一种氯化硅藻土改性废旧聚乙烯制灌溉管的制作方法

文档序号:16014027发布日期:2018-11-20 21:12阅读:180来源:国知局
本发明属于新材料
技术领域
,具体涉及一种氯化硅藻土改性废旧聚乙烯制灌溉管。
背景技术
随着塑料工业的迅猛发展,加工生产和使用后的废弃塑料与日俱增。大量的不可自然降解的废弃塑料会导致严重的环境污染。同时,塑料又是以石油、天然气、煤等自然资源为原料人工合成的,在自然资源日益匮乏的情况下,大量废旧塑料的遗弃,无疑造成了社会财富的极大浪费。因此,在废旧塑料中占有极大比例的废旧聚乙烯的再生利用势在必行。灌溉管又名浇地管,材质聚乙烯,以pe树脂粉为主原料,加入适量助剂,经混合、挤出、定径、切割和扩口等工艺加工成型。现有的废旧聚乙烯重新加工制备灌溉管性能上略显不足,尤其是耐老化性能较差,导致使用寿命大幅度降低。技术实现要素:本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种氯化硅藻土改性废旧聚乙烯制灌溉管。本发明是通过以下技术方案实现的:一种氯化硅藻土改性废旧聚乙烯制灌溉管,将氯化硅藻土、n-乙烯咔唑与废旧聚乙烯按8-12:0.2:88-90质量比例制成。进一步的,所述氯化硅藻土制备方法为:(1)将硅藻土进行活化处理,将硅藻土与有机醇溶液按40-50g:150ml的比例均匀混合后,然后进行研磨3-5小时,再进行过滤,干燥至恒重,得到活化硅藻土;(2)将上述得到的活化硅藻土与高氯酸钠溶液按40-50g:300ml的比例均匀混合后,调节溶液ph至3.5-4.0,加热至88℃,以2000r/min转速搅拌4.5小时,再进行过滤,干燥至恒重,研磨,过1250目筛,即得。进一步的,所述有机醇溶液为质量分数为50%的环己醇溶液。进一步的,所述高氯酸钠溶液质量分数为5.8%。进一步的,所述调节ph采用质量分数为20%的盐酸溶液。进一步的,所述步骤(1)中干燥采用真空干燥,干燥温度不超过100℃。进一步的,所述步骤(2)中干燥采用冷冻干燥。进一步的,所述废旧聚乙烯包括废旧聚乙烯瓶盖料、废旧聚乙烯管料。进一步的,所述氯化硅藻土改性废旧聚乙烯制备方法为:将氯化硅藻土、n-乙烯咔唑与废旧聚乙烯共混经双棍开炼机在192-198℃下共混下片,然后添加在197-199℃的双螺杆挤出机中,得到熔融状态的再生聚乙烯,熔融状态的再生聚乙烯由双螺杆挤出机通过与双螺杆挤出机串联的设定计量的熔体泵进入155-158℃的塑料管材挤出机头,经82℃冷却定型,制得氯化硅藻土改性废旧聚乙烯灌溉管。本发明制备的氯化硅藻土改性废旧聚乙烯灌溉管产品符合国家标准:gb/t13663-2000《给水用聚乙烯(pe)管材》规范。本发明相比现有技术具有以下优点:本发明通过将氯化硅藻土、n-乙烯咔唑添加到废旧聚乙烯体系中,能改善符合材料体系的加工流动性能,能够加快结晶速度,缩短成型周期,能够显著提高尺寸稳定性,有利于力学性能的改善,能够显著的提高制成的氯化硅藻土改性废旧聚乙烯灌溉管的拉伸强度,能够使得制成的氯化硅藻土改性废旧聚乙烯灌溉管在应力作用下,断裂所引起的裂纹可以改变方向沿着界面扩散,遇到结构缺陷或薄弱环节时,裂纹可跨过,继续沿着界面扩展,形成曲折的路径,这样就需要更多的断裂能,可以有效果的提高氯化硅藻土改性废旧聚乙烯灌溉管的韧性;本发明制备的氯化硅藻土改性废旧聚乙烯通过氯化硅藻土能够在复合材料中起到了异相成核的作用,从而形成了更多的晶区,最终提高了结晶度,从而显著提高氯化硅藻土改性废旧聚乙烯的弯曲强度性能。具体实施方式实施例1一种氯化硅藻土改性废旧聚乙烯制灌溉管,将氯化硅藻土、n-乙烯咔唑与废旧聚乙烯按8:0.2:89质量比例制成。进一步的,所述氯化硅藻土制备方法为:(1)将硅藻土进行活化处理,将硅藻土与有机醇溶液按40g:150ml的比例均匀混合后,然后进行研磨3小时,再进行过滤,干燥至恒重,得到活化硅藻土;(2)将上述得到的活化硅藻土与高氯酸钠溶液按40g:300ml的比例均匀混合后,调节溶液ph至3.5,加热至88℃,以2000r/min转速搅拌4.5小时,再进行过滤,干燥至恒重,研磨,过1250目筛,即得。进一步的,所述有机醇溶液为质量分数为50%的环己醇溶液。进一步的,所述高氯酸钠溶液质量分数为5.8%。进一步的,所述调节ph采用质量分数为20%的盐酸溶液。进一步的,所述步骤(1)中干燥采用真空干燥,干燥温度不超过100℃。进一步的,所述步骤(2)中干燥采用冷冻干燥。进一步的,所述废旧聚乙烯包括废旧聚乙烯瓶盖料、废旧聚乙烯管料。