一种抗菌pe填充母料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及波纹管填充母料领域，具体涉及一种抗菌PE填充母料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着国民经济的发展和城市建设，大口径塑料排水管道替代传统水泥管道，需求 日益强劲。但是1米以上大口径塑料管道的环刚度是亟待解决的难题。为满足工程对管道 环刚度的要求，厂家一般采用内衬钢板或者加厚管壁的办法解决，这种办法成本高，工艺复 杂。
[0003] 硅钙镁（简称SCM)晶须是一种新型结构的硅酸盐材料，呈一维单晶体结构，直 径为0. 2~0. 8ym，长度为20~60ym，具有极高的力学性能，其拉伸强度高达 1. 2GPa，拉伸弹性模量高达32GPa，用作塑料的填料具有明显的增强和增刚作用。目前 被广泛用作排水管、污水管、地下电缆管、农业排灌管的高密度聚乙烯（HDPE)双壁波纹管 是一种外壁呈波纹状、内壁光滑的新颖管材，与同规格同强度的其它类管材相比具有用料 省、刚性高、弯曲性优良，以及高抗冲、高抗压等特点，已在相当范围内取代了传统的钢 管、铸铁管、水泥管、石棉管和普通塑料管。但是，目前困扰大口径双壁波纹管的最大问题 是环刚度低。现在国产双壁波纹管的最大内径为710mm，有关设备厂家正在大力开发口径 1 600mm的生产线，这对管材材料的性能提出了更高的要求。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种抗菌PE填充母料及其制备方法。本发明的填充母料 添加到制备波纹管的原料中，加工出的波纹管具有抗菌性能好、环刚度高、质量轻、抗氧化 性强、用料省、施工安装方便和耐高低温性能好等优点。
[0005] 本发明采用的技术方案如下： 一种抗菌PE填充母料，其特征在于，由下列重量份的组分原料制成：低密度聚乙烯 45-55、聚乙烯回料10-15、硅钙镁（SCM)晶须4-6、硬脂酸1-2、聚乙烯蜡1-2、壳聚糖 25-35、乌洛托品1-3、纳米二氧化钛1-2、电气石粉10-15、纳米氧化银2-4、聚六亚甲基胍磷 酸盐8-10、芦荟提取物2-4、硬脂酸0. 5-1，抗氧剂900 0. 3-0. 5,增强剂10-15， 所述的增强剂由下列重量份的组份原料制成：高密度聚乙烯10-15、无碱玻纤20-30、 超细滑石粉20-30、ABS高胶粉10-12、石蜡4-6、氧化石墨烯10-15、硅烷偶联剂0. 8-1. 0、硬 脂酸1-2、弹性体P0E10-15 ; 所述增强剂的制备方法：将硬脂酸和超细滑石粉加入到高速搅拌机混合活化处理，将 石蜡熔融把硅烷偶联剂加入其中搅拌均匀，然后将ABS高胶粉、高密度聚乙烯、氧化石墨 烯、弹性体P0E及余下物料一起加入到活化后的滑石粉内，高速混合均匀出料，最后将上述 混合均匀的物料，投入双螺杆造粒机内进行造粒，即为增强剂。
[0006] 所述的一种抗菌PE填充母料，其特征在于：由下列重量份的组分原料制成：低密 度聚乙烯50、聚乙烯回料13、硅钙镁（SCM)晶须5、硬脂酸1.5、聚乙烯蜡1.5、壳聚糖 30、乌洛托品2、纳米二氧化钛1. 5、电气石粉13、纳米氧化银3、聚六亚甲基胍磷酸盐9、芦荟 提取物3、硬脂酸0. 8,抗氧剂900 0. 4,增强剂13， 所述的增强剂由下列重量份的组份原料制成：高密度聚乙烯13、无碱玻纤25、超细滑 石粉25、ABS高胶粉11、石蜡5、氧化石墨烯14、硅烷偶联剂0. 9、硬脂酸1. 5、弹性体POE14。
