改性聚乙烯环保塑料检查井及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及环保塑料检查井领域，具体涉及改性聚乙烯环保塑料检查井及其制备方法。本发明要解决的技术问题是目前的聚乙烯塑料检查井环刚度不够，易破裂，易出现损坏。本发明解决上述技术问题的方案是提供一种改性聚乙烯环保塑料检查井，以重量计其组分包括：聚乙烯树脂100份、氯化聚乙烯5～50份、氯化聚氯乙烯5～50份、氯化聚丙烯1～30份、纳米材料1～50份、色母料0.1～3份、加工助剂1～20份、硬脂酸钙0.1～5份、润滑剂0.1～1份、光稳定剂0.5～5份、抗氧化剂0.5～5份、增容剂1～15份、无铅稳定剂0.5～8份、抗开裂树脂1～15份和偶联剂0～5份。本发明提供的改性聚乙烯环保塑料检查井具有优良的刚性、抗光氧化性，以及超强的耐化学腐蚀性。
【专利说明】改性聚乙婦环保塑料检查井及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及环保塑料检查井领域，具体涉及改性聚己帰环保塑料检查井及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国城市化建设的不断推进，对塑料检查井的需求随之扩大，并对塑料检查 井的性能要求随之提高，尤其是抗冲击强度。普通注塑型聚己帰塑料检查井存在环刚度不 够，抗冲击落键试验易破裂，负压和抗剪切试验试验过程中容易发生开裂，尤其是应用于输 送有内压力介质的流体，常常造成不必要的经济损失，并且在施工安装过程中或安装后易 出现损坏，容易造成车毁人亡的事故。因而急需开发出一种既有高环刚度又有高环柔度的 塑料检查井。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是目前的聚己帰塑料检查井环刚度不够，抗冲击落键试 验易破裂，负压和抗剪切试验试验过程中容易发生开裂，在施工安装过程中或安装后易出 现损坏。
[0004] 本发明解决上述技术问题的方案是提供一种改性聚己帰环保塑料检查井，W重量 计其组分包括：聚己帰树脂100份、氯化聚己帰5?50份、氯化聚氯己帰5?50份、氯化 聚丙帰1?30份、纳米材料1?50份、色母料0. 1?3份、加工助剂1?20份、硬脂酸巧 0. 1?5份、润滑剂0. 1?1份、光稳定剂0. 5?5份、抗氧化剂0. 5?5份、增容剂1?15 份、无铅稳定剂0. 5?8份、抗开裂树脂1?15份和偶联剂0?5份。
[0005] 上述改性聚己帰环保塑料检查井中，所述聚己帰树脂的密度为0. 930?0. 965g/ cm3,19(TC /5. Okg时的烙融指数《0. 5g/10min，屈服强度20?26MPa，断裂伸长率350? 450%，2001：时的氧化诱导时间30?60111111。
[0006] 上述改性聚己帰环保塑料检查井中，所述氯化聚己帰的拉伸强度> 8. OMpa, 165C 的稳定时间>8min，烙融粘度144S-i(19(rC )测试2000?4000,氯含量35 + 1%。
[0007] 上述改性聚己帰环保塑料检查井中，所述氯化聚氯己帰的氯含量由56. 7%提高到 63?69%，维卡软化温度由72?82C提高到90?125°C，最高使用温度可达IlOC，长期 使用温度为95C。
[0008] 上述改性聚己帰环保塑料检查井中，所述氯化聚丙帰25C时的密度为0. 93g/mL， 氯含量（％)为32 + 1，粘度为200?400mpa. S，细度（22±1°〇<3〇11111，外观为白色带有米 黄色的小颗粒。
[000引"的相关指标参数
[0010] 上述改性聚己帰环保塑料检查井中，所述的纳米材料为活化处理过的娃灰石、碳 酸巧、滑石粉、硫酸顿、铁白粉、晶须或云母中的至少一种。
