本发明涉及pe复合管生产
技术领域：
，特别涉及一种塑料钢pe复合管及其制备方法。
背景技术：
：塑料钢pe复合管是在内外二层塑料材料之间通过热熔胶复合而成，具有抗压强等优点，被广泛应用输送水、燃气及特种流体等设施中。目前在建筑及市政给水主管道的塑钢复合管有钢带骨架pe复合管和钢丝网骨架pe复合管两种。前者钢带骨架pe复合管其钢带骨架为间隔型骨架，没有通体连接，韧性差、强度低，不耐内压，只能用于排水工程，不适用于给水工程；后者钢丝网骨架pe复合管虽然韧性好、强度高和耐内压，既能用于排水工程，又能用于给水工程，但是由于其骨架钢丝容易受外界温差影响，产生热胀冷缩，使内部骨架钢丝暴露出管端平面，对接头产生排挤，使接头处产生串水现象，降低管子使用寿命。现有的pe复合管采用钢丝缠绕方法形成钢丝网状，不仅工艺复杂、浪费钢丝，而且缠饶形成的钢丝网受到纵向压力后容易变形，耐压能力差等缺点。钢丝与内外塑料的粘合采用的内外塑料之间涂抹热溶胶的办法，不仅工艺复杂、浪费热溶胶、涂抹不均匀等，而且在外层塑料的包覆上采用一般的与内层依靠热熔胶粘和的办法成型，存在内外二层塑料粘合力差，容易分离等缺点。技术实现要素：本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种塑料钢pe复合管及其制备方法。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种塑料钢pe复合管，包括下列重量份的原料：纤维10-15份、超高分子量聚乙烯140-150份、纳米二氧化硅10-20份、纳米二氧化钛10-20份、纳米级硫化锌8-12份、改性石墨烯8-12份、硬脂酸1-3份、乳液型界面剂7-12份、聚苯乙烯3-5份、聚氨酯树脂6-10份、碳酸钙6-12份、硬脂酸钙2-6份、苯甲酸钠2-3份、聚磷酸氨3-5份、烃基磷酸4-9份、聚硅氧烷4-7份、聚乙烯蜡4-10份、硅烷偶联剂4-8份、橡胶颗粒1-5份、亚磷三(2，4-二叔丁基苯基)酯2-8份、导电性碳黑2-9份、乙烯基三甲氧基硅烷2-7份、邻羟基苯甲酸苯酯2-8份、聚四氟乙烯5-14份、氟化石墨1-6份、有机硅氧烷1-5份、苯甲酸1-8份、苯甲酸钾1-3份、过氧化氢二异丙苯1-4份、季戊四醇脂2-9份、硬脂酸锌3-5份、双十二碳醇酯1-3份、抗氧剂0.2-0.5份、润滑剂0.8-1.2份；所述纤维由下列重量份的原料配制而成：聚酯纤维20-30份、玻璃纤维20-30份或碳纤维30-50份。优选的，所述抗氧剂为抗氧剂bht、抗氧剂1010、抗氧剂dltp、抗氧剂330、抗氧剂sp或抗氧剂1024中的一种或几种。优选的，所述润滑剂为硬脂酸、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸甲酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸钙、硬脂酸锌、月桂酸铅、液体石蜡、固体石蜡、聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡中的一种或几种。优选的，一种塑料钢pe复合管，包括下列重量份的原料：纤维12份、超高分子量聚乙烯145份、纳米二氧化硅15份、纳米二氧化钛15份、纳米级硫化锌10份、改性石墨烯10份、硬脂酸2份、乳液型界面剂10份、聚苯乙烯4份、聚氨酯树脂8份、碳酸钙8份、硬脂酸钙4份、苯甲酸钠2.5份、聚磷酸氨4份、烃基磷酸7份、聚硅氧烷5份、聚乙烯蜡7份、硅烷偶联剂6份、橡胶颗粒4、亚磷三(2，4-二叔丁基苯基)酯5份、导电性碳黑5份、乙烯基三甲氧基硅烷5份、邻羟基苯甲酸苯酯5份、聚四氟乙烯10份、氟化石墨3份、有机硅氧烷3份、苯甲酸4份、苯甲酸钾2份、过氧化氢二异丙苯2份、季戊四醇脂5份、硬脂酸锌4份、双十二碳醇酯2份、抗氧剂0.4份、润滑剂1.0份；所述纤维由下列重量份的原料配制而成：聚酯纤维25份、玻璃纤维25份、碳纤维40份。一种塑料钢pe复合管的制备方法，包括以下步骤：a：按照重量组份比称取各个组份原料；b：将所述原料置于高混机中搅拌15～30min；c：将步骤b中得到的混合物置于双螺杆机中，经熔融挤出，造粒，工艺条件为：一区温度为150～160℃，二区至六区温度为170～220℃，机头温度为250℃，主机转速为450～500r/min，牵引速度为5～12m/min，牵引压力为0.3～0.5mpa。优选的，所述双螺杆机中二区至六区温度逐渐升高，相邻两区之间温度偏差为6～8℃。