本发明属于塑料管材制备工艺
技术领域：
，涉及一种高抗冲击性防腐轻质pe实壁管的制备工艺。
背景技术：
：中空壁缠绕管是一种以高密度聚乙烯(hdpe)为原料，采用热态缠绕成型工艺制成的结构壁管材，具有柔韧性强、内壁光滑、流动阻力小、耐磨和耐腐的性能，具有优异的高刚度、高强度、重量轻、耐冲击性强、不易破损等特点，适用于输送水温在45℃以下的市政排水、建筑室外排水、埋地农田输排水、工业排污、道路排水、污水及废水排放系统、运动场及广场工程排水和电气电信工程等。塑料管材是绝缘材料，具有良好的电绝缘性能，但是其表面极易产生静电。工业生产环境中的悬浮粉尘与中空壁缠绕管表面相互摩擦碰撞，正负电荷重新分布，分别聚集在中空壁管材表面和粉尘上；且这些静电荷难以迁移，当静电荷聚集到一定程度就会放电产生火花，带来安全隐患，引起火灾或化学品爆炸。现有的pe实壁管通常力学性能不佳，不具备优良的耐冲击性、抗冲击度、耐腐蚀性和耐热耐磨性能，制备工艺成本高。技术实现要素：发明的目的：本发明提供了一种高抗冲击性防腐轻质pe实壁管的制备工艺，工艺简单科学，成本低廉，制得的pe实壁管抗冲击性大大提高，防腐性能优异。技术方案：为了实现以上目的，本发明公开了一种高抗冲击性防腐轻质pe实壁管的制备工艺，包括以下步骤：(1)按重量分数计，分别称取高密度聚乙烯60-80份、线性低密度聚乙烯20-30份、双酚a型环氧树脂30-50份、绢云母粉80-120份、有机纳米蒙脱土5-15份、铝掺杂氧化锌6-8份、环氧聚乙烯蜡1-3份、偶联剂1-3份、抗冲改性剂6-12份、抗氧剂0.5-1.5份、稳定剂2-4份；(2)将高密度聚乙烯作为基体，绢云母粉作为填充料在160-180℃温度下和6-8kg负荷条件下的熔融指数为0.05-0.2g/10min制备得到高密度聚乙烯增强材料；(3)将有机纳米蒙脱土和双酚a型环氧树脂按照配比混合，加入20-30份丙酮和10-15份甲苯的混合溶液，在超声仪器中超声分散2-3h，然后再65-95℃温度条件下搅拌进行插层反应1-3h，过500目筛得到插层反应物备用；(4)将步骤(2)制得的高密度聚乙烯增强材料、步骤(3)制得的插层反应物、线性低密度聚乙烯、铝掺杂氧化锌、环氧聚乙烯蜡、偶联剂、抗虫改性剂、抗氧剂、稳定剂一起加入到高混机中在转速600-800r/min，温度85-100℃条件下混合3-4min得到pe复合材料；(5)将上述pe复合材料加入双螺杆挤出机中加压塑化呈熔融状态挤出得到管坯，再经定径套冷却成型为各种规格的实壁管材，再经牵引切割而成所述pe实壁管。优选地，所述有机纳米蒙脱土为50份纳米蒙脱土与10-50份十六烷基三甲基氯化铵在60-70℃温度条件下进行4-8h的水溶液离子交换有机化反应后依次经过滤，乙醇和去离子水按照体积比1:1组成的混合液进行洗涤，再在70-100℃条件下真空干燥、粉碎过300-500目筛得到。采用插层纳米蒙脱土技术，再配合双酚a型环氧树脂，使得配方体系间的交联固化形成一个致密整体，使得pe实壁管具有较高的热变形性、抗冲击强度、拉伸强度且韧性得到提高。优选地，所述双酚a型环氧树脂为商用e12、e51的一种或两种。优选地，所述偶联剂为钛酸四丁酯偶联剂。购买于天长市天辰化工助剂油料厂，该产品极易跟-nh3、-oh、-cooh、-conh2等极性基团反应,特别是极易跟水发生水解反应，可提高抗热性能，改进塑料对金属表面的粘附。优选地，所述抗冲改性剂为聚乙烯改性弹性体或硅烷改性偶联剂hz-12的一种，硅烷改性偶联剂hz-12购于济南环正化工有限公司，快速充分地润湿颗粒，提高无机粉体自身的流动性和分散效果，更好的与树脂的相容性，节省加工设备与加工能耗，稳定性好，从而使分散体系的最终使用性能显著提高，集偶联、分散、增强等功能于一体，显著提高pe塑料管材的抗冲击强度、韧性等力学性能，并且促进树脂的塑化。优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种或两种。优选地，所述稳定剂为硬脂酸钙10-15份、蓖麻油酸钙5-10份、硬脂酸锌10-15份、蓖麻油酸锌5-10份、环氧大豆油3-5份、抗氧剂10103-5份混合而成的环保复合稳定剂。优选地，所述铝掺杂氧化锌粒径范围20-35nm。