[0007] 所述的一种抗菌PE填充母料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤： (1) 按配方比例称取各组份原料； (2) 将低密度聚乙烯、聚乙烯回料、硅钙镁（SCM)晶须和聚乙烯蜡先加入到高速捏 合机中，高速捏合12_15min，然后将壳聚糖、乌洛托品、纳米二氧化钛、电气石粉、纳米氧化 银、聚六亚甲基胍磷酸盐、芦荟提取物、硬脂酸、抗氧剂900、增强剂等余下组份加入到混料 中，继续高速捏合搅拌20-35min，出料； (3)将放出的物料在双螺杆挤出机上挤出造粒，挤出各区温度：一区温度（130~ 145) °C，二区温度（145~155) °C，三区温度（155~165) °C，四区温度（165~175) °C， 五区温度（175~185) °C，六七区温度（185~195) °C，主机转速为200~300r/min，出料、 挤出后冷却、干燥，切粒，即可。
[0008] 所述的一种抗菌PE填充母料，其特征在于：所述的硅钙镁（SCM)晶须由四川绵阳 正业新型材料有限公司生产。
[0009] 有益效果： 本发明的填充母料，在配方中添加有硅钙镁（SCM)晶须，硅钙镁（SCM)晶须与聚乙烯复 合能提高波纹管的环刚度，无机杀菌剂的掺入使得添加该母料的复合PE材料的具有抗菌 的效果，复合抗氧剂的添加增加了波纹管的抗氧化性，自制增强剂的加入，大大提高了塑料 的拉伸强度、挠曲强度和弹性模量，同时还可以提高热变形温度、尺寸稳定性，减低了大口 径波纹管的生产加工成本。添加本发明的母料加工出的波纹管具有环刚度高、质量轻、抗氧 化性强、抗菌、用料省、施工安装方便和耐高低温性能好等优点。
[0010] 本申请采用ABS高胶粉、硅烷偶联剂对氧化石墨烯改性，增加氧化石墨烯与塑料 材料的相容性，起到增强作用，其中在造粒时，氧化石墨烯受到高温作用，也相当于改性，增 加了其分散性，提高了与塑料复合稳定性。
【具体实施方式】
[0011] -种抗菌PE填充母料，由下列重量（kg)的组分原料制成：低密度聚乙稀50、聚乙 烯回料13、硅钙镁（SCM)晶须5、硬脂酸1.5、聚乙烯蜡1.5、壳聚糖30、乌洛托品2、纳 米二氧化钛1. 5、电气石粉13、纳米氧化银3、聚六亚甲基胍磷酸盐9、芦荟提取物3、硬脂酸 〇. 8,抗氧剂900 0. 4,增强剂13， 增强剂由下列重量（kg)的组份原料制成：高密度聚乙烯13、无碱玻纤25、超细滑石粉 25、ABS尚Jj父粉11、石赌5、氧化石墨條14、硅烷偶联剂0. 9、硬脂酸1. 5、弹性体P0E14。
[0012] 抗菌PE填充母料的制备方法，包括以下步骤： (1) 按配方比例称取各组份原料； (2) 将低密度聚乙烯、聚乙烯回料、硅钙镁（SCM)晶须和聚乙烯蜡先加入到高速捏合 机中，高速捏合12_15min，然后将壳聚糖、乌洛托品、纳米二氧化钛、电气石粉、纳米氧化 银、聚六亚甲基胍磷酸盐、芦荟提取物、硬脂酸、抗氧剂900、增强剂等余下组份加入到混料 中，继续高速捏合搅拌20-35min，出料； (3)将放出的物料在双螺杆挤出机上挤出造粒，挤出各区温度：一区温度（130~ 145) °C，二区温度（145~155) °C，三区温度（155~165) °C，四区温度（165~175) °C， 五区温度（175~185) °C，六七区温度（185~195) °C，主机转速为200~300r/min，出料、 挤出后冷却、干燥，切粒，即可。
[0013] 其中，增强剂的制备方法：将硬脂酸和超细滑石粉加入到高速搅拌机混合活化处 理，将石蜡熔融把硅烷偶联剂加入其中搅拌均匀，然后将ABS高胶粉、高密度聚乙烯、氧化 石墨烯、弹性体P0E及余下物料一起加入到活化后的滑石粉内，高速混合均匀出料，最后将 上述混合均匀的物料，投入双螺杆造粒机内进行造粒，即为增强剂。
[0014] 其中，硅钙镁（SCM)晶须由四川绵阳正业新型材料有限公司生产。
[0015] 在HDPE双壁波纹管内、外层配方中加入本发明的填充母料30份制得厚度为3. 5 mm、内径为600mm的双壁波纹管，并对其综合性能进行了测试，其结果如表1所示。
[0016] 表1HDPE/填充母料双壁波纹管的综合性能
由表1可以看出，将本发明的填充母料与HDPE共混，能提高双壁波纹管的环刚度，HDPE双壁波纹管的蠕变率低，"米重"小。
【主权项】
