料的抗收缩和耐热性能；采用N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酰胺与抗氧剂264按照质量比1：1混合的混合物作为复合抗氧剂，大幅度提高了材料的抗氧化性能，延长使用寿命。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
实施例1
一种HDPE双壁波纹管，由如下重量份数的原料制成：高密度聚乙烯90份、石蜡3份、抗收缩剂2份、抗氧剂1份，炭黑母粒3份；所述抗收缩剂为三乙二醇二异辛酸酯与三甲基硅醇按照质量比1：1混合的混合物；所述抗氧剂为N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酰胺与抗氧剂264按照质量比1：1混合的混合物。
所述HDPE双壁波纹管的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取高密度聚乙烯90份、石蜡3份、抗收缩剂2份、抗氧剂1份，炭黑母粒3份，送入挤塑机中加热塑化，并且挤出成型，得到波纹管胚料；所述加热塑化包括预加热阶段、加热阶段，预加热阶段的温度为85℃，加热时间为20min，加热阶段的温度为170℃，加热时间为20min；所述挤塑机挤出时机头的温度为185℃，挤出压力为25MPa；
(2)将挤出成型后的波纹管胚料送入波纹管成型机中成型，得到粗制波纹管；
(3)将粗制波纹管送入高压雾化喷头下进行喷淋降温，晾干；
(4)将晾干后的波纹管进行切割，得到HDPE双壁波纹管。
实施例2
一种HDPE双壁波纹管，由如下重量份数的原料制成：高密度聚乙烯80份、多缩硅醇钠2份、抗收缩剂1份、抗氧剂0.5份，炭黑母粒1份；所述抗收缩剂为三乙二醇二异辛酸酯与三甲基硅醇按照质量比1：1混合的混合物；所述抗氧剂为N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酰胺与抗氧剂264按照质量比1：1混合的混合物。
所述HDPE双壁波纹管的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取高密度聚乙烯80份、多缩硅醇钠2份、抗收缩剂1份、抗氧剂0.5份，炭黑母粒1份，送入挤塑机中加热塑化，并且挤出成型，得到波纹管胚料；所述加热塑化包括预加热阶段、加热阶段，预加热阶段的温度为80℃，加热时间为30min，加热阶段的温度为140℃，加热时间为25min；所述挤塑机挤出时机头的温度为180℃，挤出压力为30MPa；
(2)将挤出成型后的波纹管胚料送入波纹管成型机中成型，得到粗制波纹管；
(3)将粗制波纹管送入高压雾化喷头下进行喷淋降温，晾干；
(4)将晾干后的波纹管进行切割，得到HDPE双壁波纹管。
实施例3
一种HDPE双壁波纹管，由如下重量份数的原料制成：高密度聚乙烯100份、乙撑双硬脂酰胺3份、钛酸酯偶联剂2份、抗收缩剂3份、抗氧剂2份，炭黑母粒5份；所述抗收缩剂为三乙二醇二异辛酸酯与三甲基硅醇按照质量比1：1混合的混合物；所述抗氧剂为N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酰胺与抗氧剂264按照质量比1：1混合的混合物。
所述HDPE双壁波纹管的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取高密度聚乙烯100份、乙撑双硬脂酰胺3份、钛酸酯偶联剂2份、抗收缩剂3份、抗氧剂2份，炭黑母粒5份，送入挤塑机中加热塑化，并且挤出成型，得到波纹管胚料；所述加热塑化包括预加热阶段、加热阶段，预加热阶段的温度为90℃，加热时间为10min，加热阶段的温度为200℃，加热时间为10min；所述挤塑机挤出时机头的温度为190℃，挤出压力为20MPa；
(2)将挤出成型后的波纹管胚料送入波纹管成型机中成型，得到粗制波纹管；
(3)将粗制波纹管送入高压雾化喷头下进行喷淋降温，晾干；
(4)将晾干后的波纹管进行切割，得到HDPE双壁波纹管。
对比例1
一种HDPE双壁波纹管，由如下重量份数的原料制成：高密度聚乙烯90份、石蜡3份、三乙二醇二异辛酸酯2份、抗氧剂1份，炭黑母粒3份；所述抗氧剂为N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酰胺与抗氧剂264按照质量比1：1混合的混合物。
所述HDPE双壁波纹管的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取高密度聚乙烯90份、石蜡3份、三乙二醇二异辛酸酯2份、抗氧剂1份，炭黑母粒3份，送入挤塑机中加热塑化，并且挤出成型，得到波纹管胚料；所述加热塑化包括预加热阶段、加热阶段，预加热阶段的温度为85℃，加热时间为20min，加热阶段的温度为170℃，加热时间为20min；所述挤塑机挤出时机头的温度为185℃，挤出压力为25MPa；
(2)将挤出成型后的波纹管胚料送入波纹管成型机中成型，得到粗制波纹管；
(3)将粗制波纹管送入高压雾化喷头下进行喷淋降温，晾干；
(4)将晾干后的波纹管进行切割，得到HDPE双壁波纹管。
对比例2
一种HDPE双壁波纹管，由如下重量份数的原料制成：高密度聚乙烯90份、石蜡3份、三甲基硅醇2份、抗氧剂1份，炭黑母粒3份；所述抗氧剂为N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酰胺与抗氧剂264按照质量比1：1混合的混合物。