上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：采用插层纳米蒙脱土技术，再配合双酚a型环氧树脂，使得配方体系间的交联固化形成一个致密整体，使得pe实壁管具有较高的热变形性、抗冲击强度、拉伸强度且韧性得到提高；绢云母粉微观结构为薄片状、鳞片状或板状，具有径厚比大、硬度高，均与分散在高密度聚乙烯树脂中，能起到刚性骨架的作用，提高管材的环刚度，同时绢云母粉还具有良好的导电绝缘性、阻燃性，使得实壁管具有良好的抗静电阻燃效果，采用绢云母粉对高密度聚乙烯树脂进行填充增强起到提高拉伸强度、弯曲强度等力学性能的同时还降低了成本；制备方法简单科学，成本低廉，制备工艺环保，不会对环境产生污染。具体实施方式下面结合实施例，对本发明进行详细的描述。本发明公开了一种高抗冲击性防腐轻质pe实壁管的制备工艺，包括以下步骤：(1)按重量分数计，分别称取高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、双酚a型环氧树脂、绢云母粉、有机纳米蒙脱土、铝掺杂氧化锌、环氧聚乙烯蜡、偶联剂、抗冲改性剂、抗氧剂、稳定剂；(2)将高密度聚乙烯作为基体，绢云母粉作为填充料在160-180℃温度下和6-8kg负荷条件下的熔融指数为0.05-0.2g/10min制备得到高密度聚乙烯增强材料；(3)将有机纳米蒙脱土和双酚a型环氧树脂按照配比混合，加入丙酮和甲苯的混合溶液，在超声仪器中超声分散2-3h，然后再65-95℃温度条件下搅拌进行插层反应1-3h，过500目筛得到插层反应物备用；(4)将步骤(2)制得的高密度聚乙烯增强材料、步骤(3)制得的插层反应物、线性低密度聚乙烯、铝掺杂氧化锌、环氧聚乙烯蜡、偶联剂、抗虫改性剂、抗氧剂、稳定剂一起加入到高混机中在转速600-800r/min，温度85-100℃条件下混合3-4min得到pe复合材料；(5)将上述pe复合材料加入双螺杆挤出机中加压塑化呈熔融状态挤出得到管坯，再经定径套冷却成型为各种规格的实壁管材，再经牵引切割而成所述pe实壁管。所述有机纳米蒙脱土为50份纳米蒙脱土与10-50份十六烷基三甲基氯化铵在60-70℃温度条件下进行4-8h的水溶液离子交换有机化反应后依次经过滤，乙醇和去离子水按照体积比1:1组成的混合液进行洗涤，再在70-100℃条件下真空干燥、粉碎过300-500目筛得到。采用插层纳米蒙脱土技术，再配合双酚a型环氧树脂，使得配方体系间的交联固化形成一个致密整体，使得pe实壁管具有较高的热变形性、抗冲击强度、拉伸强度且韧性得到提高。所述双酚a型环氧树脂为商用e12、e51的一种或两种。所述偶联剂为钛酸四丁酯偶联剂。购买于天长市天辰化工助剂油料厂，该产品极易跟-nh3、-oh、-cooh、-conh2等极性基团反应,特别是极易跟水发生水解反应，可提高抗热性能，改进塑料对金属表面的粘附。所述抗冲改性剂为聚乙烯改性弹性体或硅烷改性偶联剂hz-12的一种，硅烷改性偶联剂hz-12购于济南环正化工有限公司，快速充分地润湿颗粒，提高无机粉体自身的流动性和分散效果，更好的与树脂的相容性，节省加工设备与加工能耗，稳定性好，从而使分散体系的最终使用性能显著提高，集偶联、分散、增强等功能于一体，显著提高pe塑料管材的抗冲击强度、韧性等力学性能，并且促进树脂的塑化。所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种或两种。所述铝掺杂氧化锌粒径范围20-35nm。表1为本发明实施例1-3中空壁缠绕管的配方用量表；表2为本发明实施例1-3中稳定剂组成成分表；表3为本发明实施例1-3有机纳米蒙脱土组成成分表；表4为本发明实施例1-3中空壁缠绕管的环刚度、冲击强度、电阻率、氧指数的性能参数测试结果；表1实施例1-3所述的中空壁缠绕管原料配方(单位：份)表2实施例1-3稳定剂组成成分表(单位：份)实施例1实施例2实施例3硬脂酸钙101512蓖麻油酸钙5108硬脂酸锌101512蓖麻油酸锌5108环氧大豆油354抗氧剂1010354表3实施例1-3有机纳米蒙脱土的组成成分表(单位：份)实施例1实施例2实施例3纳米蒙脱土505050十六烷基三甲基氯化铵105030表4实施例1-3制得的高刚度抗静电中空壁缠绕管的测试结果由表4可知，采用本发明制得的中空壁缠绕管电阻率高，抗静电性能好；阻燃性好，环刚度强和抗冲击强度高，力学性能满足产品要求。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应指出，对于本
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的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。当前第1页12