一种hdpe双壁波纹管的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种HDPE双壁波纹管，该管材包括如下质量份数的原料组份：HDPE15-55份，LDPE3-18份，LLDPE6-24份，EVA2-20份，拉丝级聚丙烯4-18份，凹凸棒粉5-10份，白炭黑1-10份，硫酸锆1-10份，石墨10-20份，碳纳米5-15份，聚酰亚胺纤维8-20份，硅烷偶联剂KH1510.5-4份，二苯甲酮1-2份，复合润滑剂1-10份，纳米银0.01-0.2份，黄酮醇0.5-5份，硬脂酸锌0.5-5份，聚丙烯酰胺1-5份，甲基丙烯酸甲酯5-10份，2，4-二氯过氧化苯甲酰1-5份，6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉10-20份。利用本发明的原料制成的管材力学性能、抗冲击性能、可变形程度、抗老化性能、抗污性能明显大幅提升。
【专利说明】一种HDPE双壁波纹管
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种HDPE双壁波纹管，属于塑料管材【技术领域】。
【背景技术】
[0002]PE双壁波纹管80年代初在德国首先研制成功。PE双壁波纹管是一种以聚乙烯为原材料经过挤出和特殊的成型工艺加工而成，内壁光滑，外壁为封闭波纹型的一种新型轻质管材。PE双壁波纹管除了具有普通塑料管所具有的耐腐蚀性好，绝缘性高，内壁光滑，流动阻力小等特点以外，还因采用了特殊的中空环形结构，具有优异的环刚度和良好的强度与韧性，及重量轻，耐冲击性强，不易破损等特点。
[0003]目前我国生产PE双壁波纹管的配方现状是:低压聚乙烯(HDPE)+增强填充母料(碳酸钙母粒)+色母，这样的传统模式。但是目前欠缺适用于钢丝骨架增强聚乙烯管材的专用粘结树脂，现有树脂形成的管材力学性能、抗冲击性能、可变形程度、抗老化性能、抗污性能较差。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种HDPE双壁波纹管，该管材包括如下质量份数的原料组份:
HDPE约 10-50 份
LDPE3-18 份
LLDPE8-20 份
聚丙烯10-16份
蒙脱土5-10份
白炭黑5-12份
硫酸锆1-5份
氧化石墨烯15-25份
碳纳米管10-20份
聚酰亚胺纤维10-25份
硅烷偶联剂KH 5700.5-5份
N-甲基吡咯烷酮1-4份
复合润滑剂ι-?ο份
二氧化钛5-10份
纳米银0.01-0.2份
儿茶素0.5-5份
硬脂酸钙0.5-4份
聚丙烯酰胺1-5份
甘露醇5-10份甲基丙烯酸甲酯5-10份
过氧化苯甲酰1-5份 N-异丙基-N’ -苯基对苯二胺10-20份。
[0005]该管材包括如下优选质量份数的原料组份: HDPE约 20-40 份
LDPE6-12 份
LLDPE12-16 份
聚丙烯12-14份
蒙脱土6-8份
白炭黑8-10份
硫酸锆2-4份
氧化石墨烯18-22份
碳纳米管12-18份
聚酰亚胺纤维12-20份
硅烷偶联剂KH 5701-4份
N-甲基吡咯烷酮2-3份
复合润滑剂4-8份
二氧化钛6-8份
纳米银0.05-0.1份
儿茶素1-4份
硬脂酸钙1-3份
聚丙烯酰胺2-4份
甘露醇6-8份
甲基丙烯酸甲酯6-8份
过氧化苯甲酰2-4份 N-异丙基-N’ -苯基对苯二胺12-18份。
[0006]该管材包括如下最优选质量份数的原料组份: HDPE30 份
LDPE10 份
LLDPE14 份聚丙烯13份蒙脱土7份白炭黑9份硫酸锆3份
氧化石墨烯20份
碳纳米管16份
聚酰亚胺纤维16份