所述HDPE双壁波纹管的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取高密度聚乙烯90份、石蜡3份、三甲基硅醇2份、抗氧剂1份，炭黑母粒3份，送入挤塑机中加热塑化，并且挤出成型，得到波纹管胚料；所述加热塑化包括预加热阶段、加热阶段，预加热阶段的温度为85℃，加热时间为20min，加热阶段的温度为170℃，加热时间为20min；所述挤塑机挤出时机头的温度为185℃，挤出压力为25MPa；
(2)将挤出成型后的波纹管胚料送入波纹管成型机中成型，得到粗制波纹管；
(3)将粗制波纹管送入高压雾化喷头下进行喷淋降温，晾干；
(4)将晾干后的波纹管进行切割，得到HDPE双壁波纹管。
对比例3
一种HDPE双壁波纹管，由如下重量份数的原料制成：高密度聚乙烯90份、石蜡3份、抗收缩剂2份、N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酰胺1份，炭黑母粒3份；所述抗收缩剂为三乙二醇二异辛酸酯与三甲基硅醇按照质量比1：1混合的混合物。
所述HDPE双壁波纹管的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取高密度聚乙烯90份、石蜡3份、抗收缩剂2份、N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酰胺1份，炭黑母粒3份，送入挤塑机中加热塑化，并且挤出成型，得到波纹管胚料；所述加热塑化包括预加热阶段、加热阶段，预加热阶段的温度为85℃，加热时间为20min，加热阶段的温度为170℃，加热时间为20min；所述挤塑机挤出时机头的温度为185℃，挤出压力为25MPa；
(2)将挤出成型后的波纹管胚料送入波纹管成型机中成型，得到粗制波纹管；
(3)将粗制波纹管送入高压雾化喷头下进行喷淋降温，晾干；
(4)将晾干后的波纹管进行切割，得到HDPE双壁波纹管。
对比例4
一种HDPE双壁波纹管，由如下重量份数的原料制成：高密度聚乙烯90份、石蜡3份、抗收缩剂2份、抗氧剂264 1份，炭黑母粒3份；所述抗收缩剂为三乙二醇二异辛酸酯与三甲基硅醇按照质量比1：1混合的混合物。
所述HDPE双壁波纹管的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取高密度聚乙烯90份、石蜡3份、抗收缩剂2份、抗氧剂264 1份，炭黑母粒3份，送入挤塑机中加热塑化，并且挤出成型，得到波纹管胚料；所述加热塑化包括预加热阶段、加热阶段，预加热阶段的温度为85℃，加热时间为20min，加热阶段的温度为170℃，加热时间为20min；所述挤塑机挤出时机头的温度为185℃，挤出压力为25MPa；
(2)将挤出成型后的波纹管胚料送入波纹管成型机中成型，得到粗制波纹管；
(3)将粗制波纹管送入高压雾化喷头下进行喷淋降温，晾干；
(4)将晾干后的波纹管进行切割，得到HDPE双壁波纹管。
实验例1：
根据GB/T 7142-2002《塑料长期热暴露后时间-温度极限的测定》的规定测定实施例1-3及对比例3-4的氧化诱导期，测试结果见表1：
表1
Figure BDA0003187973450000091
注：*代表与实施例1比较P<0.05。
实验例2：
根据GB/T 7141-2008《塑料热老化试验方法》的规定测定实施例1-3及对比例1-2的样品在100℃72h和144h的老化力学性能保持率，测试结果见表2：
表2
Figure BDA0003187973450000092
注：*代表与实施例1比较P<0.05。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种HDPE双壁波纹管，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：高密度聚乙烯80-100份、消泡剂2-5份、抗收缩剂1-3份、抗氧剂0.3-2份，炭黑母粒1-5份。
2.根据权利要求1所述HDPE双壁波纹管，其特征在于，所述消泡剂为石蜡、多缩硅醇钠、水玻璃、乙撑双硬脂酰胺、钛酸酯偶联剂中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述HDPE双壁波纹管，其特征在于，所述抗收缩剂为三乙二醇二异辛酸酯与三甲基硅醇按照质量比1：1混合的混合物。
4.根据权利要求1所述HDPE双壁波纹管，其特征在于，所述抗氧剂为N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酰胺与抗氧剂264按照质量比1：1混合的混合物。
5.权利要求1所述HDPE双壁波纹管的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取高密度聚乙烯80-100份、消泡剂2-5份、抗收缩剂1-3份、抗氧剂0.3-2份，炭黑母粒1-5份，送入挤塑机中加热塑化，并且挤出成型，得到波纹管胚料。
(2)将挤出成型后的波纹管胚料送入波纹管成型机中成型，得到粗制波纹管。
(3)将粗制波纹管送入高压雾化喷头下进行喷淋降温，晾干。
(4)将晾干后的波纹管进行切割，得到HDPE双壁波纹管。
6.根据权利要求5所述HDPE双壁波纹管的制备方法，其特征在于，所述加热塑化包括预加热阶段、加热阶段，预加热阶段的温度为80-90℃，加热时间为10-30min，加热阶段的温度为140-200℃，加热时间为10-25min。
7.根据权利要求5所述HDPE双壁波纹管的制备方法，其特征在于，所述挤塑机挤出时机头的温度为180-190℃，挤出压力为20-30MPa。
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