[0011] 上述改性聚己帰环保塑料检查井中，所述色母料为具有W聚己帰或者聚丙帰为载 体树脂的色母粒。优选的，所述的色母料为黄色色母料、黑色色母料、白色色母料、蓝色色母 料、紫色色母料中的至少一种。
[0012] 上述改性聚己帰环保塑料检查井中，所述的加工助剂为丙稀酸树脂或己帰-丙帰 共聚物中的至少一种。
[0013] 上述改性聚己帰环保塑料检查井中，所述的润滑剂为硬脂酸、石蜡、聚己帰蜡、氧 化聚己帰蜡、娃油、白油或硬脂酸醜胺中的至少一种。
[0014] 上述改性聚己帰环保塑料检查井中，所述的光稳定剂为二苯甲丽、苯钟酸醋、苯丙 H哇、水杨酸醋、二硫代氨基甲酸媒盐、硫代双酷、磯酸单醋媒、受阻胺、氧化锋或氧化铁中 的至少一种。
[0015] 上述改性聚己帰环保塑料检查井中，所述的抗氧化剂为亚磯酸抗氧化剂、硫酸抗 氧化剂、酷类抗氧化剂中的至少一种。
[0016] 上述改性聚己帰环保塑料检查井中，所述的增容剂为己帰-醋酸己帰共聚物、 甲基丙帰酸缩水甘油醋福射接枝物、苯己帰-马来酸酢共聚物、己帰-丙帰共聚物、丙帰 膳-下二帰-苯己帰接枝物、聚丙帰-已内醋接枝共聚物、聚丙帰-苯己帰接枝共聚物、 马来酸酢接枝共聚物、大分子娃焼偶联剂、大分子铅铁偶联剂、大分子铁酸醋偶联剂、聚丙 帰-甲基丙帰酸醋接枝共聚物、聚丙帰-丙帰膳接枝共聚物、氯甲基苯己帰接枝共聚物、丙 帰酸环氧醋接枝共聚物或顺下帰二酸酢接枝共聚物中的至少一种。
[0017] 上述改性聚己帰环保塑料检查井中，所述的无铅稳定剂为巧锋稳定剂、有机锡稳 定剂或稀±稳定剂中的任意一种。
[0018] 上述改性聚己帰环保塑料检查井中，所述的抗开裂树脂为己帰-辛帰共聚物、己 帰-己帰共聚物或己帰-下帰共聚物中的至少一种。
[0019] 上述改性聚己帰环保塑料检查井中，所述的偶联剂为铁酸醋偶联剂、铅酸醋偶联 齐U、铅铁复合偶联剂或娃焼偶联剂中的至少一种。
[0020] 本发明还提供了上述改性聚己帰环保塑料检查井的制备方法，包括W下步骤：
[0021] a、将聚己帰树脂、总份数50%的氯化聚己帰、氯化聚丙帰、总份数50%的偶联剂、 总份数50%的增容剂、色母料、光稳定剂、抗氧剂、抗开裂树脂按重量份称量后，在60? IOCTC，捏合5?20分钟，冷却到30?43°C，得到备用料A ;
[0022] b、将氯化聚氯己帰、无铅稳定剂、润滑剂、硬脂酸巧、剩余的氯化聚己帰、加工助 剂、剩余的增容剂，纳米材料、剩余的偶联剂，在110?135C揽拌15?30分钟，然后冷却到 35?43C，造粒后得到备用料B ;
[0023] C、将备用料A和备用料B共混5?10分钟，温度达到30?6(TC后，再冷却到30? 38C，通过注塑机注射到检查井模具里冷却成型后，得到改性聚己帰环保塑料检查井。
[0024] 其中，上述改性聚己帰环保塑料检查井的制备方法中，步骤b所述造粒的工艺参 数如下：
[00巧]机筒温度 1 区 160 ?165C，2 区 155 ?18(TC，3 区 17CTC?195,4 区 175 ?185°C， 模具1区160?185°C，口模150?19(TC ;主机螺杆转速10?50转/min,主机电流30? 80A，切刀速度20?100转/min,粒径长度与直径3?6mm。
[0026] 其中，上述改性聚己帰环保塑料检查井的制备方法中，步骤C所述注塑机的工艺 参数如下：
[0027] 注塑机螺杆机筒温度；1区170?185°C，2区175?190°C，3区185?195°C，4区 190?205°C，5区200?215°C ;主机转速30?60转/min,电流40?120A。
