一种铁路隧道用耐高温双壁波纹管及其制备方法与流程

本发明属于防排水材料，尤其涉及一种铁路隧道用耐高温双壁波纹管及其制备方法。

背景技术：

1、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，其根据材质可分为upvc双壁波纹管和hdpe双壁波纹管。upvc双壁波纹管是以聚氯乙烯为主要原料加工生产。hdpe双壁波纹管又称聚乙烯双壁波纹管，是以高密度聚乙烯为原料加工生产，双壁波纹管因其具有优异的化学稳定性、耐老化及耐环境应力开裂等优点，在铁路隧道施工过程中应用广泛；

2、目前，在铁路隧道施工过程中，因我国地质结构复杂，在遇到地热环境下，产生的高温条件，会使高密度聚乙烯双壁波纹管的性能降低、使用寿命大大降低。因此，需要对高密度聚乙烯双壁波纹管在高温条件下的问题进行解决，满足实际使用需求。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的首要目的在于提供一种铁路隧道用耐高温双壁波纹管及其制备方法。

2、本发明的具体技术方案包括：

3、本发明提供了一种铁路新型耐高温双壁波纹管，包括以下重量份数的原料：聚乙烯树脂90-100份、碳酸钙20-30份、滑石粉5-10份、改性阻燃材料15-30份以及硬脂酸季戊四醇酯0.3-0.5份；

4、所述改性阻燃材料是利用改性剂处理的脲醛树脂包覆阻燃成分而得到的复合材料，其中，所述阻燃成分按照重量份数计，包括三氧化二锑4-8份、硼酸锌2-4份以及次磷酸盐4-6份。

5、作为本发明的进一步优化方案，所述改性剂为丙烯酸乙酯或羟基硅油。

6、作为本发明的进一步优化方案，所述改性剂的用量为脲醛树脂质量的5-10％。

7、作为本发明的进一步优化方案，所述次磷酸盐为次磷酸铝、次磷酸钙中的至少一种。

8、作为本发明的进一步优化方案，所述脲醛树脂的用量为阻燃成分总质量的3-5倍。

9、本发明还提供一种如上述任一所述的铁路新型耐高温双壁波纹管的制备方法，包括以下步骤：

10、(1)改性阻燃材料的制备，将脲醛树脂加热至150℃使其熔融，并将称取的改性剂加入熔融态的脲醛树脂中，搅拌反应进行改性处理，随后，将阻燃成分加入经改性处理过的熔融态的脲醛树脂中，分散均匀，备用；

11、(2)将聚乙烯树脂加入密炼机中加热至150℃使其熔融，随后，将碳酸钙、滑石粉、硬脂酸季戊四醇酯、步骤(1)得到的改性阻燃材料加入密炼机中与熔融态的聚乙烯树脂中进行熔融共混10-15min，然后，将熔融物趁热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；

12、(3)将塑化挤出的物料在真空状态下模压成型为双壁波纹管，冷却成型即得成品。

13、作为本发明的进一步优化方案，所述步骤(2)中，挤出转速为100-120r/min，塑化挤出的物料温度为180-225℃，挤出压力为4-6mpa。

14、综上所述，本发明的有益效果为：

15、本发明以聚乙烯树脂、碳酸钙、滑石粉、硬脂酸季戊四醇酯为主要原料，并且引入了改性阻燃材料，所述改性阻燃材料是利用改性剂处理的脲醛树脂包覆阻燃成分而得到的复合材料，而阻燃成分包括三氧化二锑、硼酸锌以及次磷酸盐，以上述原料组成制得的双壁波纹管，具有高温下机械强度高，抗氧化性能强等优点，可满足铁路隧道工程实际使用需求。

技术特征：

1.一种铁路耐高温双壁波纹管，其特征在于，包括以下重量份数的原料：聚乙烯树脂90-100份、碳酸钙20-30份、滑石粉5-10份、改性阻燃材料15-30份以及硬脂酸季戊四醇酯0.3-0.5份；

2.根据权利要求1所述的一种铁路新型耐高温双壁波纹管，其特征在于，所述改性剂为丙烯酸乙酯或羟基硅油。

3.根据权利要求2所述的一种铁路新型耐高温双壁波纹管，其特征在于，所述改性剂的用量为脲醛树脂质量的5-10％。

4.根据权利要求1所述的一种铁路新型耐高温双壁波纹管，其特征在于，所述次磷酸盐为次磷酸铝、次磷酸钙中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种铁路新型耐高温双壁波纹管，其特征在于，所述脲醛树脂的用量为阻燃成分总质量的3-5倍。

6.一种如权利要求1-5任一所述的铁路新型耐高温双壁波纹管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种铁路新型耐高温双壁波纹管的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，挤出转速为100-120r/min，塑化挤出的物料温度为180-225℃，挤出压力为4-6mpa。

技术总结
本发明属于防排水材料技术领域，具体公开了一种铁路隧道用耐高温双壁波纹管及其制备方法，所述铁路新型耐高温双壁波纹管包括以下重量份数的原料：聚乙烯树脂90‑100份、碳酸钙20‑30份、滑石粉5‑10份、改性阻燃材料15‑30份以及硬脂酸季戊四醇酯0.3‑0.5份；所述改性阻燃材料是利用改性剂处理的脲醛树脂包覆阻燃成分而得到的复合材料，其中，所述阻燃成分按照重量份数计，包括三氧化二锑4‑8份、硼酸锌2‑4份以及次磷酸盐4‑6份。本发明所提供的双壁波纹管具有高温下机械强度高，抗氧化性能强等优点，可满足铁路隧道工程实际使用需求。

技术研发人员：赵晖,金雨,王建,王姣
受保护的技术使用者：安徽创博嘉盈轨道装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21