CN114790315A - 一种下水管道材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种下水管道材料的制作方法。其中下水管道材料包括无机填料和废弃塑料，无机填料为海泡石和蒙脱石的混合物。本发明已废弃塑料作为主要材料，达到资源再生化和资源节约化。

Description

一种下水管道材料的制备方法
技术领域
本发明涉及管道材料领域，具体涉及一种下水管道材料，更具体的涉及一种下水管道材料的制备方法。
背景技术
下水管道是在工程、建筑、市政、工业、农业等众多行业都不可缺少的排水、排污管道，需要持续的，大量的运输各种无水、废水。因此下水管道在选材和设计的过程中，会考虑到管材的抗压能力、抗腐蚀能力、耐水性、抗冲击能力、柔韧性等多种性能。传统的混凝土下水管道、铁管下水管道的抗腐蚀性能、抗变形性能都较差，已经逐渐淡出人们的视野。
目前普遍使用的下水管道是塑料管道，且以聚氯乙烯树脂为主体的下水管道应用的更为广泛。但是聚氯乙烯树脂对热极不稳定，温度升高后，会导致聚氯乙烯降解，因此，为了制备性能稳定的聚氯乙烯塑料，需要添加多种助剂，这就提高了制作成本。本发明提出了一种以废弃塑料为原料的下水管道制备工艺，通过处理后的废弃包装桶为原料，并结合无机填料，制备下水管道，以达到资源节约化、再生化。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明第一个方面提供了一种下水管道材料，所述材料包括无机填料和废弃塑料。
优选的，所述材料按重量份计，包括5-40份无机填料，90-110份废弃塑料。
优选的，所述无机填料选自无机非金属氧化物含量高于50wt％的无机颗粒。
优选的，所述无机颗粒选自陶瓷、海泡石、滑石、高岭石、云母、蒙脱石中的至少一种。
优选的，所述无机颗粒选自海泡石、高岭石、蒙脱石中的至少一种。
优选的，所述废弃塑料选自废弃塑料薄膜、废弃塑料板、废弃塑料管、废弃塑料瓶、废弃塑料桶中的至少一种。
优选的，所述废弃塑料选自聚乙烯废弃塑料、聚丙烯废弃塑料、聚氯乙烯废弃塑料、聚苯乙烯废弃塑料、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物废弃塑料中的至少一种。
优选的，所述废弃塑料的处理步骤如下：
(1)将废弃塑料进行物理破碎；
(2)破碎的塑料进入清洗池，进行塑料的清洗；
(3)清洗后的塑料低温风干。
本发明第二个方面提出了一种下水管道材料的制作方法，包括以下步骤：
(1)将部分无机填料加入捏合机中，升温搅拌；
(2)再加入剩余无机填料，搅拌，缓慢降温；
(3)再加入废弃塑料，搅拌混匀后，即得所述下水管道材料。
优选的，所述步骤(1)中升温搅拌的温度为150-200℃。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
1.本发明用废弃塑料作为下水管道的主要制作材料，实现了废弃塑料的资源再生化，且由于废弃塑料已含有多种助剂，可能包括助塑剂、分散剂、抗氧化剂、防腐剂等，所以已废弃塑料作为下水管道的主要材料是，可以不需要或少添加各种助剂，达到资源节约化。
2.本发明还以海泡石和蒙脱石作为无机填料与废弃塑料一起作为下水管道的制作材料，通过无机填料独特的结构、表面活跃的基团的共同作用，提高了制作出的下水管道的力学性能。
具体实施方式
为了解决上述技术问题，本发明第一个方面提供了一种下水管道材料，所述材料包括无机填料和废弃塑料。
优选的，所述材料按重量份计，包括5-40份无机填料，90-110份废弃塑料。
优选的，所述材料按重量份计，包括5-30份无机填料，90-105份废弃塑料。
优选的，所述无机填料选自无机非金属氧化物含量高于50wt％的无机颗粒。
优选的，所述无机颗粒选自陶瓷、海泡石、滑石、高岭石、云母、蒙脱石中的至少一种。
优选的，所述无机颗粒选自海泡石、高岭石、蒙脱石中的至少一种。
优选的，所述无机颗粒为海泡石和蒙脱石的混合物。
优选的，所述海泡石和蒙脱石的重量份比例为(1-5)：1。
优选的，所述海泡石和蒙脱石的重量份比例为(1.5-3.5)：1。
优选的，所述海泡石选自海泡石纤维、海泡石粉、海泡石绒中的一种。
优选的，所述海泡石的粒径为30-200μm。
优选的，所述蒙脱石为钙基蒙脱石。
优选的，所述蒙脱石的粒径为1-50μm。
优选的，所述废弃塑料选自废弃塑料薄膜、废弃塑料板、废弃塑料管、废弃塑料瓶、废弃塑料桶中的至少一种。
优选的，所述废弃塑料选自聚乙烯废弃塑料、聚丙烯废弃塑料、聚氯乙烯废弃塑料、聚苯乙烯废弃塑料、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物废弃塑料中的至少一种。
