CN114001226A - 一种环保型高维卡耐低温抗硫化污染的管材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型高维卡耐低温抗硫化污染的管材及其制备方法，具体涉及管材加工技术领域，包括弯头管道，所述弯头管道顶端和正面的一端分别与两个第一连接片的下表面和背面固定连接，所述弯头管道通过两个第一连接片分别与两个第二连接片的下表面和背面搭接，所述弯头管道通过第一连接片与第二连接片相连通。本发明通过在现有配方和工艺基础上，在SG‑5树脂中通过混合添加SG‑3型树脂，提高管材的维卡和刚度，从而达到高维卡点和高环刚度的要求，同时喷涂合金增加耐磨性，从而方便加工SG‑3型树脂，使得该管道维卡软化点由79℃提高到了95℃，同时在79℃条件下环刚度不低于SN8，0℃落锤冲击不破，同时与硫化钠溶液接触不发黑，铅含量≤200ppm。
Description
技术领域
本发明涉及管材加工技术领域，更具体地说，本发明涉及一种环保型高维卡耐低温抗硫化污染的管材及其制备方法。
背景技术
PVC-U管道是以卫生级聚氯乙烯(PVC)树脂为主要原料，加入适量的稳定剂、润滑剂、填充剂、增色剂等经塑料挤出机挤出成型和注塑机注塑成型，通过冷却、固化、定型、检验、包装等工序以完成管材、管件的生产。物化性能优良，耐化学腐蚀，抗冲强度高，流体阻力小，较同口径铸铁管流量提高30％，耐老化，使用寿命长，使用年限不低于50年，是建筑给排水的理想材料。
由于PVC-U管道具有物化性能优良，耐化学腐蚀，抗冲强度高，流体阻力小，较同口径铸铁管流量提高30％，耐老化，使用寿命长，使用年限不低于50年，是建筑给排水的理想材料。
无压埋地排污、排水用管材主要的材质是PVC-U管材。随着国家不断发展，城市排污、排水管网建设扩容不断增加，塑料排污排水管材的需求量增多，同时对塑料排污排水管材的性能要求也越来越高，在工业排污排水输送过程中要能耐高温；在低温环境下管材能够保持高强度不发脆，避免低温受到碰撞导致管材破裂。同时随着环保要求不断提高，要求管材生产中不含重金属，同时管材也要避免因酸雨导致的硫化污染。市场上近年来管道改扩建中出现众多的PVC-U排污排水管破损，安装后破裂等事故，皆是采用廉价的高钙PVC排水管、质量差或假冒的管材。
然而现有的PVC-U排水管污染较为严重，且排水用PVC-U管维卡低，高温(79℃)情况下管材环刚低，低温(0℃)冲击性能低，环保耐硫化污染等问题，导致其实际的使用效果以及管道的使用寿命难以得到保障，且在使用的过程中，由于水流流动时产生的冲击力，导致弯头部位需要承载大量的压力，导致弯头与管道连接的部位容易出现破裂甚至脱落的情况，极大的限制了管道的使用年限。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种环保型高维卡耐低温抗硫化污染的管材及其制备方法，本发明所要解决的技术问题是：然而现有的PVC-U排水管污染较为严重，且排水用PVC-U管维卡低，高温(79℃)情况下管材环刚低，低温(0℃)冲击性能低，环保耐硫化污染等问题，导致其实际的使用效果以及管道的使用寿命难以得到保障，且在使用的过程中，由于水流流动时产生的冲击力，导致弯头部位需要承载大量的压力，导致弯头与管道连接的部位容易出现破裂甚至脱落的情况，极大的限制了管道使用年限的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保型高维卡耐低温抗硫化污染的管材，包括弯头管道，所述弯头管道顶端和正面的一端分别与两