专利名称：一种组合物、用组合物生产的大口径双壁波纹管以及生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种塑料管材，特别是涉及一种大口径的双壁波纹管、用于生产大口 双壁波纹管的组合物以及大口径双壁波纹管的生产工艺。
背景技术：
由于环境、能源、卫生性等要求，以塑料管材代替传统管材(如铸铁管、镀锌钢管、 混凝土管、粘土管等)已成为共识。在塑料管材的使用中，排水管道系统是应用量最大的。 在此领域.所使用的塑料管道主要包括聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)管道，其 他还有玻璃钢夹纱管、玻璃纤维增强PP管等；其中，PVC管道的用量占绝对优势，约占60% 以上。但在近几年。发达国家的管道应用实践表明无论是给水管道还是排水管道，聚烯烃 管材的发展速度超过PVC管材。聚烯烃管道今后将逐渐占主导地位，特别在大口径实壁管 和结构壁管系统。嵌段共聚聚丙烯(PP-B)管道系统由于具有良好的机械性能、优良的耐化学药品 性能和长期使用寿命等，因此在发达国家该管道广泛应用于埋地排水、下水管道系统，室内 污废水系统.电缆防护和导管系统。特别是新一代刚性PP-B材料的开发.更加满足了排水 管道对材料的刚性要求.与高密度聚乙烯(HDPE)相比，PP-B材料具有高的刚性、较好的抗 冲击性能和较轻的质量，同时，低MI的PP-B在排水管方面具有良好的抗裂缝性能和良好的 耐高温性能，使得PP-B管道在40°C条件下具有使用100年的预期寿命，进一步增强了 PP-B 管道在排水领域中的竞争能力。目前，聚烯烃排水管道已经成为市场热点，但是，作为主要品种的双壁波纹管，国 内各生产企业目前都在使用高密度聚乙烯(HDPE)。中国专利200810182502. 5公开了一种用于生产聚丙烯双壁加筋波纹管的共聚物 及其制备方法。中国专利200410065143. 7公开了大口径聚丙烯双壁波纹管组合物。上述两件专利所公开的技术方案都是针对聚丙烯双壁加筋波纹管，并未具体涉及 到嵌段共聚聚丙烯(PP-B)双壁波纹管。故，如何利用刚性更高、性能更为优异PP-B材料来生产埋地排污用大口径双壁波 纹管是本领域亟需解决的问题。
发明内容
针对上述现有埋地排污用大口径双壁波纹管没有利用PP-B材料来生产的现象， 本发明主要解决以下三个技术问题(1)提供一种用于生产埋地排污用大口径PP-B双壁波纹管的组合物；(2)提供一种埋地排污用大口径PP-B双壁波纹管；(3)提供一种用于生产埋地排污用大口径PP-B双壁波纹管的工艺。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案一种组合物，该组合物包括以下组分和重量份嵌段共聚聚丙烯(PP-B)60-80份增强改性母料30-40份加工改性剂1-3份抗冲改性材料5-10份PPA0-3 份增容剂0-1. 5份颜料0-2 份。所述嵌段共聚聚丙烯(PP-B)弹性模量为1300-1900MPa，熔融指数为 0.1-0. 3g/10min。所述增强改性母料的增强填料为1250-3000目的滑石粉，硅含量大于55，还包括 分散助剂和偶联剂。所述加工改性剂为一种聚丙烯酸酯类的高分子材料。所述抗冲改性材料为EVA。所述增容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。大口径双壁波纹管，所述双壁波纹管由以下组分和重量份的组合物形成嵌段共聚聚丙烯(PP-B)60-80份增强改性母料30-40份加工改性剂1-3份抗冲改性材料5-10份PPA0-3 份增容剂0-1. 5份颜料0-2 份。所述双壁波纹管的波形结构中波高12mm-90mm，波峰之间的节距33. 8mm-203mm。大口径双壁波纹管的生产工艺，该工艺基于双壁波纹管的生产设备实施，所述工 艺包括如下步骤(1)将各组分按一定的重量比进行配料，混合；(2)利用热风对混合后的物料进行干燥预热；(3)将干燥预热后的物料分别输送至用于挤出双壁波纹管内外壁的挤出机中，进 行塑化挤出，并模压成型为双壁波纹管；(4)待模压成型的双壁波纹管冷却定型后，进行定长切割。所述步骤(2)在物料混合后输送至过渡料仓备用，生产使用时，提前1-1.5小时进 行干燥预热。所述步骤(2)将混合后的物料预热至80 0C -90 °C。所述步骤(3)中以400_1000kg/小时的速度输送干燥预热后的物料。所述步骤(3)中塑化挤出的物料温度为210°C -250°C。所述步骤(3)是采取连续挤出，在线扩口一次成型的方式形成双壁波纹管，并且 在扩口段的实际成型速度与成型机初始设定值的百分比大于100，以减小扩口段的用料量。
