一种抗高压耐腐蚀HDPE双壁波纹管及其制备方法与流程

文档序号:17447565发布日期:2019-04-17 05:56阅读:565来源:国知局

本发明属于管道领域,涉及一种双壁波纹管,具体涉及一种抗高压耐腐蚀hdpe双壁波纹管及其制备方法。



背景技术:

高密度聚乙烯(hdpe)双壁波纹管是一种具有环状结构外壁和平滑内壁的新型管材,80年代初在德国首先研制成功。经过十多年的发展和完善,它已经由单一的品种发展到完整的产品系列。在我国,hdpe双壁波纹管的推广和应用正处在上升势态阶段。现有的hdpe双壁波纹管容易被腐蚀,在受到较大压力时会变形而无法恢复,使用寿命不能满足要求。

专利号为201720137493.2公开了一种抗高压耐腐蚀hdpe双壁波纹管,它包括波纹管体,所波纹管体一侧连接有管道连接接头,所述波纹管体另一侧连接有密封接头,所述密封接头上连接有橡胶密封套,所述波纹管体从内向外依次设置有抗腐蚀层、聚乙烯内层、弹性层、高密度聚乙烯外层、耐磨抗腐蚀层,所述波纹管体内部还设置有弹簧加强筋,且所述弹簧加强筋为倾斜设置,所述弹簧加强筋之间设置有回形槽,通过波纹管体内部设置的弹簧加强筋以及弹簧加强筋之间的回形槽,可以承受较大压力并且维持结构的稳定性,提高了管体的抗压能力,通过设置在内壁的抗腐蚀层和在外壁的耐磨抗腐蚀层,提高了管材的抗腐蚀能力,提高了使用寿命。该专利从结构上尝试对双壁波纹管进行改进,这样导致双壁波纹管结构复杂,而且需要对应开发新的生产工艺、模具等引起生产成本高昂。



技术实现要素:

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种抗高压耐腐蚀hdpe双壁波纹管。

为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种抗高压耐腐蚀hdpe双壁波纹管,它包括以下重量份数的原料组分:

优化地,它还包括以下重量份数的原料组分:

mdpe30~40份;

ldpe10~15份;

聚烯烃弹性体10~15份。

优化地,它还包括以下重量份数的原料组分:

有机包覆高岭土粒5~10份;

润滑剂10~15份。

优化地,它包括以下重量份数的原料组分:

本发明的又一目的在于提供一种上述抗高压耐腐蚀hdpe双壁波纹管的制备方法,它包括以下步骤:

(a)将配方量的hdpe、聚丙烯树脂、环氧树脂和稳定剂加入高速混合机中,在80~100℃、500~600转/分钟的条件下混合10~20分钟;再加入配方量的抗氧剂、纤维素醚、银纳米线、硅烷偶联剂和n-甲基吡咯烷酮,在110~130℃、500~600转/分钟的条件下继续搅拌混合10~20分钟得第一混合物;

(b)将第一混合物导入螺旋杆成型机中,于150~170℃挤出成型,再于50~60℃冷却固化,随后自然冷却至室温即可。

优化地,步骤(a)中,还加入配方量的mdpe、ldpe和聚烯烃弹性体以与所述hdpe进行混合。

优化地,步骤(a)中,还将配方量的有机包覆高岭土粒和润滑剂进行混合,随后加入到第一混合物中继续搅拌得第二混合物;步骤(b)中,将所述第二混合物导入螺旋杆成型机中。

由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:本发明抗高压耐腐蚀hdpe双壁波纹管,通过在hdpe中添加特定含量的聚丙烯树脂、环氧树脂、n-甲基吡咯烷酮、硅烷偶联剂和银纳米线等组分,有利于各组分的充分混合均匀,从而提高双壁波纹管的强度;并有利于发挥各组分的协同效果而提高双壁波纹管的抗压性能和耐腐蚀性能。

具体实施方式

本发明抗高压耐腐蚀hdpe双壁波纹管,它包括以下重量份数的原料组分:hdpe100份;聚丙烯树脂5~10份;硅烷偶联剂1~5份;银纳米线0.1~0.5份;纤维素醚5~10份;环氧树脂10~20份;n-甲基吡咯烷酮20~30份;抗氧剂1~5份;稳定剂10~15份。通过在hdpe中添加特定含量的聚丙烯树脂、环氧树脂、n-甲基吡咯烷酮、硅烷偶联剂和银纳米线等组分,有利于各组分的充分混合均匀,从而提高双壁波纹管的强度;并有利于发挥各组分的协同效果而提高双壁波纹管的抗压性能和耐腐蚀性能。硅烷偶联剂采用常规的即可,如kh-550、kh-570、kh-560、a-151、a-171等;银纳米线采用市售的即可,长度在100μm以内(如南京银纳等)。抗氧剂采用常规的即可,如选自抗氧剂300、抗氧剂1024以及抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂dltp中的一种或多种组成的混合物。稳定剂采用常规的那些即可,如rup151nb、rup144等。

