CN115583081B - 一种增强型聚丙烯双壁波纹管及其加工工艺 - Google Patents

一种增强型聚丙烯双壁波纹管及其加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种增强型聚丙烯双壁波纹管及其加工工艺,方案制备时以聚丙烯、高密度聚乙烯、成核剂、抗氧剂、碳纳米管相容剂、润滑剂和玻璃纤维等组分作为外层、内层的原料,并分别输送至内层挤出机、外层挤出机中,升温加压作用下塑化成熔融状并挤出形成管坯,再经过机头模具波纹加工成型,冷却定长切断,以得到具有高强度的聚丙烯双壁波纹管。本发明工艺设计合理,组分配比适宜,制备得到的聚丙烯双壁波纹管不仅具有较优异的强度和抗冲击性能,而且具有较高的阻燃性,综合性能优异,具有较高的实用性。

Description

一种增强型聚丙烯双壁波纹管及其加工工艺
技术领域
本发明涉及双壁波纹管技术领域,具体为一种增强型聚丙烯双壁波纹管及其加工工艺。
背景技术
随着我国塑料管道行业的迅速发展,塑料管道的应用范围不断扩大,现有的塑料埋地排水管有实壁管和结构壁管两大类,而双壁波纹管是其中较为常用的管道,其内壁光滑而外壁具有波纹,结构也较为美观。
聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂,为无色半透明的热塑性轻质通用塑料,其具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等,聚丙烯也是双壁波纹管较为常用的材料之一;但现有企业研发的双壁波纹管,其阻燃性能和抗冲击性能无法满足实际需求。
基于以上情况,本申请公开了一种增强型聚丙烯双壁波纹管及其加工工艺,以解决该技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增强型聚丙烯双壁波纹管及其加工工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
一种增强型聚丙烯双壁波纹管的加工工艺,包括以下步骤:
(1)取阻燃碳纳米管和二甲苯,超声分散20~30min,得到溶液A;
取聚乙烯接枝马来酸酐和二甲苯,混合均匀,加入溶液A,130~135℃下搅拌反应6~8h,离心洗涤,真空干燥,得到碳纳米管相容剂;
所述聚乙烯接枝马来酸酐在二甲苯中的浓度为10~15g/L;
(2)取聚丙烯、高密度聚乙烯、成核剂和抗氧剂,搅拌5~10min,加入碳纳米管相容剂、润滑剂和玻璃纤维,800~1000r/min混合搅拌5~10min,得到混合物料;
将混合物料作为内层原料、外层原料,分别输送至内层挤出机、外层挤出机中,加热熔融,塑化挤出,模压波纹成型,冷却切割,得到双壁波纹管。
较优化的方案,步骤(2)中,混合物料各组分含量为:以质量份计,聚丙烯70~80份、高密度聚乙烯20~30份、成核剂0.2~0.5份、抗氧剂0.3~0.6份、碳纳米管相容剂2~5份、润滑剂0.1~0.3份、玻璃纤维2~4份。
较优化的方案,步骤(2)中,所述外层挤出机挤出温度为200~210℃,内层挤出温度为190~200℃;内层厚度为1.5~1.7mm,外层壁厚为1.1~1.3mm。