综上所述，本发明的有益效果：本发明将材料物理改性技术和化学改性技术进行融合，将各种功能助剂效果发挥最大化，通过化学改性的方法，提高了材料的耐蠕变性和管材表面抗固体颗粒冲击的能力以及防静电和抗氧化等能力，利用物理改性技术，在pe材料中添加了纳米碳酸钙等增强剂，最终得到了韧性、强度与硬度均衡的pe复合材料，其制得的管道具有无毒环保、使用寿命长等优点。具体实施方式为了更好的理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的阐述。实施例1一种塑料钢pe复合管，包括下列重量份的原料：纤维10份、超高分子量聚乙烯140份、纳米二氧化硅10份、纳米二氧化钛10份、纳米级硫化锌8份、改性石墨烯8份、硬脂酸1份、乳液型界面剂7份、聚苯乙烯3份、聚氨酯树脂6份、碳酸钙6份、硬脂酸钙2份、苯甲酸钠2份、聚磷酸氨3份、烃基磷酸4份、聚硅氧烷4份、聚乙烯蜡4份、硅烷偶联剂4份、橡胶颗粒1份、亚磷三(2，4-二叔丁基苯基)酯2份、导电性碳黑2份、乙烯基三甲氧基硅烷2份、邻羟基苯甲酸苯酯2份、聚四氟乙烯5份、氟化石墨1份、有机硅氧烷1份、苯甲酸1份、苯甲酸钾1份、过氧化氢二异丙苯1份、季戊四醇脂2份、硬脂酸锌3份、双十二碳醇酯1份、抗氧剂0.2份、润滑剂0.8份；所述纤维由下列重量份的原料配制而成：聚酯纤维20份、玻璃纤维20份、碳纤维30份；所述抗氧剂为抗氧剂bht和抗氧剂1010的混合物；所述润滑剂为硬脂酸和乙撑双硬脂酰胺的混合物。一种塑料钢pe复合管的制备方法，包括以下步骤：a：按照重量组份比称取各个组份原料；b：将所述原料置于高混机中搅拌15～30min；c：将步骤b中得到的混合物置于双螺杆机中，经熔融挤出，造粒，工艺条件为：一区温度为150～160℃，二区至六区温度为170～220℃，机头温度为250℃，主机转速为450～500r/min，牵引速度为5～12m/min，牵引压力为0.3～0.5mpa。优选的，所述双螺杆机中二区至六区温度逐渐升高，相邻两区之间温度偏差为6～8℃。实施例2一种塑料钢pe复合管，包括下列重量份的原料：纤维12份、超高分子量聚乙烯145份、纳米二氧化硅15份、纳米二氧化钛15份、纳米级硫化锌10份、改性石墨烯10份、硬脂酸2份、乳液型界面剂10份、聚苯乙烯4份、聚氨酯树脂8份、碳酸钙8份、硬脂酸钙4份、苯甲酸钠2.5份、聚磷酸氨4份、烃基磷酸7份、聚硅氧烷5份、聚乙烯蜡7份、硅烷偶联剂6份、橡胶颗粒4、亚磷三(2，4-二叔丁基苯基)酯5份、导电性碳黑5份、乙烯基三甲氧基硅烷5份、邻羟基苯甲酸苯酯5份、聚四氟乙烯10份、氟化石墨3份、有机硅氧烷3份、苯甲酸4份、苯甲酸钾2份、过氧化氢二异丙苯2份、季戊四醇脂5份、硬脂酸锌4份、双十二碳醇酯2份、抗氧剂0.4份、润滑剂1.0份；所述纤维由下列重量份的原料配制而成：聚酯纤维25份、玻璃纤维25份、碳纤维40份；所述抗氧剂为抗氧剂dltp、抗氧剂330和抗氧剂sp的混合物；所述润滑剂为硬脂酸甲酯、硬脂酸丁酯和硬脂酸钙的混合物。该实施例的制备方法同实施例1。实施例3一种塑料钢pe复合管，包括下列重量份的原料：纤维15份、超高分子量聚乙烯150份、纳米二氧化硅20份、纳米二氧化钛20份、纳米级硫化锌12份、改性石墨烯12份、硬脂酸3份、乳液型界面剂12份、聚苯乙烯5份、聚氨酯树脂10份、碳酸钙12份、硬脂酸钙6份、苯甲酸钠3份、聚磷酸氨5份、烃基磷酸9份、聚硅氧烷7份、聚乙烯蜡10份、硅烷偶联剂8份、橡胶颗粒5份、亚磷三(2，4-二叔丁基苯基)酯8份、导电性碳黑9份、乙烯基三甲氧基硅烷7份、邻羟基苯甲酸苯酯8份、聚四氟乙烯14份、氟化石墨6份、有机硅氧烷5份、苯甲酸8份、苯甲酸钾3份、过氧化氢二异丙苯4份、季戊四醇脂9份、硬脂酸锌5份、双十二碳醇酯3份、抗氧剂10240.5份、液体石蜡1.2份；所述纤维由下列重量份的原料配制而成：聚酯纤维30份、玻璃纤维30份、碳纤维50份。该实施例的制备方法同实施例2。将上述实施例1-3得到的塑料钢pe复合管力学性能，以普通聚乙烯样条为参照物，采用自制的砂浆旋转磨损设备，从管材上直接制取一定尺寸的样条进行测试，结果列于表一：实施例拉伸强度/mpa伸长率/％交联度/％pe10022.0600-122.467054222.564060322.866070从上表中可以看出，与pe100相比，本发明的塑料钢pe复合管的拉伸强度和伸长率有所提高。本发明通过化学改性的方法，增强pe分子链的联结，形成三维的网络结构，提高了材料的耐蠕变性和管材表面抗固体颗粒冲击的能力。不仅如此，交联提高了聚乙烯的耐热性，使得聚乙烯管材适合于一些带温浆体的输送，市场前景广阔。当前第1页12