个第一连接片的下表面和背面固定连接，所述弯头管道通过两个第一连接片分别与两个第二连接片的下表面和背面搭接，所述弯头管道通过第一连接片与第二连接片相连通，且两个第二连接片的上表面和正面分别与两个环保管道的底端和背面的一端相连通，所述第一连接片内壁开设有密封凹槽，所述第二连接片的下表面固定连接有密封凸块，所述密封凸块卡接在密封凹槽内，所述密封凸块与密封凹槽相连通，所述第一连接片的上表面固定连接有六个限位块，所述限位块卡接在限位槽内，且六个限位槽均开设在第二连接片的下表面，所述限位槽内壁的上表面开设有卡槽，所述第一连接片的上表面固定连接有六个限位凸块，且六个限位凸块分别卡接在六个限位凹槽内，所述限位凹槽开设在第二连接片的下表面。
作为本发明的进一步方案：所述密封凸块设置为圆环形，所述密封凸块的形状与密封凹槽的形状相适配，所述环保管道的内壁开设有螺纹。
作为本发明的进一步方案：所述卡槽和限位槽的形状均与限位块的形状相适配，所述限位块的横截面设置为T字形，所述第一连接片下表面和第二连接片的上表面均固定连接有若干个固定块，且若干个固定块的内壁分别与弯头管道的外表面和环保管道的外表面固定连接。
作为本发明的进一步方案：所述限位凸块内开设有定位孔，且六个定位孔内均设置有丝杆，六个丝杆的底端穿过第二连接片和第一连接片分别与六个丝杆螺母的内壁螺纹连接，所述丝杆螺母的上表面与第一连接片的下表面搭接。
一种环保型高维卡耐低温抗硫化污染管材的制备方法，所述生产配方包括以下原料：
PVC-USG-5树脂、SG-3树脂、填充剂、钙锌稳定剂、加工助剂ACR、MBS、钛白粉、高熔点蜡、合成蜡、单甘脂和硬脂酸钙。
作为本发明的进一步方案：所述生产配方包括以下质量份数：
PVC-USG-5树脂50-100份、SG-3树脂0-50份，填充剂8-25份，钙锌稳定剂4.0-8.0份、加工助剂ACR2-6份、MBS3-9份，钛白粉0.5-2.0份，高熔点蜡0.6-1.5份，合成蜡0.6-1.2份，单甘脂0.3-1.0份，硬脂酸钙0.2-0.5份。
作为本发明的进一步方案：包括以下生产步骤：
S1、根据上述材料依次将PVC-USG-5树脂80份、SG-3树脂20份，填充剂15份，钙锌稳定剂5份、加工助剂ACR4份、MBS6份，钛白粉1份，高熔点蜡1份，合成蜡1份，单甘脂1份，硬脂酸钙0.3份投入混料机中，对其进行高速混合搅拌，其混合速度为每分钟800转，持续20-30分钟，在混合的过程中保障混料机内部温度为110摄氏度至120摄氏度，将原料取出，将原料放入冷混冷却至45摄氏度，得到初混原料。
S2、将得到的初混原料经过双螺杆挤出机挤出造粒，得到低内应力混合原料，其中，双螺杆挤出机的温度为180摄氏度-240摄氏度，螺杆转速为每分钟180-600转，真空度大于0.09兆帕，并通过双螺杆挤出机挤出，挤出的管材通过冷却定型、牵引、切割、包装、检验等工序来完成生产。
本发明的有益效果在于：
1、本发明通过在现有配方和工艺基础上，在SG-5树脂中通过混合添加SG-3型树脂，提高管材的维卡和刚度，从而达到高维卡点和高环刚度的要求，稳定剂改为环保型钙锌稳定剂，避免铅盐稳定在生产使用过程中的铅污染，同时避免管材与硫化物接触后生产硫化铅，从而导致管材受到硫化污染，增韧剂CPE改为使用MBS，MBS玻璃化温度更低，更耐低温，避免PVC玻璃化温度高，低温时发脆的情况，同时对设备进行调整，螺杆氮化加强螺杆表面硬度，表面镀铬防止腐蚀，同时喷涂合金增加耐磨性，从而方便加工SG-3型树脂，使得该管道维卡软化点由79℃提高到了95℃，同时在79℃条件下环刚度不低于SN8，0℃落锤冲击不破，同时与硫化钠溶液接触不发黑，铅含量≤200ppm；