优选的，所述废弃塑料桶为储存或运输各种石油类、化工原料、废弃物的包装桶。
优选的，所述废弃塑料桶为聚氯乙烯废弃塑料桶。
优选的，所述废弃塑料的处理步骤如下：
(1)将废弃塑料进行物理破碎；
(2)破碎的塑料进入清洗池，进行塑料的清洗；
(3)清洗后的塑料低温风干。
优选的，所述步骤(2)中的清洗池依次为洗沙池、去污池、漂洗池。
优选的，所述去污池中的清洗剂选自碱性溶液、电解水、表面清洗剂中的一种。
优选的，所述清洗剂选自碱性溶液，所述碱性溶液的pH值为8-10。
优选的，所述废弃塑料经过低温风干后通过色选机，挑选出白色塑料。
本发明第二个方面提出了一种下水管道材料的制作方法，包括以下步骤：
(1)将部分无机填料加入捏合机中，升温搅拌；
(2)再加入剩余无机填料，搅拌，缓慢降温；
(3)再加入废弃塑料，搅拌混匀后，即得所述下水管道材料。
优选的，所述步骤(1)中升温搅拌的温度为180-230℃。
优选的，所述步骤(2)中降温搅拌的温度为120-150℃。
申请人在试验过程中发现，用废弃塑料、无机填料作为制备下水管道的材料，可以实现废弃塑料的资源再利用，在制备过程中也可以减少防腐剂、抗氧化剂等助剂的添加量，并且制备得到的下水管道还具有良好的力学性能。申请人推测可能的原因是，加入的无机填料，尤其是加入海泡石和蒙脱石的混合颗粒，通过海泡石和蒙脱石独特的层状结构和其表面的活性基团，与废弃塑料中大分子结合，增强了界面作用，提高了力学性能。并且当海泡石和蒙脱石在高温下进行搅拌后，可以进一步提高力学性能，申请人认为可能的原因是，在材料的制作过程中，在高温下对多种材料进行搅拌混合，高温使得部分蒙脱石的结构发生一定变化，这种变化对力学强度的提高有促进作用。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
本发明第一个方面提供了一种下水管道材料，按重量份计，包括15份海泡石、8份蒙脱石、95份废弃塑料。
其中海泡石购买于泽旭建材科技发展有限公司，粒径为75μm。
蒙脱石购买于超意兴化工有限公司，粒径为38μm。
废弃塑料为聚氯乙烯废弃塑料桶。
废弃塑料的处理步骤：
(1)将废弃塑料进行物理破碎；
(2)破碎的塑料经过洗沙池，洗去粘有的沙土；
(3)再进入漂洗池，洗去油渍、污渍，碱洗池的清洗剂为氢氧化钠水溶液，pH值为10；
(4)在进入漂洗池，将带有的污渍、油渍、氢氧化钠水溶液漂洗干净；
(5)清洗后的塑料低温风干，通过色选机，挑选出白色塑料。
本发明第二个方面提供了一种下水管道材料的制作方法，包括以下步骤：
(1)将蒙脱石加入捏合机中，在200℃下搅拌20min；
(2)再加入海泡石，降温至150℃，搅拌10min；
(3)最后加入白色的废弃塑料，在120℃下搅拌混匀后，即得所述下水管道材料。
实施例2
本发明第一个方面提供了一种下水管道材料，按重量份计，包括20份海泡石、6份蒙脱石、100份废弃塑料。
其中海泡石购买于泽旭建材科技发展有限公司，粒径为75μm。
蒙脱石购买于超意兴化工有限公司，粒径为38μm。
废弃塑料为聚氯乙烯废弃塑料桶。废弃塑料的处理步骤同实施例1。
本发明第二个方面提供了一种下水管道材料的制作方法，包括以下步骤：
(1)将蒙脱石加入捏合机中，在180℃下搅拌20min；
(2)再加入海泡石，降温至120℃，搅拌10min；
(3)最后加入白色的废弃塑料，在120℃下搅拌混匀后，即得所述下水管道材料。
实施例3
本发明第一个方面提供了一种下水管道材料，按重量份计，包括8份蒙脱石、95份废弃塑料。
其中蒙脱石购买于超意兴化工有限公司，粒径为38μm。
废弃塑料为聚氯乙烯废弃塑料桶。废弃塑料的处理步骤同实施例1。
本发明第二个方面提供了一种下水管道材料的制作方法，包括以下步骤：
(1)将蒙脱石加入捏合机中，在200℃下搅拌20min；
(2)再加入海泡石，降温至150℃，搅拌10min；
(3)最后加入白色的废弃塑料，在120℃下搅拌混匀后，即得所述下水管道材料。
实施例4
本发明第一个方面提供了一种下水管道材料，按重量份计，包括15份海泡石、95份废弃塑料。
其中海泡石购买于泽旭建材科技发展有限公司，粒径为75μm。
废弃塑料为聚氯乙烯废弃塑料桶。废弃塑料的处理步骤同实施例1。
本发明第二个方面提供了一种下水管道材料的制作方法，包括以下步骤：
(1)将蒙脱石加入捏合机中，在200℃下搅拌20min；
(2)再加入海泡石，降温至150℃，搅拌10min；
(3)最后加入白色的废弃塑料，在120℃下搅拌混匀后，即得所述下水管道材料。
实施例5
本发明第一个方面提供了一种下水管道材料，按重量份计，包括4份海泡石、8份蒙脱石、95份废弃塑料。