较优化的方案,步骤(2)中,所述成核剂包括滑石粉和对苯酚磺酸钠,所述滑石粉和对苯酚磺酸钠质量比为1:1;所述抗氧剂为抗氧剂1010,所述润滑剂为己烯基双硬脂酰胺。
较优化的方案,步骤(1)中,所述阻燃碳纳米管的制备步骤为:
S1:取酰氯化碳纳米管和二甲基乙酰胺混合,超声分散,得到分散液,所述分散液的浓度为20~25g/L,加入聚乙烯亚胺和吡啶,60~65℃下搅拌反应10~12h,离心收集产物,洗涤干燥,得到聚乙烯亚胺改性碳纳米管;
所述酰氯化碳纳米管和吡啶的用量为1.5g:1mL;
S2:取亚磷酸二甲酯、四氯化碳和二氯甲烷混合,得到溶液B;
取聚乙烯亚胺改性碳纳米管、三乙胺和二氯甲烷混合,超声分散10~15min,氮气气氛下加入溶液B,20~25℃下保温反应10~12h,减压蒸馏除去二氯甲烷,洗涤干燥,得到阻燃碳纳米管。
较优化的方案,步骤S1中,所述酰氯化碳纳米管和聚乙烯亚胺的质量比为1:2;
步骤S2中,所述聚乙烯亚胺改性碳纳米管、亚磷酸二甲酯的质量比为1:(3~4);所述三乙胺、四氯化碳、亚磷酸二甲酯的摩尔比为1:1:1。
较优化的方案,步骤(1)中,所述聚乙烯接枝马来酸酐和阻燃碳纳米管的质量比为1:1;所述溶液A的浓度为10~15g/L。
较优化的方案,根据以上任一项所述的一种增强型聚丙烯双壁波纹管的加工工艺加工得到的双壁波纹管。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
本发明公开了一种增强型聚丙烯双壁波纹管及其加工工艺,方案制备时以聚丙烯、高密度聚乙烯、成核剂、抗氧剂、碳纳米管相容剂、润滑剂和玻璃纤维等组分作为外层、内层的原料,并分别输送至内层挤出机、外层挤出机中,升温加压作用下塑化成熔融状并挤出形成管坯,再经过机头模具波纹加工成型,冷却定长切断,以得到具有高强度的聚丙烯双壁波纹管。
在该方案中,本申请引入了玻璃纤维,玻璃纤维作为增强料,能够提高波纹管的强度的抗冲击性能,同时,由于方案中选用了聚丙烯和高密度聚乙烯共混体系,为进一步改善产品综合性能,本申请对相容剂进行调整,制备时先在酰氯化碳纳米管表面接枝聚乙烯亚胺,再利用聚乙烯亚胺与聚乙烯接枝马来酸酐复合,以形成碳纳米管相容剂;该物质的引入可实现以下效果:一方面,碳纳米管的引入能够起到增韧作用,以提高产品的抗冲击性能和综合力学性能;另一方面,该复合碳纳米管相容剂能够提高聚丙烯、高密度聚乙烯之间的界面相容性,从而提高产品的综合性能。
在此基础上,方案还引入了亚磷酸二甲酯,在碳纳米管表面接枝聚乙烯亚胺后,利用聚乙烯亚胺中的氨基与亚磷酸二甲酯接枝,以形成氮磷复合物,其作为相容剂加入体系中时,同样能够实现优异的阻燃效果,同时方案还限定了“所述聚乙烯亚胺改性碳纳米管、亚磷酸二甲酯的质量比为1:(3~4)”,在该比例下,相容剂既能够满足所需的阻燃性需求,同时也保留了氨基基团,以保证产品的综合力学性能不受影响。
此处需强调:在现有聚丙烯管材加工时,一般会添加无机阻燃剂或有机阻燃剂,以实现一定的阻燃效果,而本方案对相容剂进行调整,并使其同时实现阻燃效果,实际应用无需再添加其他的阻燃组分,成本降低的同时也进一步提高了产品性能。
本发明公开了一种增强型聚丙烯双壁波纹管及其加工工艺,工艺设计合理,组分配比适宜,制备得到的聚丙烯双壁波纹管不仅具有较优异的强度和抗冲击性能,而且具有较高的阻燃性,综合性能优异,具有较高的实用性。