2、本发明通过设置弯头管道、环保管道和螺纹，在使用该管道时，需对限位块和限位槽的位置进行对应，当对应完毕后，通过丝杆螺母和丝杆对第一连接片和第二连接片进行密封即可，在使用的过程中，水流进入弯头管道之前则会与环保管道内的螺纹接触，从而减缓水流速度并产生螺旋移动的效果，因此，降低了水流在临进入弯头管道前的流速，且通过螺纹对水流产生螺旋效果的原因，使得水流从原本的直流转换为旋转流动，大大降低了水流冲击弯头时的压力，从而弯头的使用年限起到了保障的效果；
3、本发明通过设置密封凸块、密封凹槽、限位凸块和限位凹槽，在使用该管道时，需对限位块和限位槽的位置进行对应，当对应完毕后，水平相互移动从而将限位块卡接在限位槽内部，抓握弯头管道并转动环保管道，随着限位块在限位槽内移动至卡槽部位时，相向移动弯头管道以及环保管道，随着两者的相互移动，密封凸块则会卡接在密封凹槽内，通过丝杆螺母和丝杆对第一连接片和第二连接片进行密封即可，由于在连接的过程中，限位凸块和限位凹槽可以起到辅助定位的效果，当第一连接片和第二连接片处于连通的状态时，密封凸块和密封凹槽则处于连通的状态，且在限位凸块和限位凹槽的作用下，对定位孔对应以及丝杆的安装起到了辅助的效果。
附图说明
图1为本发明立体的结构示意图；
图2为本发明弯头管道爆炸的结构示意图；
图3为本发明环保管道爆炸的结构示意图；
图4为本发明弯头管道立体的结构示意图；
图中：1弯头管道、2第一连接片、3第二连接片、4环保管道、5密封凸块、6密封凹槽、7限位块、8限位槽、9卡槽、10丝杆、11丝杆螺母、12螺纹、13固定块、14限位凸块、15限位凹槽、16定位孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
如图1-4所示，本发明提供了一种环保型高维卡耐低温抗硫化污染的管材，包括弯头管道1，弯头管道1顶端和正面的一端分别与两个第一连接片2的下表面和背面固定连接，弯头管道1通过两个第一连接片2分别与两个第二连接片3的下表面和背面搭接，弯头管道1通过第一连接片2与第二连接片3相连通，且两个第二连接片3的上表面和正面分别与两个环保管道4的底端和背面的一端相连通，第一连接片2内壁开设有密封凹槽6，第二连接片3的下表面固定连接有密封凸块5，密封凸块5卡接在密封凹槽6内，密封凸块5与密封凹槽6相连通，第一连接片2的上表面固定连接有六个限位块7，限位块7卡接在限位槽8内，且六个限位槽8均开设在第二连接片3的下表面，限位槽8内壁的上表面开设有卡槽9，第一连接片2的上表面固定连接有六个限位凸块14，且六个限位凸块14分别卡接在六个限位凹槽15内，限位凹槽15开设在第二连接片3的下表面。
密封凸块5设置为圆环形，密封凸块5的形状与密封凹槽6的形状相适配，环保管道4的内壁开设有螺纹12。
卡槽9和限位槽8的形状均与限位块7的形状相适配，限位块7的横截面设置为T字形，第一连接片2下表面和第二连接片3的上表面均固定连接有若干个固定块13，且若干个固定块13的内壁分别与弯头管道1的外表面和环保管道4的外表面固定连接。
限位凸块14内开设有定位孔16，且六个定位孔16内均设置有丝杆10，六个丝杆10的底端穿过第二连接片3和第一连接片2分别与六个丝杆螺母11的内壁螺纹连接，丝杆螺母11的上表面与第一连接片2的下表面搭接。
一种环保型高维卡耐低温抗硫化污染管材的制备方法，生产配方包括以下原料：
PVC-USG-5树脂、SG-3树脂、填充剂、钙锌稳定剂、加工助剂ACR、MBS、钛白粉、高熔点蜡、合成蜡、单甘脂和硬脂酸钙。