其中海泡石购买于泽旭建材科技发展有限公司，粒径为75μm。
蒙脱石购买于超意兴化工有限公司，粒径为38μm。
废弃塑料为聚氯乙烯废弃塑料桶。废弃塑料的处理步骤同实施例1。
本发明第二个方面提供了一种下水管道材料的制作方法，包括以下步骤：
(1)将蒙脱石加入捏合机中，在200℃下搅拌20min；
(2)再加入海泡石，降温至150℃，搅拌10min；
(3)最后加入白色的废弃塑料，在120℃下搅拌混匀后，即得所述下水管道材料。
实施例6
本发明第一个方面提供了一种下水管道材料，按重量份计，包括15份海泡石、8份蒙脱石、100份废弃塑料。
其中海泡石购买于泽旭建材科技发展有限公司，粒径为230μm。
蒙脱石购买于超意兴化工有限公司，粒径为38μm。
废弃塑料为聚氯乙烯废弃塑料桶。废弃塑料的处理步骤同实施例1。
本发明第二个方面提供了一种下水管道材料的制作方法，包括以下步骤：
(1)将蒙脱石加入捏合机中，在200℃下搅拌20min；
(2)再加入海泡石，降温至150℃，搅拌10min；
(3)最后加入白色的废弃塑料，在120℃下搅拌混匀后，即得所述下水管道材料。
实施例7
本发明第一个方面提供了一种下水管道材料，按重量份计，包括15份海泡石、8份蒙脱石、100份废弃塑料。
其中海泡石购买于泽旭建材科技发展有限公司，粒径为75μm。
蒙脱石购买于超意兴化工有限公司，粒径为38μm。
废弃塑料为聚氯乙烯废弃塑料桶。废弃塑料的处理步骤同实施例1。
本发明第二个方面提供了一种下水管道材料的制作方法，包括以下步骤：
(1)将蒙脱石和海泡石加入捏合机中，搅拌10min；
(2)加入白色的废弃塑料，在120℃下搅拌混匀后，即得所述下水管道材料。
性能测试
参考标准GB/T 1040.2-2006、GB/T 9341-2008、GB/T 1843-2008，将实施例制得的下水管道材料加入到双螺杆挤出机内，挤出成型得到的下水管道，进行拉伸强度、弯曲强度、抗冲击强度测试。测试数据记录在表1中。
表1
拉伸强度Mpa 弯曲强度Mpa 抗冲击强度Mpa
实施例1 75.8 94.5 8.7
实施例2 74.4 93.1 8.2
实施例3 63.4 81.1 6.9
实施例4 61.2 80.5 6.2
实施例5 62.8 80.2 6.5
实施例6 71.1 87.5 7.9
实施例7 67.2 84.3 7
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种下水管道材料，其特征在于，所述材料包括无机填料和废弃塑料。
2.根据权利要求1所述的下水管道材料，其特征在于，所述材料按重量份计，包括5-40份无机填料，90-110份废弃塑料。
3.根据权利要求1-2任一项所述的下水管道材料，其特征在于，所述无机填料选自无机非金属氧化物含量高于50wt％的无机颗粒。
4.根据权利要求3所述的下水管道材料，其特征在于，所述无机颗粒选自陶瓷、海泡石、滑石、高岭石、云母、蒙脱石中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的下水管道材料，其特征在于，所述无机颗粒选自海泡石、高岭石、蒙脱石中的至少一种。
6.根据权利要求1-2任一项所述的下水管道材料，其特征在于，所述废弃塑料选自废弃塑料薄膜、废弃塑料板、废弃塑料管、废弃塑料瓶、废弃塑料桶中的至少一种。
7.根据权利要求1-2任一项所述的下水管道材料，其特征在于，所述废弃塑料选自聚乙烯废弃塑料、聚丙烯废弃塑料、聚氯乙烯废弃塑料、聚苯乙烯废弃塑料、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物废弃塑料中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的下水管道材料，其特征在于，所述废弃塑料的处理步骤如下：
(1)将废弃塑料进行物理破碎；
(2)破碎的塑料进入清洗池，进行塑料的清洗；
(3)清洗后的塑料低温风干。
9.一种根据权利要求1-2任一项所述的下水管道材料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将部分无机填料加入捏合机中，升温搅拌；
(2)再加入剩余无机填料，搅拌，缓慢降温；
(3)再加入废弃塑料，搅拌混匀后，即得所述下水管道材料。
10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述步骤(1)中升温搅拌的温度为150-200℃。
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