硅烷偶联剂KH 5702份
N-甲基吡咯烷酮2.5份复合润滑剂6份
二氧化钛7份
纳米银0.08份儿茶素2份
硬脂酸钙2份
聚丙烯酰胺3份甘露醇7份
甲基丙烯酸甲酯7份
过氧化苯甲酰3份
N-异丙基-N’ -苯基对苯二胺15份。
[0007]本发明具有以下显著的技术效果:
1、石墨烯的强度约是普通钢的100倍，是一种强度极大的纳米材料。碳纳米管也具有良好的力学性能，抗拉强度是普通钢的100倍，弹性模量与金刚石相当，是钢的5倍，且结构稳定。将石墨烯和碳纳米管引入原料中，大大改善了管材的力学性能，使管材的抗拉性能、弹性恢复能力显著提升，拉伸强度达到120MPa，拉伸强度大于10倍。N-甲基吡咯烷酮的加入促进了石墨烯和碳纳米管在混合原料中的融合。
[0008]2、聚酰亚胺纤维是一种高性能特种纤维，抗张强度可以和玻璃纤维、芳纶甚至碳纤维媲美。本发明原料中加入聚酰亚胺纤维，显著提升了管材的力学性能。甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺的加入与聚酰亚胺纤维形成协同效应，仅可使制品的抗张强度、热变形温度大幅提高，同时其冲击性能也得到极大改善，低温下尤其明显。另外甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺、黄酮醇的加入使PE大分子得到改性，在保证较高拉伸强度的及断裂伸长率的情况下增强了粘结性。
[0009]3、原料中采用了蒙托土、白炭黑、硫酸锆与多种树脂HDPE、LDPE、LLDPE、聚丙烯共混挤出时产生了协同效应，使管材的力学性能、热稳定性产生显著地提升。本产品熔融指数1.5-3.0 (5kg砝码)、拉伸强度27MPa、断裂伸长率400%。用本产品生产的管材:内外壁光滑、强度高、柔性好、能有效吸收冲击能量、抗裂性好。
[0010]4、当管材用作饮用水、再生水输送时，原料中引入纳米银，可以使管材具有杀菌消毒的功能，并且原料中引入了儿茶素、甘露醇，其多羟基结构也能够起到良好的抗污作用。
[0011]5、过氧化苯甲酰、N-异丙基-N’ -苯基对苯二胺混合引入原料中，产生协同作用，大大提升了管材的抗老化性能、大大降低了管材的低温脆性。
[0012]6、原料中加入蒙脱土可以提高管材的抗冲击、抗疲劳性。加入硫酸锆可以显著增加管材的硬度，加入二氧化钛后管材在进行输水时，可以配合可见光、紫外光进行光催化反应。
【具体实施方式】
[0013]实施例1
一种HDPE双壁波纹管，该管材包括如下质量份数的原料组份:
HDPE50 份
LDPE18 份 LLDPE20 份聚丙烯16份蒙脱土10份白炭黑12份硫酸锆5份
氧化石墨烯25份
碳纳米管20份
聚酰亚胺纤维25份
硅烷偶联剂KH 5705份
N-甲基吡咯烷酮4份
复合润滑剂10份
二氧化钛10份
纳米银0.2份儿茶素5份硬脂酸钙4份
聚丙烯酰胺5份甘露醇10份
甲基丙烯酸甲酯10份
过氧化苯甲酰5份。
[0014]实施例2
一种HDPE双壁波纹管，该管材包括如下质量份数的原料组份:
HDPE10 份
LDPE3 份
LLDPE8 份聚丙烯10份蒙脱土5份白炭黑5份硫酸锆I份
氧化石墨烯15份
碳纳米管10份
聚酰亚胺纤维10份
硅烷偶联剂KH 5700.5份
N-甲基吡咯烷酮I份
复合润滑剂I份二氧化钛5份
纳米银0.01份
儿茶素0.5份
硬脂酸钙0.5份
聚丙烯酰胺I份甘露醇5份
甲基丙烯酸甲酯5份
过氧化苯甲酰I份。
[0015]实施例3
一种HDPE双壁波纹管，该管材包括如下质量份数的原料组份:
HDPE40 份
LDPE12 份
LLDPE16 份聚丙烯14份蒙脱土8份白炭黑10份硫酸锆4份
