CN113527793A - 一种hdpe双壁波纹管生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种HDPE双壁波纹管生产方法，由如下重量份数的原料制成：高密度聚乙烯80‑150份、消泡剂2‑5份、硅烷偶联剂3‑5份、功能填料3‑10份、光稳定剂0.3‑2份。本发明的HDPE双壁波纹管，采用硼钙石与铁钨华按照质量比1：1混合的混合物作为功能填料，大幅度提高了材料的力学性能；采用2‑羟基‑4‑辛氧基二苯甲酮与二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯按照质量比1：1混合的混合物作为光稳定剂，大幅度提高了材料的抗老化性能，延长使用寿命。

Description

一种HDPE双壁波纹管生产方法
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双壁波纹管生产方法。
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，制备的双壁波纹管力学性能和耐老化性能较差。
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80-150份、消泡剂2-5份、硅烷偶联剂3-5份、功能填料3-10份、光稳定剂0.3-2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。
所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-602、硅烷偶联剂A-2120、硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-570中的一种或几种。
所述功能填料为硼钙石与铁钨华按照质量比1：1混合的混合物。
所述光稳定剂为2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮与二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯按照质量比1：1混合的混合物。
所述HDPE双壁波纹管生产方法，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取高密度聚乙烯80-150份、消泡剂2-5份、硅烷偶联剂3-5份、功能填料3-10份、光稳定剂0.3-2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85-95℃，加热时间为10-30min，加热阶段的温度为150-200℃，加热时间为10-30min。
所述挤塑机挤出时机头的温度为180-200℃，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，采用硼钙石与铁钨华按照质量比1：1混合的混合物作为功能填料，大幅度提高了材料的力学性能；采用2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮与二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯按照质量比1：1混合的混合物作为光稳定剂，大幅度提高了材料的抗老化性能，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120份、石蜡4份、硅烷偶联剂KH-602 4份、功能填料7份、光稳定剂1份；所述功能填料为硼钙石与铁钨华按照质量比1：1混合的混合物；所述光稳定剂为2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮与二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯按照质量比1：1混合的混合物。
所述HDPE双壁波纹管生产方法，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取高密度聚乙烯120份、石蜡4份、硅烷偶联剂KH-6024份、功能填料7份、光稳定剂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90℃，加热时间为20min，加热阶段的温度为180℃，加热时间为20min；所述挤塑机挤出时机头的温度为190℃，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、硅烷偶联剂A-2120 3份、功能填料3份、光稳定剂0.5份；所述功能填料为硼钙石与铁钨华按照质量比1：1混合的混合物；所述光稳定剂为2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮与二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯按照质量比1：1混合的混合物。
所述HDPE双壁波纹管生产方法，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、硅烷偶联剂A-2120 3份、功能填料3份、光稳定剂0.5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85℃，加热时间为10min，加热阶段的温度为150℃，加热时间为10min；所述挤塑机挤出时机头的温度为180℃，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。
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150份、水玻璃3份、乙撑双硬脂酰胺2份、硅烷偶联剂KH-550 5份、功能填料10份、光稳定剂2份；所述功能填料为硼钙石与铁钨华按照质量比1：1混合的混合物；所述光稳定剂为2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮与二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯按照质量比1：1混合的混合物。
所述HDPE双壁波纹管生产方法，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取高密度聚乙烯150份、水玻璃3份、乙撑双硬脂酰胺2份、硅烷偶联剂KH-550 5份、功能填料10份、光稳定剂2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95℃，加热时间为30min，加热阶段的温度为200℃，加热时间为30min；所述挤塑机挤出时机头的温度为200℃，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。
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120份、石蜡4份、硅烷偶联剂KH-602 4份、硼钙石7份、光稳定剂1份；所述光稳定剂为2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮与二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯按照质量比1：1混合的混合物。
所述HDPE双壁波纹管生产方法，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取高密度聚乙烯120份、石蜡4份、硅烷偶联剂KH-6024份、硼钙石7份、光稳定剂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90℃，加热时间为20min，加热阶段的温度为180℃，加热时间为20min；所述挤塑机挤出时机头的温度为190℃，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120份、石蜡4份、硅烷偶联剂KH-602 4份、铁钨华7份、光稳定剂1份；所述光稳定剂为2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮与二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯按照质量比1：1混合的混合物。
所述HDPE双壁波纹管生产方法，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取高密度聚乙烯120份、石蜡4份、硅烷偶联剂KH-6024份、铁钨华7份、光稳定剂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90℃，加热时间为20min，加热阶段的温度为180℃，加热时间为20min；所述挤塑机挤出时机头的温度为190℃，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120份、石蜡4份、硅烷偶联剂KH-602 4份、功能填料7份、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮1份；所述功能填料为硼钙石与铁钨华按照质量比1：1混合的混合物。
所述HDPE双壁波纹管生产方法，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取高密度聚乙烯120份、石蜡4份、硅烷偶联剂KH-6024份、功能填料7份、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮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90℃，加热时间为20min，加热阶段的温度为180℃，加热时间为20min；所述挤塑机挤出时机头的温度为190℃，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120份、石蜡4份、硅烷偶联剂KH-602 4份、功能填料7份、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯1份；所述功能填料为硼钙石与铁钨华按照质量比1：1混合的混合物。
所述HDPE双壁波纹管生产方法，按照如下步骤进行：
(1)按照重量份数，取高密度聚乙烯120份、石蜡4份、硅烷偶联剂KH-6024份、功能填料7份、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯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90℃，加热时间为20min，加热阶段的温度为180℃，加热时间为20min；所述挤塑机挤出时机头的温度为190℃，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 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3-4的样品在100℃72h和144h的老化力学性能保持率，测试结果见表1：
表1
Figure BDA0003195339890000091
注：*代表与实施例1比较P<0.05。
实验例2：
采用万能机测定实施例1-3及对比例1-2的样品的拉伸强度(MPa)，测试结果见表2：
表2
Figure BDA0003195339890000092
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 (8)

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80-150份、消泡剂2-5份、硅烷偶联剂3-5份、功能填料3-10份、光稳定剂0.3-2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，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-602、硅烷偶联剂A-2120、硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-570中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述HDPE双壁波纹管，其特征在于，所述功能填料为硼钙石与铁钨华按照质量比1：1混合的混合物。
5.根据权利要求1所述HDPE双壁波纹管，其特征在于，所述光稳定剂为2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮与二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯按照质量比1：1混合的混合物。
6.权利要求1所述HDPE双壁波纹管生产方法，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80-150份、消泡剂2-5份、硅烷偶联剂3-5份、功能填料3-10份、光稳定剂0.3-2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。
7.根据权利要求6所述HDPE双壁波纹管生产方法，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85-95℃，加热时间为10-30min，加热阶段的温度为150-200℃，加热时间为10-30min。
8.根据权利要求6所述HDPE双壁波纹管生产方法，其特征在于，所述挤塑机挤出时机头的温度为180-200℃，挤出压力为20-30MPa。
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