一种pe复合管道及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种PE管道，具体地说是涉及一种PE复合管道及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 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。
【发明内容】
[0003] 为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种PE复合管道及其制备方法。
[0004] 为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为： 一种PE复合管道，包括由下列重量份的原料配制而成：超高分子量聚乙烯150-165、乳 液型界面剂7-11、聚苯乙烯3-4、硬脂酸钙4-6、苯甲酸钠2-3、聚磷酸氨3-5、烃基磷酸7-9、 聚硅氧烷5-7、聚乙烯蜡6-10、硅烷偶联剂6-8、橡胶颗粒4-5、亚磷三（2,4-二叔丁基苯基） 酯6-8、导电性碳黑7-9、纳米级硫化锌2-3、乙烯基三甲氧基硅烷5-7、邻羟基苯甲酸苯酯 6-8、助剂 10-12 ; 所述助剂由下列重量份的原料制成：纳米碳酸钙10-12、聚四氟乙烯12-14、氟化石墨 5-6、有机硅氧烷4-5、苯甲酸6-8、苯甲酸钾2-3、过氧化氢二异丙苯2-4、季戊四醇脂5-9、硬 脂酸锌2-5、超细炭黑7-9、双十二碳醇酯2-3、抗氧剂CA 3-5 ; 所述助剂的制备方法如下：将纳米碳酸钙、氟化石墨、苯甲酸、苯甲酸钾、硝酸镁加入球 磨机中混合后研磨30-40分钟，再与其它剩余成分一起混合均匀，即得所需的助剂。
[0005] -种PE复合管道的制备方法，包括以下步骤： (1) 按重量份称取除乙烯基三甲氧基硅烷、邻羟基苯甲酸苯酯、助剂以外的其他原料， 通过高混机混合均匀后，经双螺杆熔融挤出造粒，然后在真空度为0. 07-0. 08MPa，温度为 70-75°C的真空干燥机中干燥1-2小时，得到干燥好的改性超高分子量聚乙烯粒料； (2) 将得到的改性超高分子量聚乙烯粒料分别加入第一螺杆挤出机和第二螺杆挤出 机的加料口内，然后在第二螺杆挤出机内加入乙烯基三甲氧基硅烷、邻羟基苯甲酸苯酯、助 剂，分别对挤出机内的聚乙烯粒料进行熔融塑化； (3)将两个螺杆挤出机的机筒内的物料经压滤板后，由圆周运动改为轴向运动，送入复 合共挤模具内成型，然后将得到的复合管送入与成品形状相匹配的冷却装置内冷却固化定 型，即得到PE复合管道。
[0006] 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】
[0007] 下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
[0008] 实施例1 : 一种PE复合管道，其特征在于，包括由下列重量份（kg)的原料配制而成：超高分子量 聚乙烯150、乳液型界面剂7、聚苯乙烯3、硬脂酸钙4、苯甲酸钠2、聚磷酸氨3、烃基磷酸7、 聚硅氧烷5、聚乙烯蜡6、硅烷偶联剂6、橡胶颗粒4、亚磷三（2，4-二叔丁基苯基)酯6、导电 性碳黑7、纳米级硫化锌2、乙烯基三甲氧基硅烷5、邻羟基苯甲酸苯酯6、助剂10 ;所述助剂 由下列重量份（kg)的原料制成：纳米碳酸钙10、聚四氟乙烯12、氟化石墨5、有机硅氧烷4、 苯甲酸6、苯甲酸钾2、过氧化氢二异丙苯2、季戊四醇脂5、硬脂酸锌2、超细炭黑7、双十二 碳醇酯2、抗氧剂CA 3 ;制备方法是：将纳米碳酸钙、氟化石墨、苯甲酸、苯甲酸钾、硝酸镁加 入球磨机中混合后研磨30-40分钟，再与其它剩余成分一起混合均匀，即得所需的助剂。
[0009] 一种PE复合管道的制备方法，包括以下步骤： (1) 按重量份称取除乙烯基三甲氧基硅烷、邻羟基苯甲酸苯酯、助剂以外的其他原料， 通过高混机混合均匀后，经双螺杆熔融挤出造粒，然后在真空度为0. 07-0. 08MPa，温度为 70-75°C的真空干燥机中干燥1-2小时，得到干燥好的改性超高分子量聚乙烯粒料； (2) 将得到的改性超高分子量聚乙烯粒料分别加入第一螺杆挤出机和第二螺杆挤出 机的加料口内，然后在第二螺杆挤出机内加入乙烯基三甲氧基硅烷、邻羟基苯甲酸苯酯、助 剂，分别对挤出机内的聚乙烯粒料进行熔融塑化； (3) 将两个螺杆挤出机的机筒内的物料经压滤板后，由圆周运动改为轴向运动，送入复 合共挤模具内成型，然后将得到的复合管送入与成品形状相匹配的冷却装置内冷却固化定 型，即得到PE复合管道。
