专利名称：一种管材增强防护材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种管材增强防护材料及其制备方法，属于管材技术领域。
背景技术：
在塑料管道工程的成本费用和能源消耗中铺设环节常常占有重要地位。开挖铺设通常不仅需要较高的费用和能耗而且常常造成对施工地区较大的干扰，引起附加的经济损失和不利的社会影响。特别是在城镇环境，在地面有大量建筑和密集道路的地区有些场合实际上已经根本不可能采用开挖铺设，因此非开挖铺设一直是各国管道工程探索和开发的热点。与传统的开挖施工相比，非开挖铺设管道方法在繁忙路段、地下管线复杂的条件下， 经济上具有相当大的优势。非开挖铺设可以比传统的铺设方法节约费用达60%，并且有利于环境保护。非开挖铺设技术的基本是采用非开挖的方法把管道铺设到要求的地下线路位置。 在铺设混凝土管和钢管的非开挖技术中应用最广泛的是顶管法，在铺设塑料管的非开挖技术中应用最广泛的是水平定向钻孔铺设法。水平定向钻孔铺设法是采用特殊的钻机按要求的线路在地下钻出孔洞，然后把连续的塑料管拉入。因为非开挖铺设需要把塑料管拉进或推进在地下钻出孔洞或待修复的旧管内，这个过程中管材表面很难免受到损伤，如被砂石或旧管壁的不平处划伤。由于非开挖铺设的管材没有砂床的保护，很可能直接接触到尖锐的石块等在管壁中形成集中负载，例如管材下搁支在尖锐的石块上，点负载将在管壁内侧形成突起，从而成为可能提前损坏的高应力集中处，造成了潜在的使用风险。而普通的聚乙烯管材表面较容易划伤，受点负载时抗开裂点性能也有限。近年为了推广应用非开挖铺设， 各国都在积极开发能够更好地承受表面损伤和集中的点负载的专用管材，并开展了大量的试验研究。基本上是两种途径，一种是在管材的外表面复合抗划伤的防护材料，一种是在管材的内外表面复合抗开裂性能特佳的材料。
发明内容
技术问题本发明的目的在于克服现有技术中聚乙烯管材在应用于非开挖铺设过程中管材表面容易划伤，受点负载时易开裂等缺陷，提供一种可提高管材的表面硬度，使管材在使用过程中不易划伤、在受点负载时抗开裂点性能也很好的管材增强防护材料及其制备方法。技术方案本发明是通过以下技术方案予以实现的。一种管材增强防护材料，其组成成分按质量份数计为共聚级聚丙烯88-90份，玻璃微珠5-7份，亚磷酸三苯酯1-1. 5份，硅烷偶联剂2-3份。上述的一种管材增强防护材料，其中，所述玻璃微珠的细度为200目 250目。一种管材增强防护材料的制备方法，制备步骤如下将各原料组分按以下质量份数配比混合，共聚级聚丙烯88-90份，玻璃微珠5-7份，亚磷酸三苯酯1-1. 5份，硅烷偶联剂2-3份，然后经搅拌机充分搅拌5-8分钟，搅拌速度为800-900r/min，再在双螺杆挤出机中共混造粒，双螺杆挤出机料筒的温度为190 210°C，模口的温度为180 200°C。上述的硅烷偶联剂购买于南京向前化工有限公司，型号为A-151。上述的共聚级聚丙烯为丙烯与乙烯的无规则共聚物，其中乙烯的质量百分比含量为 1-4%。有益效果本发明提供了一种管材增强防护材料及其制备方法，该增强防护材料可大大增加管材的表面硬度，显著减少非开挖铺设中对管材表面的损伤，使得管材在应用于非开挖铺设过程中不会被砂石或旧管壁的不平处划伤，即使直接接触到尖锐的石块时也不容易开裂，从而增加了管材在应用于非开挖铺设中的安全性，同时也使得管材的使用寿命大大延长。
具体实施例方式为了更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明要求的保护范围并不局限于实施例表示的范围。实施例1一种管材增强防护材料的制备方法，制备步骤如下将各原料组分按以下质量份数配比混合，共聚级聚丙烯88份，玻璃微珠5份，所述玻璃微珠的细度为200目，亚磷酸三苯酯1份，硅烷偶联剂2份，然后经搅拌机充分搅拌5分钟，搅拌速度为800r/min，再在双螺杆挤出机中共混造粒，双螺杆挤出机料筒的温度为190°C，模口的温度为180°C。实施例2一种管材增强防护材料的制备方法，制备步骤如下将各原料组分按以下质量份数配比混合，共聚级聚丙烯89份，玻璃微珠6份，所述玻璃微珠的细度为220目，亚磷酸三苯酯1. 2份，硅烷偶联剂2. 5份，然后经搅拌机充分搅拌6分钟，搅拌速度为850r/min，再在双螺杆挤出机中共混造粒，双螺杆挤出机料筒的温度为200°C，模口的温度为190°C。实施例3一种管材增强防护材料的制备方法，制备步骤如下将各原料组分按以下质量份数配比混合，共聚级聚丙烯90份，玻璃微珠7份，所述玻璃微珠的细度为250目，亚磷酸三苯酯1. 5份，硅烷偶联剂3份，然后经搅拌机充分搅拌8分钟，搅拌速度为900r/min，再在双螺杆挤出机中共混造粒，双螺杆挤出机料筒的温度为210°C，模口的温度为200°C。以聚乙烯管材为例，将本发明所述方法制备的管材增强防护材料在生产聚乙烯管材的同时通过共挤出工艺包覆在聚乙烯管材的外表面上，可使得管材的表面球压痕硬度达到58-60MPa，约是普通聚乙烯管材的3. 5倍；环刚度达到10KN，相对普通聚乙烯管材提高了 6KN。这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中，因此，本发明不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本发明保护的范围内。
权利要求
1.一种管材增强防护材料，其特征在于，其组成成分按质量份数计为共聚级聚丙烯 88-90份，玻璃微珠5-7份，亚磷酸三苯酯1-1. 5份，硅烷偶联剂2_3份。
2.如权利要求1所述的一种管材增强防护材料，其特征在于，所述玻璃微珠的细度为 200目 250目。
3.一种管材增强防护材料的制备方法，其特征在于，制备步骤如下将各原料组分按以下质量份数配比混合，共聚级聚丙烯88-90份，玻璃微珠5-7份，亚磷酸三苯酯1-1. 5份， 硅烷偶联剂2-3份，然后经搅拌机充分搅拌5-8分钟，搅拌速度为800-900r/min，再在双螺杆挤出机中共混造粒，双螺杆挤出机料筒的温度为190 210°C，模口的温度为180 200 "C。
全文摘要
本发明公开了一种管材增强防护材料及其制备方法，该增强防护材料可大大增加管材的表面硬度，显著减少非开挖铺设中对管材表面的损伤，使得管材在应用于非开挖铺设过程中不会被砂石或旧管壁的不平处划伤，即使直接接触到尖锐的石块时也不容易开裂，从而增加了管材在应用于非开挖铺设中的安全性，同时也使得管材的使用寿命大大延长。
文档编号C08L23/14GK102532721SQ20111043323
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者朱华明, 陈德明 申请人:江苏金波新材料科技有限公司