氧化石墨烯22份
碳纳米管18份
聚酰亚胺纤维20份
硅烷偶联剂KH 5704份
N-甲基吡咯烷酮3份
复合润滑剂8份二氧化钛8份
纳米银0.1份儿茶素4份硬脂酸钙3份
聚丙烯酰胺4份甘露醇8份
甲基丙烯酸甲酯8份
过氧化苯甲酰4份
N-异丙基-N’ -苯基对苯二胺18份。
[0016]实施例4
一种HDPE双壁波纹管，该管材包括如下质量份数的原料组份:
HDPE20 份
LDPE6 份
LLDPE12 份聚丙烯12份蒙脱土6份白炭黑8份硫酸锆2份
氧化石墨烯18份
碳纳米管12份
聚酰亚胺纤维12份硅烷偶联剂KH 570I份
N-甲基吡咯烷酮2份
复合润滑剂4份二氧化钛6份
纳米银0.05份儿茶素I份硬脂酸钙I份
聚丙烯酰胺2份甘露醇6份
甲基丙烯酸甲酯6份
过氧化苯甲酰2份 N-异丙基-N’ -苯基对苯二胺12份。
[0017]实施例5
一种HDPE双壁波纹管，该管材包括如下质量份数的原料组份:
HDPE30 份
LDPE10 份
LLDPE14 份聚丙烯13份蒙脱土7份白炭黑9份硫酸锆3份
氧化石墨烯20份
碳纳米管16份
聚酰亚胺纤维16份
硅烷偶联剂KH 5702份
N-甲基吡咯烷酮2.5份
复合润滑剂6份二氧化钛7份
纳米银0.08份儿茶素2份硬脂酸钙2份
聚丙烯酰胺3份甘露醇7份
甲基丙烯酸甲酯7份
过氧化苯甲酰3份
N-异丙基-N’ -苯基对苯二胺15份。
【权利要求】
1.一种HDPE双壁波纹管，其特征在于该管材包括如下质量份数的原料组份: HDPE约 10-50 份 LDPE3-18 份 LLDPE8-20 份 氧化石墨烯15-25份 碳纳米管10-20份 聚酰亚胺纤维10-25份 聚丙烯10-16份 蒙脱土5-10份 二氧化钛5-10份 纳米银0.01-0.2份 儿茶素0.5-5份 白炭黑5-12份 硫酸锆1-5份 硅烷偶联剂KH 5700.5-5份 N-甲基吡咯烷酮1-4份 复合润滑剂ι-?ο份 硬脂酸钙0.5-4份 聚丙烯酰胺1-5份 甘露醇5-10份 甲基丙烯酸甲酯5-10份 过氧化苯甲酰1-5份 N-异丙基-N’ -苯基对苯二胺10-20份。
2.根据权利要求1所述的HDPE双壁波纹管，其特征在于该管材包括如下质量份数的原料组份: HDPE约 20-40 份 LDPE6-12 份 LLDPE12-16 份 氧化石墨烯18-22份 碳纳米管12-18份 聚酰亚胺纤维12-20份 聚丙烯12-14份 蒙脱土6-8份 二氧化钛6-8份 纳米银0.05-0.1份 儿茶素1-4份 白炭黑8-10份 硫酸锆2-4份 硅烷偶联剂KH 5701-4份 N-甲基吡咯烷酮2-3份 复合润滑剂4-8份 硬脂酸钙1-3份 聚丙烯酰胺2-4份 甘露醇6-8份 甲基丙烯酸甲酯6-8份 过氧化苯甲酰2-4份 N-异丙基-N’ -苯基对苯二胺12-18份。
3.根据权利要求2所述的HDPE双壁波纹管，其特征在于该管材包括如下质量份数的原料组份: HDPE30 份 LDPE10 份 LLDPE14 份 氧化石墨烯20份 碳纳米管16份 聚酰亚胺纤维16份聚丙烯13份二氧化钛7份 纳米银0.08份儿茶素2份蒙脱土7份白炭黑9份硫酸锆3份 硅烷偶联剂KH 5702份 N-甲基吡咯烷酮2.5份 复合润滑剂6份硬脂酸钙2份 聚丙烯酰胺3份甘露醇7份 甲基丙烯酸甲酯7份 过氧化苯甲酰3份 N-异丙基-N’ -苯基对苯二胺15份。
【文档编号】C08K13/04GK104277309SQ201410607761
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年11月3日 优先权日:2014年11月3日
【发明者】项敬来 申请人:项敬来