具体实施方式
下面将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。
本实施例中,碳纳米管外径为10~30nm,长度为10~20μm,购自中国科学院成都有机化学有限公司;聚乙烯亚胺:Mw=800,Mn=600,购自成都西亚试剂有限公司;聚乙烯接枝马来酸酐:熔体流动速率(190℃,2.16kg)为2.9g/10min,密度为0.92g/cm3,接枝率为1.5%,熔点为130℃,购自尚溪(上海)化工助剂有限公司。聚丙烯(HT03)购自中国石化海南炼油厂化工有限公司;高密度聚乙烯(HMA028),熔体流动指数为40g/min,密度为0.954g/cm3,购自美国埃克森美孚公司。玻璃纤维(362G,2400tex),购自浙江巨石集团有限公司。
本实施例中,酰氯化碳纳米管的制备步骤为:取碳纳米管和浓硫酸,混合搅拌3h,得到碳纳米管分散液,所述碳纳米管分散液的浓度为15g/L;在25℃水浴下加入酸液至碳纳米管分散液,所述酸液为浓硫酸和浓硝酸,体积比为3:1,加热升温至65℃,继续搅拌1.5h,冷却后收集产物,洗涤干燥,得到酸化碳纳米管;将酸化碳纳米管转移至氯化亚砜中,控制浓度为20g/L,加入吡啶,65℃下回流反应22h,反应后去除氯化亚砜,干燥,得到酰氯化碳纳米管。
其中所述酸化碳纳米管、吡啶的用量为2g:1mL;所述碳纳米管和酸液的用量比为3g:0.1L。
实施例1:
一种增强型聚丙烯双壁波纹管的加工工艺,包括以下步骤:
(1)取酰氯化碳纳米管和二甲基乙酰胺混合,超声分散,得到分散液,所述分散液的浓度为20g/L,加入聚乙烯亚胺和吡啶,60℃下搅拌反应12h,离心收集产物,洗涤干燥,得到聚乙烯亚胺改性碳纳米管;所述酰氯化碳纳米管和吡啶的用量为1.5g:1mL。所述酰氯化碳纳米管和聚乙烯亚胺的质量比为1:2。
取亚磷酸二甲酯、四氯化碳和二氯甲烷混合,得到溶液B。
取聚乙烯亚胺改性碳纳米管、三乙胺和二氯甲烷混合,超声分散10min,氮气气氛下加入溶液B,20℃下保温反应12h,减压蒸馏除去二氯甲烷,洗涤干燥,得到阻燃碳纳米管。所述聚乙烯亚胺改性碳纳米管、亚磷酸二甲酯的质量比为1:3;所述三乙胺、四氯化碳、亚磷酸二甲酯的摩尔比为1:1:1。
取阻燃碳纳米管和二甲苯,超声分散20min,得到溶液A;所述溶液A的浓度为10g/L。
取聚乙烯接枝马来酸酐和二甲苯,混合均匀,控制所述聚乙烯接枝马来酸酐在二甲苯中的浓度为10g/L;加入溶液A,135℃下搅拌反应8h,离心洗涤,真空干燥,得到碳纳米管相容剂;所述聚乙烯接枝马来酸酐和阻燃碳纳米管的质量比为1:1。
(2)以质量份计,取75份聚丙烯、25份高密度聚乙烯、0.4份成核剂和0.5份抗氧剂,搅拌5min,加入5份碳纳米管相容剂、0.3份润滑剂和4份玻璃纤维,800r/min混合搅拌10min,得到混合物料;
将混合物料作为内层原料、外层原料,分别输送至内层挤出机、外层挤出机中,加热熔融,塑化挤出,模压波纹成型,冷却切割,得到双壁波纹管。所述外层挤出机挤出温度为200℃,内层挤出温度为200℃;内层厚度为1.6mm,外层壁厚为1.2mm。
实施例2:
一种增强型聚丙烯双壁波纹管的加工工艺,包括以下步骤:
(1)取酰氯化碳纳米管和二甲基乙酰胺混合,超声分散,得到分散液,所述分散液的浓度为20g/L,加入聚乙烯亚胺和吡啶,65℃下搅拌反应11h,离心收集产物,洗涤干燥,得到聚乙烯亚胺改性碳纳米管;所述酰氯化碳纳米管和吡啶的用量为1.5g:1mL。所述酰氯化碳纳米管和聚乙烯亚胺的质量比为1:2。
取亚磷酸二甲酯、四氯化碳和二氯甲烷混合,得到溶液B。
取聚乙烯亚胺改性碳纳米管、三乙胺和二氯甲烷混合,超声分散13min,氮气气氛下加入溶液B,24℃下保温反应11h,减压蒸馏除去二氯甲烷,洗涤干燥,得到阻燃碳纳米管。所述聚乙烯亚胺改性碳纳米管、亚磷酸二甲酯的质量比为1:3;所述三乙胺、四氯化碳、亚磷酸二甲酯的摩尔比为1:1:1。
取阻燃碳纳米管和二甲苯,超声分散25min,得到溶液A;所述溶液A的浓度为10g/L。
取聚乙烯接枝马来酸酐和二甲苯,混合均匀,控制所述聚乙烯接枝马来酸酐在二甲苯中的浓度为10g/L;加入溶液A,130℃下搅拌反应7h,离心洗涤,真空干燥,得到碳纳米管相容剂;所述聚乙烯接枝马来酸酐和阻燃碳纳米管的质量比为1:1。
(2)以质量份计,取75份聚丙烯、25份高密度聚乙烯、0.4份成核剂和0.5份抗氧剂,搅拌5min,加入5份碳纳米管相容剂、0.3份润滑剂和4份玻璃纤维,900r/min混合搅拌8min,得到混合物料;
将混合物料作为内层原料、外层原料,分别输送至内层挤出机、外层挤出机中,加热熔融,塑化挤出,模压波纹成型,冷却切割,得到双壁波纹管。所述外层挤出机挤出温度为200℃,内层挤出温度为200℃;内层厚度为1.6mm,外层壁厚为1.2mm。
实施例3:
一种增强型聚丙烯双壁波纹管的加工工艺,包括以下步骤:
(1)取酰氯化碳纳米管和二甲基乙酰胺混合,超声分散,得到分散液,所述分散液的浓度为20g/L,加入聚乙烯亚胺和吡啶,65℃下搅拌反应10h,离心收集产物,洗涤干燥,得到聚乙烯亚胺改性碳纳米管;所述酰氯化碳纳米管和吡啶的用量为1.5g:1mL。所述酰氯化碳纳米管和聚乙烯亚胺的质量比为1:2。
取亚磷酸二甲酯、四氯化碳和二氯甲烷混合,得到溶液B。
取聚乙烯亚胺改性碳纳米管、三乙胺和二氯甲烷混合,超声分散15min,氮气气氛下加入溶液B,25℃下保温反应10h,减压蒸馏除去二氯甲烷,洗涤干燥,得到阻燃碳纳米管。所述聚乙烯亚胺改性碳纳米管、亚磷酸二甲酯的质量比为1:3;所述三乙胺、四氯化碳、亚磷酸二甲酯的摩尔比为1:1:1。
取阻燃碳纳米管和二甲苯,超声分散30min,得到溶液A;所述溶液A的浓度为10g/L。
取聚乙烯接枝马来酸酐和二甲苯,混合均匀,控制所述聚乙烯接枝马来酸酐在二甲苯中的浓度为10g/L;加入溶液A,135℃下搅拌反应6h,离心洗涤,真空干燥,得到碳纳米管相容剂;所述聚乙烯接枝马来酸酐和阻燃碳纳米管的质量比为1:1。
(2)以质量份计,取75份聚丙烯、25份高密度聚乙烯、0.4份成核剂和0.5份抗氧剂,搅拌5min,加入5份碳纳米管相容剂、0.3份润滑剂和4份玻璃纤维,1000r/min混合搅拌10min,得到混合物料;
将混合物料作为内层原料、外层原料,分别输送至内层挤出机、外层挤出机中,加热熔融,塑化挤出,模压波纹成型,冷却切割,得到双壁波纹管。所述外层挤出机挤出温度为200℃,内层挤出温度为200℃;内层厚度为1.6mm,外层壁厚为1.2mm。