1. 一种抗菌PE填充母料，其特征在于，由下列重量份的组分原料制成：低密度聚乙 烯45-55、聚乙烯回料10-15、硅钙镁（SCM)晶须4-6、硬脂酸1-2、聚乙烯蜡1-2、壳聚糖 25-35、乌洛托品1-3、纳米二氧化钛1-2、电气石粉10-15、纳米氧化银2-4、聚六亚甲基胍磷 酸盐8-10、芦荟提取物2-4、硬脂酸0. 5-1，抗氧剂900 0. 3-0. 5,增强剂10-15， 所述的增强剂由下列重量份的组份原料制成：高密度聚乙烯10-15、无碱玻纤20-30、 超细滑石粉20-30、ABS高胶粉10-12、石蜡4-6、氧化石墨烯10-15、硅烷偶联剂0. 8-1. 0、硬 脂酸1-2、弹性体POE 10-15 ; 所述增强剂的制备方法：将硬脂酸和超细滑石粉加入到高速搅拌机混合活化处理，将 石蜡熔融把硅烷偶联剂加入其中搅拌均匀，然后将ABS高胶粉、高密度聚乙烯、氧化石墨 烯、弹性体POE及余下物料一起加入到活化后的滑石粉内，高速混合均匀出料，最后将上述 混合均匀的物料，投入双螺杆造粒机内进行造粒，即为增强剂。2. 根据权利要求1所述的一种抗菌PE填充母料，其特征在于：由下列重量份的组分 原料制成：低密度聚乙烯50、聚乙烯回料13、硅钙镁（SCM)晶须5、硬脂酸1.5、聚乙烯蜡 1. 5、壳聚糖30、乌洛托品2、纳米二氧化钛1. 5、电气石粉13、纳米氧化银3、聚六亚甲基胍 磷酸盐9、芦荟提取物3、硬脂酸0. 8,抗氧剂900 0. 4,增强剂13， 所述的增强剂由下列重量份的组份原料制成：高密度聚乙烯13、无碱玻纤25、超细滑 石粉25、ABS高胶粉11、石蜡5、氧化石墨烯14、硅烷偶联剂0. 9、硬脂酸1. 5、弹性体POE 14。3. 如权利要求1所述的一种抗菌PE填充母料的制备方法，其特征在于：包括以下步 骤： (1) 按配方比例称取各组份原料； (2) 将低密度聚乙烯、聚乙烯回料、硅钙镁（SCM)晶须和聚乙烯蜡先加入到高速捏 合机中，高速捏合12_15min，然后将壳聚糖、乌洛托品、纳米二氧化钛、电气石粉、纳米氧化 银、聚六亚甲基胍磷酸盐、芦荟提取物、硬脂酸、抗氧剂900、增强剂等余下组份加入到混料 中，继续高速捏合搅拌20-35min，出料； (3)将放出的物料在双螺杆挤出机上挤出造粒，挤出各区温度：一区温度（130~ 145) °C，二区温度（145~155) °C，三区温度（155~165) °C，四区温度（165~175) °C， 五区温度（175~185) °C，六七区温度（185~195) °C，主机转速为200~300r/min，出料、 挤出后冷却、干燥，切粒，即可。4. 根据权利要求1所述的一种抗菌PE填充母料，其特征在于：所述的硅钙镁（SCM)晶 须由四川绵阳正业新型材料有限公司生产。
【专利摘要】本发明公开了一种抗菌PE填充母料，由下列重量份的组分原料制成：低密度聚乙烯45-55、聚乙烯回料10-15、硅钙镁(SCM)晶须4-6、硬脂酸1-2、聚乙烯蜡1-2、壳聚糖25-35、乌洛托品1-3、纳米二氧化钛1-2、电气石粉10-15、纳米氧化银2-4、聚六亚甲基胍磷酸盐8-10、芦荟提取物2-4、硬脂酸0.5-1，抗氧剂900 0.3-0.5，增强剂10-15。采用常规双螺杆挤出机进行挤出造粒。添加本发明的母料加工出的波纹管具有抗菌性能好、环刚度高、质量轻、抗氧化性强、用料省、施工安装方便和耐高低温性能好等优点。
【IPC分类】C08L55/02, C08L23/06, C08K5/09, C08K7/10, C08L5/08, C08K3/04, C08K7/14, C08L79/00, C08K13/04, C08L91/06, C08K3/22, C08L23/08, B29C47/92, C08K5/3492, C08K3/34, C08K3/38
【公开号】CN104961960
【申请号】CN201510385940
【发明人】舒玉法, 张宗运, 舒峰, 王克兰, 姚艳芳, 季琨, 马刚, 刘学辉
【申请人】安徽玉发塑业有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月2日