生产配方包括以下质量份数：
PVC-USG-5树脂50-100份、SG-3树脂0-50份，填充剂8-25份，钙锌稳定剂4.0-8.0份、加工助剂ACR2-6份、MBS3-9份，钛白粉0.5-2.0份，高熔点蜡0.6-1.5份，合成蜡0.6-1.2份，单甘脂0.3-1.0份，硬脂酸钙0.2-0.5份。
包括以下生产步骤：
S1、根据上述材料依次将PVC-USG-5树脂80份、SG-3树脂20份，填充剂15份，钙锌稳定剂5份、加工助剂ACR4份、MBS6份，钛白粉1份，高熔点蜡1份，合成蜡1份，单甘脂1份，硬脂酸钙0.3份投入混料机中，对其进行高速混合搅拌，其混合速度为每分钟800转，持续20-30分钟，在混合的过程中保障混料机内部温度为110摄氏度至120摄氏度，将原料取出，将原料放入冷混冷却至45摄氏度，得到初混原料。
S2、将得到的初混原料经过双螺杆挤出机挤出造粒，得到低内应力混合原料，其中，双螺杆挤出机的温度为180摄氏度-240摄氏度，螺杆转速为每分钟180-600转，真空度大于0.09兆帕，并通过双螺杆挤出机挤出，挤出的管材通过冷却定型、牵引、切割、包装、检验等工序来完成生产。
通过在现有配方和工艺基础上，在SG-5树脂中通过混合添加SG-3型树脂，提高管材的维卡和刚度，从而达到高维卡点和高环刚度的要求，稳定剂改为环保型钙锌稳定剂，避免铅盐稳定在生产使用过程中的铅污染，螺杆氮化加强螺杆表面硬度，表面镀铬防止腐蚀，同时喷涂合金增加耐磨性，从而方便加工SG-3型树脂，使得该管道维卡软化点由79℃提高到了95℃，同时在79℃条件下环刚度不低于SN8，0℃落锤冲击不破，同时与硫化钠溶液接触不发黑，铅含量≤200ppm。
通过设置弯头管道1、环保管道4和螺纹12，在使用的过程中，水流进入弯头管道1之前则会与环保管道4内的螺纹12接触，从而减缓水流速度并产生螺旋移动的效果，因此，降低了水流在临进入弯头管道1前的流速，且通过螺纹12对水流产生螺旋效果的原因，使得水流从原本的直流转换为旋转流动，大大降低了水流冲击弯头时的压力，从而弯头的使用年限起到了保障的效果。
通过设置密封凸块5、密封凹槽6、限位凸块14和限位凹槽15，由于在连接的过程中，限位凸块14和限位凹槽15可以起到辅助定位的效果，当第一连接片2和第二连接片3处于连通的状态时，密封凸块5和密封凹槽6则处于连通的状态，且在限位凸块14和限位凹槽15的作用下，对定位孔16对应以及丝杆10的安装起到了辅助的效果。
本发明工作原理：在使用该管道时，需对限位块7和限位槽8的位置进行对应，当对应完毕后，水平相互移动从而将限位块7卡接在限位槽8内部，抓握弯头管道1并转动环保管道4，随着限位块7在限位槽8内移动至卡槽9部位时，相向移动弯头管道1以及环保管道4，随着两者的相互移动，密封凸块5则会卡接在密封凹槽6内，通过丝杆螺母11和丝杆10对第一连接片2和第二连接片3进行密封即可，在使用的过程中，水流进入弯头管道1之前则会与环保管道4内的螺纹12接触。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种环保型高维卡耐低温抗硫化污染的管材，包括弯头管道(1)，其特征在于：所述弯头管道(1)顶端和正面的一端分别与两个第一连接片(2)的下表面和背面固定连接，所述弯头管道(1)通过两个第一连接片(2)分别与两个第二连接片(3)的下表面和背面搭接，所述弯头管道(1)通过第一连接片(2)与第二连接片(3)相连通，且两个第二连接片(3)的上表面和正面分别与两个环保管道