对比例1:以实施例3为对照组,对比例1中采用聚乙烯接枝马来酸酐作为相容剂,其余步骤不变。
一种增强型聚丙烯双壁波纹管的加工工艺,包括以下步骤:
(1)以质量份计,取75份聚丙烯、25份高密度聚乙烯、0.4份成核剂和0.5份抗氧剂,搅拌5min,加入5份相容剂、0.3份润滑剂和4份玻璃纤维,1000r/min混合搅拌10min,得到混合物料;所述相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐。
将混合物料作为内层原料、外层原料,分别输送至内层挤出机、外层挤出机中,加热熔融,塑化挤出,模压波纹成型,冷却切割,得到双壁波纹管。所述外层挤出机挤出温度为200℃,内层挤出温度为200℃;内层厚度为1.6mm,外层壁厚为1.2mm。
对比例2:以实施例3为对照组,对比例2中采用并未接枝亚磷酸二甲酯,其余步骤不变。
一种增强型聚丙烯双壁波纹管的加工工艺,包括以下步骤:
(1)取酰氯化碳纳米管和二甲基乙酰胺混合,超声分散,得到分散液,所述分散液的浓度为20g/L,加入聚乙烯亚胺和吡啶,65℃下搅拌反应10h,离心收集产物,洗涤干燥,得到聚乙烯亚胺改性碳纳米管;所述酰氯化碳纳米管和吡啶的用量为1.5g:1mL。所述酰氯化碳纳米管和聚乙烯亚胺的质量比为1:2。
取聚乙烯亚胺改性碳纳米管和二甲苯,超声分散30min,得到溶液A;所述溶液A的浓度为10g/L。
取聚乙烯接枝马来酸酐和二甲苯,混合均匀,控制所述聚乙烯接枝马来酸酐在二甲苯中的浓度为10g/L;加入溶液A,135℃下搅拌反应6h,离心洗涤,真空干燥,得到碳纳米管相容剂;所述聚乙烯接枝马来酸酐和聚乙烯亚胺改性碳纳米管的质量比为1:1。
(2)以质量份计,取75份聚丙烯、25份高密度聚乙烯、0.4份成核剂和0.5份抗氧剂,搅拌5min,加入5份碳纳米管相容剂、0.3份润滑剂和4份玻璃纤维,1000r/min混合搅拌10min,得到混合物料;
将混合物料作为内层原料、外层原料,分别输送至内层挤出机、外层挤出机中,加热熔融,塑化挤出,模压波纹成型,冷却切割,得到双壁波纹管。所述外层挤出机挤出温度为200℃,内层挤出温度为200℃;内层厚度为1.6mm,外层壁厚为1.2mm。
对比例3:以实施例3为对照组,对比例3中限定“所述聚乙烯亚胺改性碳纳米管、亚磷酸二甲酯的质量比为1:5”,其余步骤不变。
一种增强型聚丙烯双壁波纹管的加工工艺,包括以下步骤:
(1)取酰氯化碳纳米管和二甲基乙酰胺混合,超声分散,得到分散液,所述分散液的浓度为20g/L,加入聚乙烯亚胺和吡啶,65℃下搅拌反应10h,离心收集产物,洗涤干燥,得到聚乙烯亚胺改性碳纳米管;所述酰氯化碳纳米管和吡啶的用量为1.5g:1mL。所述酰氯化碳纳米管和聚乙烯亚胺的质量比为1:2。
取亚磷酸二甲酯、四氯化碳和二氯甲烷混合,得到溶液B。
取聚乙烯亚胺改性碳纳米管、三乙胺和二氯甲烷混合,超声分散15min,氮气气氛下加入溶液B,25℃下保温反应10h,减压蒸馏除去二氯甲烷,洗涤干燥,得到阻燃碳纳米管。所述聚乙烯亚胺改性碳纳米管、亚磷酸二甲酯的质量比为1:5;所述三乙胺、四氯化碳、亚磷酸二甲酯的摩尔比为1:1:1。
取阻燃碳纳米管和二甲苯,超声分散30min,得到溶液A;所述溶液A的浓度为10g/L。