[0028] 本发明提供的改性聚己帰环保塑料检查井具有优良的刚性，耐蠕变性能好，能长 久保持刚性，大大提高了抵抗地基沉降的能力，即使将其压扁，也不会出现开裂，从而确保 其具有良好的抗冲击性能。同时，本发明提供的改性聚己帰环保塑料检查井还具有超强的 耐化学腐蚀性，可耐受抑值2?12的液体排放。并且，本发明提供的改性聚己帰环保塑 料检查井还具有优异的抗光氧化性，其抗光氧老化能力比现有PE、PVC波纹管提高了 20? 30%。本发明采用了无铅稳定剂，不污染环境、水源，具有良好的环保性能。本发明提供的 改性聚己帰环保塑料检查井正常使用可达50年W上，且无需日常维护。
【专利附图】
【附图说明】
[0029] 图1本发明提供的改性聚己帰环保塑料检查井的半剖图，其结构包括井座主体和 支管接头一次性注射加工成型，具体包括支管接头承插口斜角（1)，方便支管连接插入；支 管承口外壁加强筋（2)、（3)提高支管承口环刚度，抵抗承口外壁传来的荷载W及防止管材 安装后地基可能沉降变形而造成的承口端破裂；井座底流槽（4)、巧），提高污水流速，降低 噪音；井座外壁加强筋化）、（7)，提高井座环刚度，抵抗井座四周外围及上部井筒等传来的 荷载；防止地下水作用使井座上浮而设置排泄孔巧）；便于管道蔬通进入清理而设置的井 座与支管承口清槽圆弧（13)，外壁圆弧（10);井体支撑井筒传来的荷载支撑筋W及外壁加 强筋（11)。
[0030] 图2本发明提供的改性聚己帰环保塑料检查井的全剖图。
【具体实施方式】
[0031] 改性聚己帰环保塑料检查井，W重量计其组分包括；聚己帰树脂100份、氯化聚己 帰5?50份、氯化聚氯己帰5?50份、氯化聚丙帰1?30份、纳米材料1?50份、色母料 0. 1?3份、加工助剂1?20份、硬脂酸巧0. 1?5份、润滑剂0. 1?1份、光稳定剂0. 5? 5份、抗氧化剂0. 5?5份、增容剂1?15份、无铅稳定剂0. 5?8份、抗开裂树脂1?15 份和偶联剂0?5份。
[0032] 上述改性聚己帰环保塑料检查井的制备方法，包括W下步骤：
[0033] a、将聚己帰树脂、总份数50%的氯化聚己帰、氯化聚丙帰、总份数50%的偶联剂、 总份数50%的增容剂、色母料、光稳定剂、抗氧剂、抗开裂树脂按重量份称量后，在60? IOCTC，捏合5?20分钟，冷却到30?43°C，得到备用料A ;
[0034] b、将氯化聚氯己帰、无铅稳定剂、润滑剂、硬脂酸巧、剩余的氯化聚己帰、加工助 剂、剩余的增容剂，纳米材料、剩余的偶联剂，在110?135C揽拌15?30分钟，然后冷却到 35?43C，造粒后得到备用料B ;
[00巧]C、将备用料A和备用料B共混5?10分钟，温度达到30?6(TC后，再冷却到30? 38C，通过注塑机注射到检查井模具里冷却成型后，得到改性聚己帰环保塑料检查井。
[0036] 其中，上述改性聚己帰环保塑料检查井的制备方法中，步骤b所述造粒的工艺参 数如下：
[0037] 机筒温度 1 区 160 ?165°C，2 区 155 ?180°C，3 区 170°C?195,4 区 175 ?185°C， 模具I区160?185°C，口模150?190°C ;主机螺杆转速10?50转/min,主机电流30? 80A，切刀速度20?100转/min,粒径长度与直径3?6mm。
[0038] 其中，上述改性聚己帰环保塑料检查井的制备方法中，步骤C所述注塑机的工艺 参数如下：
[0039] 注塑机螺杆机筒温度；1区170?185°C，2区175?190°C，3区185?195°C，4区 190?205°C，5区200?215°C ;主机转速30?60转/min,电流40?120A。
[0040] 实施例1
[0041] 改性聚己帰环保塑料检查井，由W重量计的W下组分组成：
[0042] 聚己帰树脂100份，氯化聚己帰50份，氯化聚氯己帰20份，氯化聚丙帰10份，己 帰-丙帰共聚物5份，活化纳米碳酸巧20份，白色母料0. 5份，巧锋稳定剂4份，受阻胺光 稳定剂2份，马来酸酢接枝共聚物1份，酷类抗氧剂1076为2份，铁酸醋偶联剂2份，硬脂 酸巧0. 5份，聚己帰蜡0. 1份，己帰-辛帰共聚物3份。