上述抗高压耐腐蚀hdpe双壁波纹管还包括以下重量份数的原料组分:mdpe30~40份;ldpe10~15份;聚烯烃弹性体10~15份(poe,如陶氏公司的),这样有利于调节双壁波纹管管体的韧性,进一步提高其抗压性能(抗弯折性能)。上述抗高压耐腐蚀hdpe双壁波纹管还包括以下重量份数的原料组分:有机包覆高岭土粒5~10份(其制备方法参考现有的,具体为:(a)向纳米高岭土中喷入占其质量比1%的硅烷进行表面改性;(b)向该混合物中加入共聚型聚丙烯相容剂(相容剂与表面改性纳米高岭土的质量比为1:4),使用双螺杆机或者密炼机混炼造粒);润滑剂10~15份(润滑剂为选自硬脂酸钠、硬脂酸钙和聚乙烯蜡中的一种),这样有利于改善无机物和高分子材料之间的接触性能,从而进一步提高双壁波纹管的抗压性能和耐腐蚀性能。上述抗高压耐腐蚀hdpe双壁波纹管最优包括以下重量份数的原料组分:hdpe100份;mdpe30份;ldpe10份;聚烯烃弹性体12份;聚丙烯树脂8份;硅烷偶联剂3份;银纳米线0.2份;纤维素醚10份;环氧树脂15份;n-甲基吡咯烷酮30份;有机包覆高岭土粒8份;润滑剂12份;抗氧剂3份;稳定剂12份。

上述抗高压耐腐蚀hdpe双壁波纹管的制备方法,它包括以下步骤:(a)将配方量的hdpe、聚丙烯树脂、环氧树脂和稳定剂加入高速混合机中,在80~100℃、500~600转/分钟的条件下混合10~20分钟;再加入配方量的抗氧剂、纤维素醚、银纳米线、硅烷偶联剂和n-甲基吡咯烷酮,在110~130℃、500~600转/分钟的条件下继续搅拌混合10~20分钟得第一混合物;(b)将第一混合物导入螺旋杆成型机中,于150~170℃挤出成型,再于50~60℃冷却固化,随后自然冷却至室温即可。通过将各组分先后加入,这样有利于提高各组分混合的均匀程度,有利于保证产的质量。步骤(a)中,还加入配方量的mdpe、ldpe和聚烯烃弹性体以与所述hdpe进行混合;步骤(a)中,还将配方量的有机包覆高岭土粒和润滑剂进行混合,随后加入到第一混合物中继续搅拌得第二混合物;步骤(b)中,将所述第二混合物导入螺旋杆成型机中;在加料时需要注意物料的加入顺序,如果加料顺序有误会导致不能获得合格产品;而加料顺序合理的话,有利于提高产品的性能。

下面将结合实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1-实施例8、对比例1-对比例2

实施例1-实施例8、对比例1-对比例2分别提供一种抗高压耐腐蚀hdpe双壁波纹管及其制备方法,其组分配方如表1所示;它们的具体制备方法包括以下步骤:

(a)将配方量的hdpe、聚丙烯树脂、环氧树脂和稳定剂(当实施例中含有mdpe、ldpe和聚烯烃弹性体时,还在此处加入配方量的mdpe、ldpe和聚烯烃弹性体)加入高速混合机中,在80~100℃、500~600转/分钟的条件下混合10~20分钟;再加入配方量的抗氧剂、纤维素醚、银纳米线、硅烷偶联剂和n-甲基吡咯烷酮,在110~130℃、500~600转/分钟的条件下继续搅拌混合10~20分钟得第一混合物;当实施例中含有有机包覆高岭土粒和润滑剂时,还继续加入配方量的有机包覆高岭土粒和润滑剂继续搅拌(搅拌条件不变)得第二混合物;

(b)将第一混合物(第二混合物)导入螺旋杆成型机中,于150~170℃挤出成型,再于50~60℃冷却固化,随后自然冷却至室温即可。

表1实施例1-实施例8、对比例1-对比例2中各例的组分配方表

注:上表中使用的聚烯烃弹性体购自陶氏、硅烷偶联剂为kh-560、抗氧剂为抗氧剂1010、稳定剂为rup144、润滑剂为聚乙烯蜡。

将实施例-实施例8、对比例1-对比例2制得的hdpe双壁波纹管进行性能测试,其结果列于表2中。

表2实施例1-实施例8、对比例1-对比例2中hdpe双壁波纹管的性能表

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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