取聚乙烯接枝马来酸酐和二甲苯,混合均匀,控制所述聚乙烯接枝马来酸酐在二甲苯中的浓度为10g/L;加入溶液A,135℃下搅拌反应6h,离心洗涤,真空干燥,得到碳纳米管相容剂;所述聚乙烯接枝马来酸酐和阻燃碳纳米管的质量比为1:1。
(2)以质量份计,取75份聚丙烯、25份高密度聚乙烯、0.4份成核剂和0.5份抗氧剂,搅拌5min,加入5份碳纳米管相容剂、0.3份润滑剂和4份玻璃纤维,1000r/min混合搅拌10min,得到混合物料;
将混合物料作为内层原料、外层原料,分别输送至内层挤出机、外层挤出机中,加热熔融,塑化挤出,模压波纹成型,冷却切割,得到双壁波纹管。所述外层挤出机挤出温度为200℃,内层挤出温度为200℃;内层厚度为1.6mm,外层壁厚为1.2mm。
对比例4:以实施例3为对照组,对比例4中仅加入酸化碳纳米管和聚乙烯接枝马来酸酐,其余步骤不变。
一种增强型聚丙烯双壁波纹管的加工工艺,包括以下步骤:
(1)取碳纳米管和浓硫酸,混合搅拌3h,得到碳纳米管分散液,所述碳纳米管分散液的浓度为15g/L;在25℃水浴下加入酸液至碳纳米管分散液,所述酸液为浓硫酸和浓硝酸,体积比为3:1,加热升温至65℃,继续搅拌1.5h,冷却后收集产物,洗涤干燥,得到酸化碳纳米管。
(2)以质量份计,取75份聚丙烯、25份高密度聚乙烯、0.4份成核剂和0.5份抗氧剂,搅拌5min,加入5份相容剂、0.3份润滑剂、4份酸化碳纳米管和4份玻璃纤维,1000r/min混合搅拌10min,得到混合物料;所述相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐。
将混合物料作为内层原料、外层原料,分别输送至内层挤出机、外层挤出机中,加热熔融,塑化挤出,模压波纹成型,冷却切割,得到双壁波纹管。所述外层挤出机挤出温度为200℃,内层挤出温度为200℃;内层厚度为1.6mm,外层壁厚为1.2mm。
以上实施例中,碳纳米管购自南京先丰纳米材料科技有限公司;浓硫酸、浓硝酸、二甲基乙酰胺、三乙胺、二氯甲烷均购自上海阿拉丁生化有限公司;氯化亚砜、吡啶均购自国药集团化学试剂公司;聚乙烯亚胺、聚乙烯接枝马来酸酐购自Sigma-Aldrich公司;亚磷酸二甲酯、四氯化碳购自上海麦克林生化有限公司;
以上实施例中,所述成核剂包括滑石粉(购自上海阿拉丁生化有限公司)和对苯酚磺酸钠(购自上海阿拉丁生化有限公司),所述滑石粉和对苯酚磺酸钠质量比为1:1;所述抗氧剂为抗氧剂1010(购自上海麦克林生化有限公司),所述润滑剂为己烯基双硬脂酰胺(购自上海麦克林生化有限公司);聚丙烯购自韩国晓星(PP-B240P),高密度聚乙烯购自大韩油化公司(P600)。玻璃纤维(1200tex)购自中国巨石股份有限公司。
检测实验:
1、取实施例1-3、对比例1-4制备的双壁波纹管,根据GB/T35451.1-2017《埋地排水排污用聚丙烯(PP)结构壁管道系统》公开的检测方法,检测样品的环刚度、抗冲击性能,并进行烘箱实验,记录检测结果。抗冲击性能测试时试样长度为200mm,冲击高度为2000mm,落锤质量为1.6kg;抗冲击测试样品为30个。
测试样品的极限氧指数;测试标准为GB/T2406-83《氧指数的测量方法》。