[0043] 采用如下的制备方法：
[0044] a、将聚己帰树脂、氯化聚己帰（总份数的50% )、氯化聚丙帰、铁酸醋偶联剂（总 份数的50% )、马来酸酢接枝共聚物（总份数的50% )、白色母料、抗氧剂1076、受阻胺光稳 定剂、己帰-丙帰共聚物，己帰-辛帰共聚物按重量份称量后，加入到揽拌机中，设定捏合温 度8(TC，捏合6分钟，冷却到35 C装袋作为备用料A。
[0045] b、将氯化聚氯己帰、无铅稳定剂、润滑剂、硬脂酸巧、氯化聚己帰（上工序剩余的 50% )、马来酸酢接枝共聚物（上工序剩余的50% )，活性纳米碳酸巧、铁酸醋偶联剂（上工 序剩余的50 % )，高温揽拌18分钟，温度达到125C，然后冷却到4(TC，装袋造粒后得到备 用料B;
[0046] 造粒的工艺参数如下：机筒温度1区160?165。2区155?180。3区17(TC? 195,4区175?185°C，模具1区160?185°C，口模150?19(TC ;主机螺杆转速10?50 转/min,主机电流30?80A，切刀速度20?100转/min,粒径长度与直径3?6mm。
[0047] C、将备用料A与备用料B -起共混10分钟,温度达到60 C后,再冷却到38 C,通 过注塑机注射到检查井模具里冷却成型后，得到改性聚己帰环保塑料检查井。
[0048] 注塑机的工艺参数如下；注塑机螺杆机筒温度；1区170?185 °C，2区175? 190°C，3 区 185 ?195°C，4 区 190 ?205°C，5 区 200 ?215°C ;主机转速 30 ?60 转 /min, 电流40?120A。
[004引 实施例2
[0050] 改性聚己帰环保塑料检查井，由W重量计的W下组分组成：
[0051] 聚己帰树脂100份，氯化聚己帰30份，氯化聚氯己帰25份，氯化聚丙帰15份，活性 纳米云母20份，黑色色母料0. 5份，有机锡稳定剂2份，二苯甲丽光稳定剂2份，丙帰酸树 脂5份，丙帰晴-下二帰-苯己帰接枝物5份，己帰-醋酸己帰共聚物5份，亚磯酸醋类抗氧 齐IJ 168为2份，娃焼偶联剂2份，硬脂酸巧0. 5份，聚己帰蜡0. 1份，石蜡0. 1份，己帰-己 帰共聚物3份。
[0052] 制备方法与实施例1相同。
[0053] 实施例1和2制备的改性聚己帰环保塑料检查井的性能参数见表1 ;
[0054] 表1改性聚己帰环保塑料检查井的性能
[00 巧 I
【权利要求】
1. 改性聚乙烯环保塑料检查井，以重量计其组分包括：聚乙烯树脂100份、氯化聚乙 烯5?50份、氯化聚氯乙烯5?50份、氯化聚丙烯1?30份、纳米材料1?50份、色母料 〇. 1?3份、加工助剂1?20份、硬脂酸钙0. 1?5份、润滑剂0. 1?1份、光稳定剂0. 5? 5份、抗氧化剂0. 5?5份、增容剂1?15份、无铅稳定剂0. 5?8份、抗开裂树脂1?15 份和偶联剂〇?5份。
2. 根据权利要求1所述的改性聚乙烯环保塑料检查井，其特征在于：所述聚乙烯树脂 的密度为〇? 930?0? 965g/cm3,190°C /5. 0kg时的熔融指数彡0? 5g/10min，屈服强度20? 26MPa，断裂伸长率350?450%，200°C时的氧化诱导时间30?60min。
3. 根据权利要求1所述的改性聚乙烯环保塑料检查井，其特征在于：所述的纳米材料 为活化处理过的硅灰石、碳酸钙、滑石粉、硫酸钡、钛白粉、晶须或云母中的至少一种。
4. 根据权利要求1所述的改性聚乙烯环保塑料检查井，其特征在于：所述色母料为具 有以聚乙烯或者聚丙烯为载体树脂的色母粒。
5. 根据权利要求4所述的改性聚乙烯环保塑料检查井，其特征在于：所述的色母料为 黄色色母料、黑色色母料、白色色母料、蓝色色母料、紫色色母料中的至少一种。