所述步骤(4)中在模压成型的双壁波纹管的温度< 40°C时，进行定长切割。本发明提供的组合物采用高刚性嵌段共聚聚丙烯(PP-B)材料，加入专用的增强 改性母料和各种助剂，能够用于生产比目前大量使用的HDPE双壁波纹管具有更高强度，综 合性能更优异的大口径PP-B双壁波纹管，该双壁波纹管可用于埋地排污。本发明提供的大口径PP-B双壁波纹管，有效解决了如聚氯乙烯管材热稳定性、抗 冲击性差，加工流动性低，很难生产大于600mm以上的大口径管材的问题，以及聚乙烯管 材，材料弹性模量系数低，抗压强度差，耐高温差，在高温环境易变形，施工不便，易漏水的 问题。更为主要的是，与聚乙烯管材相比，相同强度的管材节约材料近30%，生产成本大大 降低，并可以开发出强度要求更高的管材。本发明提供的管材生产工艺是采取连续挤出，在线扩口一次成型的方法加工而成 的管材，该生产工艺在可在原有生产HDPE双壁波纹管的生产设备上进行，无需增加生产设 备的成本；该工艺较HDPE双壁波纹管生产工艺并不复杂，容易实现，并且能够生产形成优 质的大口径PP-B双壁波纹管。
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本发明。
图1为本发明生产形成的双壁波纹管。图2为本发明提供的生产工艺流程图。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合具体图示，进一步阐述本发明。本发明提供的用于生产埋地排污用大口径PP-B双壁波纹管的组合物，包括以下 组分和重量份嵌段共聚聚丙烯(PP-B)60-80 份
增强改性母料30-40 份
加工改性剂1-3份
抗冲改性材料5-10 份
PPA0-3份
增容剂0-1. 5 份
颜料0-2份
其中嵌段共聚聚丙烯(PP-B)弹性模量为1300-1900MPa，熔融指数为
0.1-0. 3g/10min。增强改性母料的增强填料为1250-3000目的滑石粉，硅含量大于55，还包括必要 的分散助剂和偶联剂。加工改性剂为一种高分子材料，其作用和目的为改善PP-B用于生产大口径波纹 管存在的剪切变稀和熔垂现象，以得到壁厚均勻，有足够强度便于吹胀成型的管坯，一般为 聚丙烯酸酯类。抗冲改性材料为EVA。
增容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。基于上述组合物，在具体实施时，首先根据内外壁配方、色泽要求按一定重量比进 行配料，各实施例的重量份如表1 表 1 其生产工艺参数如表2所示表 2 说明1、长度指的是成型模块在移动过程相对于模具的位置，如图1所示，将一根 管材按挤出方向，根据结构和成型要求的不同，依次分为8个部分，为长度L1-L8。对于不同 规格的管材，长度L1-L8的位置是变化的。
2、速度指的是实际成型速度与成型机初始设定值的百分比。在进行速度设定时， 若采用PE材料，由于其强度低，受力或高温时扩口易变形，所以，扩口一般做的较厚、重，故 在扩口段(如L2-L5)设定的速度很慢，均小于100;若采用PP-B材料，由于其强度高，耐高 温特点，在扩口段(如L4)，可采用大于100的速度设定，这样能够减少相应的用料。3、气压指的并不是准确的进气压力，是由一比例阀调节后的间层气压力与供气系 统气压之间的换算值。将表1中所列实施例1-3给出的组合物根据表2所示的工艺参数生产的相应的大 口径PP-B双壁波纹管的检验结果表3所示表3 由表3可知，利用上述组合物完全能够生产出完全合格的，并且比目前大量使用 的HDPE双壁波纹管具有更高强度，综合性能更优异的大口径PP-B双壁波纹管，同时该双壁 波纹管可用于埋地排污。由于PP-B材料的强度很高，采用HDPE双壁波纹管相似的波形结构生产的管材环 刚度远高于标准要求，不能完全体现PP-B材料的成本优势，所以，PP-B双壁波纹管采用不 同于HDPE双壁波纹管波形结构，其各种规格的波形结构参数如表4所示(参见图1)表 4 以上表格仅列出两项主要参数，并不包括全部的波形参数设计内容。本发明提供的PP-B双壁波纹管与原有HDPE双壁波纹管的材料消耗对比，如表5 所示表 5 从表5可知，本发明提供的PP-B双壁波纹管与聚乙烯管材(表5中的HDPE双壁 波纹管)相比，生产相同强度的管材节约材料近30%，生产成本大大降低，并可以开发出强 度要求更高的管材。参见图2，本发明提供一种大口径PP-B双壁波纹管的生产工艺，该工艺基于双壁 波纹管的生产设备实施，该工艺采取连续挤出，在线扩口一次成型的方法加工而成的管材， 其包括如下步骤(1)将各组分按一定的重量比进行配料，然后将配好的原料在混合机混合；(2)将混合后物料输送至过渡料仓备用，生产使用时，提前1-1. 5小时进行干燥预热。