(4)的底端和背面的一端相连通，所述第一连接片(2)内壁开设有密封凹槽(6)，所述第二连接片(3)的下表面固定连接有密封凸块(5)，所述密封凸块(5)卡接在密封凹槽(6)内，所述密封凸块(5)与密封凹槽(6)相连通，所述第一连接片(2)的上表面固定连接有六个限位块(7)，所述限位块(7)卡接在限位槽(8)内，且六个限位槽(8)均开设在第二连接片(3)的下表面，所述限位槽(8)内壁的上表面开设有卡槽(9)，所述第一连接片(2)的上表面固定连接有六个限位凸块(14)，且六个限位凸块(14)分别卡接在六个限位凹槽(15)内，所述限位凹槽(15)开设在第二连接片(3)的下表面。
2.根据权利要求1所述的一种环保型高维卡耐低温抗硫化污染的管材，其特征在于：所述密封凸块(5)设置为圆环形，所述密封凸块(5)的形状与密封凹槽(6)的形状相适配，所述环保管道(4)的内壁开设有螺纹(12)。
3.根据权利要求1所述的一种环保型高维卡耐低温抗硫化污染的管材，其特征在于：所述卡槽(9)和限位槽(8)的形状均与限位块(7)的形状相适配，所述限位块(7)的横截面设置为T字形，所述第一连接片(2)下表面和第二连接片(3)的上表面均固定连接有若干个固定块(13)，且若干个固定块(13)的内壁分别与弯头管道(1)的外表面和环保管道(4)的外表面固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种环保型高维卡耐低温抗硫化污染的管材，其特征在于：所述限位凸块(14)内开设有定位孔(16)，且六个定位孔(16)内均设置有丝杆(10)，六个丝杆(10)的底端穿过第二连接片(3)和第一连接片(2)分别与六个丝杆螺母(11)的内壁螺纹连接，所述丝杆螺母(11)的上表面与第一连接片(2)的下表面搭接。
5.一种环保型高维卡耐低温抗硫化污染管材的制备方法，其特征在于，所述生产配方包括以下原料：
PVC-USG-5树脂、SG-3树脂、填充剂、钙锌稳定剂、加工助剂ACR、MBS、钛白粉、高熔点蜡、合成蜡、单甘脂和硬脂酸钙。
6.根据权利要求5所述的一种环保型高维卡耐低温抗硫化污染管材的制备方法，其特征在于，所述生产配方包括以下质量份数：
PVC-USG-5树脂50-100份、SG-3树脂0-50份，填充剂8-25份，钙锌稳定剂4.0-8.0份、加工助剂ACR2-6份、MBS3-9份，钛白粉0.5-2.0份，高熔点蜡0.6-1.5份，合成蜡0.6-1.2份，单甘脂0.3-1.0份，硬脂酸钙0.2-0.5份。
7.根据权利要求6所述的一种环保型高维卡耐低温抗硫化污染管材的制备方法，其特征在于，包括以下生产步骤：
S1、根据上述材料依次将PVC-USG-5树脂80份、SG-3树脂20份，填充剂15份，钙锌稳定剂5份、加工助剂ACR4份、MBS6份，钛白粉1份，高熔点蜡1份，合成蜡1份，单甘脂1份，硬脂酸钙0.3份投入混料机中，对其进行高速混合搅拌，其混合速度为每分钟800转，持续20-30分钟，在混合的过程中保障混料机内部温度为110摄氏度至120摄氏度，将原料取出，将原料放入冷混冷却至45摄氏度，得到初混原料；
S2、将得到的初混原料经过双螺杆挤出机挤出造粒，得到低内应力混合原料，其中，双螺杆挤出机的温度为180摄氏度-240摄氏度，螺杆转速为每分钟180-600转，真空度大于0.09兆帕，并通过双螺杆挤出机挤出，挤出的管材通过冷却定型、牵引、切割、包装、检验等工序来完成生产。
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