6. 根据权利要求1所述的改性聚乙烯环保塑料检查井，其特征在于：所述的加工助剂 为丙稀酸树脂或乙烯-丙烯共聚物中的至少一种。
7. 根据权利要求1所述的改性聚乙烯环保塑料检查井，其特征在于：所述的润滑剂为 硬脂酸、石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硅油、白油或硬脂酸酰胺中的至少一种； 所述的光稳定剂为二苯甲酮、苯钾酸酯、苯丙三唑、水杨酸酯、二硫代氨基甲酸镍盐、硫 代双酚、磷酸单酯镍、受阻胺、氧化锌或氧化铁中的至少一种； 所述的抗氧化剂为亚磷酸抗氧化剂、硫酸抗氧化剂、酚类抗氧化剂中的至少一种； 所述的增容剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯辐射接枝物、苯乙 烯-马来酸酐共聚物、乙烯-丙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝物、聚丙烯-已内 酯接枝共聚物、聚丙烯-苯乙烯接枝共聚物、马来酸酐接枝共聚物、大分子硅烷偶联剂、大 分子铝钛偶联剂、大分子钛酸酯偶联剂、聚丙烯-甲基丙烯酸酯接枝共聚物、聚丙烯-丙烯 腈接枝共聚物、氯甲基苯乙烯接枝共聚物、丙烯酸环氧酯接枝共聚物或顺丁烯二酸酐接枝 共聚物中的至少一种； 所述的无铅稳定剂为I丐锌稳定剂、有机锡稳定剂或稀土稳定剂中的任意一种； 所述的抗开裂树脂为乙烯-辛烯共聚物、乙烯-己烯共聚物或乙烯-丁烯共聚物中的 至少一种； 所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、铝钛复合偶联剂或硅烷偶联剂中的至 少一种。
8. 权利要求1?7任一项所述的改性聚乙烯环保塑料检查井的制备方法，其特征在于： 包括以下步骤： a、 将聚乙烯树脂、总份数50%的氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、总份数50%的偶联剂、总份 数50%的增容剂、色母料、光稳定剂、抗氧剂、抗开裂树脂按重量份称量后，在60?KKTC， 捏合5?20分钟，冷却到30?43°C，得到备用料A ; b、 将氯化聚氯乙烯、无铅稳定剂、润滑剂、硬脂酸钙、剩余的氯化聚乙烯、加工助剂、剩 余的增容剂，纳米材料、剩余的偶联剂，在110?135°C搅拌15?30分钟，然后冷却到35? 43°C，造粒后得到备用料B ; c、将备用料A和备用料B共混5?10分钟，温度达到30?60°C后，再冷却到30? 38°C，通过注塑机注射到检查井模具里冷却成型后，得到改性聚乙烯环保塑料检查井。
9. 权利要求8所述的改性聚乙烯环保塑料检查井的制备方法，其特征在于：步骤b所 述造粒的工艺参数如下：机筒温度1区160?165°C，2区155?180°C，3区170°C?195， 4区175?185°C，模具1区160?185°C，口模150?190°C ;主机螺杆转速10?50转/ min,主机电流30?80A，切刀速度20?100转/min,粒径长度与直径3?6mm。
10. 权利要求8所述的改性聚乙烯环保塑料检查井的制备方法，其特征在于：步骤c所 述注塑机的工艺参数如下：注塑机螺杆机筒温度：1区170?185°C，2区175?190°C，3区 185?195°C，4区190?205°C，5区200?215°C ;主机转速30?60转/min，电流40? 120A。
【文档编号】C08K3/34GK104356485SQ201410687251
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】周祖明, 郝洪波, 郑术友 申请人:康泰塑胶科技集团有限公司