进一步的,所述氯化硅藻土改性废旧聚乙烯制备方法为:将氯化硅藻土、n-乙烯咔唑与废旧聚乙烯共混经双棍开炼机在192℃下共混下片,然后添加在197℃的双螺杆挤出机中,得到熔融状态的再生聚乙烯,熔融状态的再生聚乙烯由双螺杆挤出机通过与双螺杆挤出机串联的设定计量的熔体泵进入155℃的塑料管材挤出机头,经82℃冷却定型,制得氯化硅藻土改性废旧聚乙烯灌溉管。实施例2一种氯化硅藻土改性废旧聚乙烯制灌溉管,将氯化硅藻土、n-乙烯咔唑与废旧聚乙烯按12:0.2:89质量比例制成。进一步的,所述氯化硅藻土制备方法为:(1)将硅藻土进行活化处理,将硅藻土与有机醇溶液按50g:150ml的比例均匀混合后,然后进行研磨5小时,再进行过滤,干燥至恒重,得到活化硅藻土;(2)将上述得到的活化硅藻土与高氯酸钠溶液按50g:300ml的比例均匀混合后,调节溶液ph至4.0,加热至88℃,以2000r/min转速搅拌4.5小时,再进行过滤,干燥至恒重,研磨,过1250目筛,即得。进一步的,所述有机醇溶液为质量分数为50%的环己醇溶液。进一步的,所述高氯酸钠溶液质量分数为5.8%。进一步的,所述调节ph采用质量分数为20%的盐酸溶液。进一步的,所述步骤(1)中干燥采用真空干燥,干燥温度不超过100℃。进一步的,所述步骤(2)中干燥采用冷冻干燥。进一步的,所述废旧聚乙烯包括废旧聚乙烯瓶盖料、废旧聚乙烯管料。进一步的,所述氯化硅藻土改性废旧聚乙烯制备方法为:将氯化硅藻土、n-乙烯咔唑与废旧聚乙烯共混经双棍开炼机在198℃下共混下片,然后添加在199℃的双螺杆挤出机中,得到熔融状态的再生聚乙烯,熔融状态的再生聚乙烯由双螺杆挤出机通过与双螺杆挤出机串联的设定计量的熔体泵进入158℃的塑料管材挤出机头,经82℃冷却定型,制得氯化硅藻土改性废旧聚乙烯灌溉管。实施例3一种氯化硅藻土改性废旧聚乙烯制灌溉管,将氯化硅藻土、n-乙烯咔唑与废旧聚乙烯按10:0.2:89质量比例制成。进一步的,所述氯化硅藻土制备方法为:(1)将硅藻土进行活化处理,将硅藻土与有机醇溶液按45g:150ml的比例均匀混合后,然后进行研磨4小时,再进行过滤,干燥至恒重,得到活化硅藻土;(2)将上述得到的活化硅藻土与高氯酸钠溶液按42g:300ml的比例均匀混合后,调节溶液ph至3.8,加热至88℃,以2000r/min转速搅拌4.5小时,再进行过滤,干燥至恒重,研磨,过1250目筛,即得。进一步的,所述有机醇溶液为质量分数为50%的环己醇溶液。进一步的,所述高氯酸钠溶液质量分数为5.8%。进一步的,所述调节ph采用质量分数为20%的盐酸溶液。进一步的,所述步骤(1)中干燥采用真空干燥,干燥温度不超过100℃。进一步的,所述步骤(2)中干燥采用冷冻干燥。进一步的,所述废旧聚乙烯包括废旧聚乙烯瓶盖料、废旧聚乙烯管料。进一步的,所述氯化硅藻土改性废旧聚乙烯制备方法为:将氯化硅藻土、n-乙烯咔唑与废旧聚乙烯共混经双棍开炼机在193℃下共混下片,然后添加在198℃的双螺杆挤出机中,得到熔融状态的再生聚乙烯,熔融状态的再生聚乙烯由双螺杆挤出机通过与双螺杆挤出机串联的设定计量的熔体泵进入156℃的塑料管材挤出机头,经82℃冷却定型,制得氯化硅藻土改性废旧聚乙烯灌溉管。对比例1:与实施例1区别仅在于将氯化硅藻土替换为未处理的硅藻土。对比例2:与实施例1区别仅在于将氯化硅藻土替换为5.8%盐酸溶液浸泡处理的硅藻土。对比例3:与实施例1区别仅在于不添加n-乙烯咔唑。性能测定拉伸强度的测定;按照gb/t1040.5—2008中的要求进行测试,拉伸速度为20mm/min,对照组采用纯废旧聚乙烯;表1拉伸强度mpa实施例129.6实施例229.3实施例329.5对比例125.1对比例226.4对比例328.1对照组23.5由表1可以看出,氯化硅藻土与n-乙烯咔唑协同作用,能够有效的提高废旧聚乙烯的拉伸强度。弯曲强度的测定:按照gb/t9341—2008中的要求进行测试,以实施例为试样,对比氯化硅藻土与n-乙烯咔唑不同比例对成品弯曲强度性能影响:表2氯化硅藻土与n-乙烯咔唑质量比弯曲强度/mpa2:0.122.363:0.123.374:0.125.285:0.125.436:0.125.147:0.124.618:0.123.02由表2可以看出,氯化硅藻土与n-乙烯咔唑质量比4-6:0.1之间时,能够使得改性废旧塑料弯曲强度性能达到最佳。对本发明制备的灌溉管的性能检测:氧化诱导期(200℃)≥40min,断裂伸长率≥380%,纵向回缩率(110℃)≤2.8%无分层,无开裂,20℃静液压强度(100h)≥9.5mpa。当前第1页12
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