[0010] 实施例2 : 一种PE复合管道，包括由下列重量份（kg)的原料配制而成：超高分子量聚乙烯158、乳 液型界面剂9、聚苯乙烯3. 5、硬脂酸钙5、苯甲酸钠2. 5、聚磷酸氨4、烃基磷酸8、聚硅氧烷 6、聚乙烯蜡8、硅烷偶联剂7、橡胶颗粒4. 5、亚磷三（2，4-二叔丁基苯基）酯7、导电性碳黑 8、纳米级硫化锌2. 5、乙烯基三甲氧基硅烷6、邻羟基苯甲酸苯酯7、助剂11 ;所述助剂由下 列重量份（kg)的原料制成：纳米碳酸钙11、聚四氟乙烯13、氟化石墨5. 5、有机硅氧烷4. 5、 苯甲酸7、苯甲酸钾2. 5、过氧化氢二异丙苯3、季戊四醇脂7、硬脂酸锌3. 5、超细炭黑8、双 十二碳醇酯2. 5、抗氧剂CA 4 ;制备方法是：将纳米碳酸钙、氟化石墨、苯甲酸、苯甲酸钾、硝 酸镁加入球磨机中混合后研磨30-40分钟，再与其它剩余成分一起混合均匀，即得所需的 助剂。
[0011] 制备方法同实施例1。
[0012] 实施例3: 一种PE复合管道，包括由下列重量份（kg)的原料配制而成：超高分子量聚乙烯165、乳 液型界面剂11、聚苯乙烯4、硬脂酸钙6、苯甲酸钠3、聚磷酸氨5、烃基磷酸9、聚硅氧烷7、聚 乙烯蜡10、硅烷偶联剂8、橡胶颗粒5、亚磷三（2，4-二叔丁基苯基)酯8、导电性碳黑9、纳米 级硫化锌3、乙烯基三甲氧基硅烷7、邻羟基苯甲酸苯酯8、助剂12 ;所述助剂由下列重量份 (kg)的原料制成：纳米碳酸钙12、聚四氟乙烯14、氟化石墨6、有机硅氧烷5、苯甲酸8、苯甲 酸钾3、过氧化氢二异丙苯4、季戊四醇脂9、硬脂酸锌5、超细炭黑9、双十二碳醇酯3、抗氧 剂CA 5 ;制备方法是：将纳米碳酸钙、氟化石墨、苯甲酸、苯甲酸钾、硝酸镁加入球磨机中混 合后研磨30-40分钟，再与其它剩余成分一起混合均匀，即得所需的助剂。
[0013] 制备工艺同实施例1。
[0014] 上述实施例1-3制得的PE复合管道的性能检测结果见表1。
[0015] 表1实施例1-3制得的PE复合管道的性能检测结果
【主权项】
1. 一种PE复合管道，其特征在于，包括由下列重量份的原料配制而成：超高分子量 聚乙烯150-165、乳液型界面剂7-11、聚苯乙烯3-4、硬脂酸钙4-6、苯甲酸钠2-3、聚磷酸 氨3-5、烃基磷酸7-9、聚硅氧烷5-7、聚乙烯蜡6-10、硅烷偶联剂6-8、橡胶颗粒4-5、亚磷 二（2,4_二叔丁基苯基）醋6_8、导电性碳黑7_9、纳米级硫化锋2_3、乙烯基二甲氧基硅烷 5-7、邻羟基苯甲酸苯酯6-8、助剂10-12 ; 所述助剂由下列重量份的原料制成：纳米碳酸钙10-12、聚四氟乙烯12-14、氟化石墨 5-6、有机硅氧烷4-5、苯甲酸6-8、苯甲酸钾2-3、过氧化氢二异丙苯2-4、季戊四醇脂5-9、硬 脂酸锌2-5、超细炭黑7-9、双十二碳醇酯2-3、抗氧剂CA 3-5 ; 所述助剂的制备方法如下：将纳米碳酸钙、氟化石墨、苯甲酸、苯甲酸钾、硝酸镁加入球 磨机中混合后研磨30-40分钟，再与其它剩余成分一起混合均匀，即得所需的助剂。
2. 根据权利要求1所述的一种PE复合管道的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 按重量份称取除乙烯基三甲氧基硅烷、邻羟基苯甲酸苯酯、助剂以外的其他原料， 通过高混机混合均匀后，经双螺杆熔融挤出造粒，然后在真空度为0. 07-0. 08MPa，温度为 70-75°C的真空干燥机中干燥1-2小时，得到干燥好的改性超高分子量聚乙烯粒料； (2) 将得到的改性超高分子量聚乙烯粒料分别加入第一螺杆挤出机和第二螺杆挤出 机的加料口内，然后在第二螺杆挤出机内加入乙烯基三甲氧基硅烷、邻羟基苯甲酸苯酯、助 剂，分别对挤出机内的聚乙烯粒料进行熔融塑化； (3) 将两个螺杆挤出机的机筒内的物料经压滤板后，由圆周运动改为轴向运动，送入复 合共挤模具内成型，然后将得到的复合管送入与成品形状相匹配的冷却装置内冷却固化定 型，即得到PE复合管道。
【专利摘要】本发明公开了一种PE复合管道及其制备方法，该PE复合管道包括由下列重量份的原料配制而成：超高分子量聚乙烯150-165、乳液型界面剂7-11、聚苯乙烯3-4、硬脂酸钙4-6、苯甲酸钠2-3、聚磷酸氨3-5、烃基磷酸7-9、聚硅氧烷5-7、聚乙烯蜡6-10、硅烷偶联剂6-8、橡胶颗粒4-5、亚磷三（2，4-二叔丁基苯基）酯6-8、导电性炭黑7-9、纳米级硫化锌2-3、乙烯基三甲氧基硅烷5-7、邻羟基苯甲酸苯酯6-8、助剂10-12。本发明PE复合管道具有优良的耐蠕变性、抗冲击性、防静电性、抗氧化性、韧性、机械强度等特点，无毒环保、使用寿命长。
【IPC分类】C08K13-06, C08K5-098, C08L25-06, C08K3-32, C08K3-26, C08L83-04, F16L9-147, C08K9-04, C08L23-06, C08K5-526
【公开号】CN104633307
【申请号】CN201410752257
【发明人】马会凯, 陈海波
【申请人】泉州泉港华博化工科技有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月11日