(3)将充分干燥后的物料(温度为80°C -90°C )输送至由两台单螺杆挤出机、成型 模具和波纹管成型机组成的生产线上，其中充分干燥后的物料以400-1000kg/小时的速度 输至用于挤出双壁波纹管内、外壁的挤出机中；(4)挤出机对加入的物料进行塑化挤出，其达到的温度为210°C -250°C ；(5)将塑化挤出的物料在真空状态下模压成型为双壁波纹管，该步骤采取连续挤 出，在线扩口 一次成型的方式形成双壁波纹管，并且在扩口段的实际成型速度与成型机初 始设定值的百分比大于100，以减小扩口段的用料量；(6)由辅机将成型的双壁波纹管冷却定型，并在双壁波纹管的温度≤40°C时，进 行喷码标识和定长切割等工作得到成品。该工艺所涉及到的生产设备、模具与HDPE双壁波纹管材基本相同，已为业内技术 人员所熟知，在此不再赘述。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。
权利要求
一种组合物，其特征在于，所述组合物包括以下组分和重量份嵌段共聚聚丙烯60-80份增强改性母料 30-40份加工改性剂1-3份抗冲改性材料 5-10份PPA 0-3份增容剂0-1.5份颜料 0-2份。
2.根据权利要求1所述的一种组合物，其特征在于，所述嵌段共聚聚丙烯弹性模量为 1300-1900MPa，熔融指数为 0. 1-0. 3g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种组合物，其特征在于，所述增强改性母料的增强填料为 1250-3000目的滑石粉，硅含量大于55，还包括分散助剂和偶联剂。
4.根据权利要求1所述的一种组合物，其特征在于，所述加工改性剂为一种聚丙烯酸 酯类的高分子材料。
5.根据权利要求1所述的一种组合物，其特征在于，所述抗冲改性材料为EVA。
6.根据权利要求1所述的一种组合物，其特征在于，所述增容剂为马来酸酐接枝聚丙火布。
7.用组合物生产的大口径双壁波纹管，其特征在于，所述双壁波纹管由以下组分和重 量份的组合物形成嵌段共聚聚丙烯60-80份增强改性母料30-40份加工改性剂1-3份抗冲改性材料5-10份PPA0-3份增容剂0-1. 5份颜料0-2份。
8.根据权利要求7所述的用组合物生产的大口径双壁波纹管，其特征在于，所述双壁 波纹管的波形结构中波高12mm-90mm，波峰之间的节距33. 8mm-203mm。
9.大口径双壁波纹管的生产工艺，该工艺基于双壁波纹管的生产设备实施，其特征在 于，所述工艺包括如下步骤(1)将各组分按一定的重量比进行配料，混合；(2)利用热风对混合后的物料进行干燥预热；(3)将干燥预热后的物料分别输送至用于挤出双壁波纹管内外壁的挤出机中，进行塑 化挤出，并模压成型为双壁波纹管；(4)待模压成型的双壁波纹管冷却定型后，进行定长切割。
10.根据权利要求9所述的大口径PP-B双壁波纹管的生产工艺，其特征在于，所述步骤 (2)在物料混合后输送至过渡料仓备用，生产使用时，提前1-1. 5小时进行干燥预热。
11.根据权利要求9所述的大口径PP-B双壁波纹管的生产工艺，其特征在于，所述步骤 (2)将混合后的物料预热至80°C -90°C。
12.根据权利要求9所述的大口径PP-B双壁波纹管的生产工艺，其特征在于，所述步骤 (3)中以400-1000kg/小时的速度输送干燥预热后的物料。
13.根据权利要求9所述的大口径PP-B双壁波纹管的生产工艺，其特征在于，所述步骤 (3)中塑化挤出的物料温度为210°C -250°C。
14.根据权利要求9所述的大口径PP-B双壁波纹管的生产工艺，其特征在于，所述步骤(3)是采取连续挤出，在线扩口一次成型的方式形成双壁波纹管，并且在扩口段的实际成型 速度与成型机初始设定值的百分比大于100，以减小扩口段的用料量。
15.根据权利要求9所述的大口径PP-B双壁波纹管的生产工艺，其特征在于，所述步骤(4)中在模压成型的双壁波纹管的温度<40°C时，进行定长切割。
全文摘要
本发明公开了一种组合物、用组合物生产的大口径双壁波纹管以及生产工艺，其中组合物包括嵌段共聚聚丙烯60-80份、增强改性母料30-40份、加工改性剂1-3份、抗冲改性材料5-10份、PPA 0-3份、增容剂0-1.5份、颜料0-2份；大口径双壁波纹管通过上述物料制成，其相应的生产工艺如下(1)配料、混合；(2)干燥预热；(3)塑化挤出，并模压成型；(4)冷却定型。本发明采用高刚性嵌段共聚聚丙烯材料，加入专用的增强改性母料和各种助剂，采取连续挤出，在线扩口一次成型的方法加工而成的管材，能提供一种较目前大量使用的HDPE双壁波纹管具有更高强度，综合性能更优异的管材。
文档编号C08L33/04GK101885892SQ20101023170
公开日2010年11月17日 申请日期2010年7月20日 优先权日2010年7月20日
发明者刘良斌, 张建均, 徐亦炯 申请人:上海公元建材发展有限公司