结论:本发明公开了一种增强型聚丙烯双壁波纹管及其加工工艺,工艺设计合理,组分配比适宜,制备得到的聚丙烯双壁波纹管不仅具有较优异的强度和抗冲击性能,而且具有较高的阻燃性,综合性能优异,具有较高的实用性。
最后应说明的是: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,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (6)

1.一种增强型聚丙烯双壁波纹管的加工工艺,其特征在于:包括以下步骤:
(1)取阻燃碳纳米管和二甲苯,超声分散,得到溶液A;
取聚乙烯接枝马来酸酐和二甲苯,混合均匀,加入溶液A,130~135℃下搅拌反应6~8h,离心洗涤,真空干燥,得到碳纳米管相容剂;
(2)取聚丙烯、高密度聚乙烯、成核剂和抗氧剂,搅拌5~10min,加入碳纳米管相容剂、润滑剂和玻璃纤维,混合搅拌5~10min,得到混合物料;
将混合物料作为内层原料、外层原料,分别输送至内层挤出机、外层挤出机中,加热熔融,塑化挤出,模压波纹成型,冷却切割,得到双壁波纹管;
其中所述阻燃碳纳米管的制备步骤为:
S1:取酰氯化碳纳米管和二甲基乙酰胺混合,超声分散,加入聚乙烯亚胺和吡啶,60~65℃下搅拌反应10~12h,离心收集产物,洗涤干燥,得到聚乙烯亚胺改性碳纳米管;
S2:取亚磷酸二甲酯、四氯化碳和二氯甲烷混合,得到溶液B;
取聚乙烯亚胺改性碳纳米管、三乙胺和二氯甲烷混合,超声分散,氮气气氛下加入溶液B,20~25℃下保温反应10~12h,减压蒸馏除去二氯甲烷,洗涤干燥,得到阻燃碳纳米管;
步骤S1中,所述酰氯化碳纳米管和聚乙烯亚胺的质量比为1:2;
步骤S2中,所述聚乙烯亚胺改性碳纳米管、亚磷酸二甲酯的质量比为1:(3~4);所述三乙胺、四氯化碳、亚磷酸二甲酯的摩尔比为1:1:1。
2.根据权利要求1所述的一种增强型聚丙烯双壁波纹管的加工工艺,其特征在于:步骤(2)中,混合物料各组分含量为:以质量份计,聚丙烯70~80份、高密度聚乙烯20~30份、成核剂0.2~0.5份、抗氧剂0.3~0.6份、碳纳米管相容剂2~5份、润滑剂0.1~0.3份、玻璃纤维2~4份。
3.根据权利要求1所述的一种增强型聚丙烯双壁波纹管的加工工艺,其特征在于:步骤(2)中,所述外层挤出机挤出温度为200~210℃,内层挤出温度为190~200℃;内层厚度为1.5~1.7mm,外层壁厚为1.1~1.3mm。
4.根据权利要求1所述的一种增强型聚丙烯双壁波纹管的加工工艺,其特征在于:步骤(2)中,所述成核剂包括滑石粉和对苯酚磺酸钠,所述滑石粉和对苯酚磺酸钠质量比为1:1;所述抗氧剂为抗氧剂1010,所述润滑剂为己烯基双硬脂酰胺。
5.根据权利要求1所述的一种增强型聚丙烯双壁波纹管的加工工艺,其特征在于:步骤(1)中,所述聚乙烯接枝马来酸酐和阻燃碳纳米管的质量比为1:1;所述溶液A的浓度为10~15g/L。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的一种增强型聚丙烯双壁波纹管的加工工艺加工得到的双壁波纹管。
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