本发明属于材料,具体涉及一种聚烯烃复合改性材料及其制备方法和应用。
背景技术:
1、随着城市基础设施的老化,地下管道系统面临着越来越多的维修和更换需求。传统的开挖修复方法不仅工程量大、耗时长,而且对环境和交通造成严重影响。非开挖修复技术因其施工简便、环境影响小等优点逐渐成为主流。
2、然而,现有的非开挖修复材料在强度、耐腐蚀性、耐磨性等方面存在不足,难以满足复杂工况下的修复需求;有些还采用生产极其复杂生产工艺的聚氨酯结合涤纶增强方案,生产成本大大增加。
3、现有的非开挖修复材料在强度、耐腐蚀性、耐磨性等方面存在不足,难以满足复杂工况下的修复需求等,特别是由于强度不够,导致一次顶管尺寸不能太长,大大延长施工周期。
技术实现思路
1、本发明开发了一种聚烯烃复合改性材料,其是在聚烯烃基体上添加了合适的增强料进行改性得到了力学性能和耐腐蚀性、耐磨性的聚烯烃复合改性材料。
2、为了达到上述目的,本发明可以采用以下技术方案:
3、本发明一方面提供一种聚烯烃复合改性材料,按照质量份计,包括以下原料:聚烯烃基体60~80份、增强组合料18~35份和复合助剂4~6份,且聚烯烃基体、增强组合料与复合助剂的质量份之和为100份;
4、其中,所述增强组合料由玻璃纤维、碳纤维和马来酸酐接枝聚乙烯组成;
5、所述复合助剂包括阻燃剂、润滑剂和抗氧剂。
6、优选地,所述聚烯烃复合改性材料中,按照质量份计,包括以下原料:聚烯烃基体68.5~74份、增强组合料21~26.5份和复合助剂5份,且聚烯烃基体、增强组合料与复合助剂的质量份之和为100份。
7、优选地,所述聚烯烃复合改性材料中,按照质量份计,包括以下原料:聚烯烃基体70份、增强组合料25份和复合助剂5份。
8、优选地,所述增强组合料中,玻璃纤维、碳纤维、马来酸酐接枝聚乙烯的质量比为(10~20):(5~10):(3~5)。
9、优选地,所述增强组合料中,玻璃纤维、碳纤维、马来酸酐接枝聚乙烯的质量比为14:7:4。
10、优选地,所述复合助剂包括阻燃剂、润滑剂和抗氧剂。
11、优选地,所述阻燃剂、润滑剂和抗氧剂的质量比为2:2:1。
12、优选地,所述阻燃剂包括十溴联苯醚和三氧化二锑。
13、优选地,所述十溴联苯醚和三氧化二锑的质量比为1.3:0.7。
14、优选地,所述润滑剂包括pe蜡和二硫化钼。
15、优选地,所述pe蜡和二硫化钼的质量比为3:2。
16、优选地,所述润滑剂包括抗氧剂1010。
17、优选地,所述聚烯烃基体为高密度聚乙烯。
18、本发明再一方面提供一种聚烯烃改性复合材料的制备方法,具体包括以下步骤:
19、(1)根据上述质量份将各原料混合,搅拌均匀,得到混合料;
20、(2)将混合料置于挤出机中,在高温高压熔融作用下,塑化成粘流态后挤出拉丝,冷却造粒,得增强聚烯烃改性复合材料。
21、优选地,步骤(2)中,采用冷却水的方式冷却,冷却水的流量范围为8t/h~12t/h,冷却水的温度范围为0℃~10℃。
22、优选地,步骤(2)中,所述挤出机为锥形双螺杆挤出机,机筒温度为7区,机筒温度由低到高分布:1区160℃,2区165℃,3区170℃,4区175℃,5区180℃,6区185℃,7区180℃;熔压20mpa~25mpa;喂料转速8r/min~10r/min。
23、本发明再一方面提供聚聚烯烃改性复合材料能够应用于非开挖修复管道中。
24、本发明有益效果至少包括:
25、(1)本发明提供的聚烯烃改性复合材料具有优异的力学性能和化学稳定性,拉伸强度高,耐腐蚀性和耐磨性好,能够满足复杂工况下的修复需求。
26、(2)本发明提供的聚烯烃改性复合材料的制备方法简单,易于大规模生产。
27、(3)本发明提供的聚烯烃改性复合材料施工简便快捷,对环境影响小,能够显著提高管道修复效率和降低修复成本;修复后的管道使用寿命长,安全可靠。
1.一种聚烯烃复合改性材料,其特征在于,按照质量份计,包括以下原料:聚烯烃基体60~80份、增强组合料18~35份和复合助剂5份;且聚烯烃基体、增强组合料与复合助剂的质量份之和为100份;
2.根据权利要求1所述的聚烯烃复合改性材料,其特征在于,所述聚烯烃复合改性材料中,按照质量份计,包括以下原料:聚烯烃基体68.5~74份、增强组合料21~26.5份和复合助剂5份,且聚烯烃基体、增强组合料与复合助剂的质量份之和为100份。
3.根据权利要求1所述的聚烯烃复合改性材料,其特征在于,所述聚烯烃复合改性材料中,按照质量份计,所述聚烯烃复合改性材料中,按照质量份计,包括以下原料:聚烯烃基体70份、增强组合料25份和复合助剂5份。
4.根据权利要求1~3任一项所述的聚烯烃复合改性材料,其特征在于,在增强组合料中,玻璃纤维、碳纤维、马来酸酐接枝聚乙烯的质量比为(10~20):(5~10):(3~5)。
5.根据权利要求4所述的聚烯烃复合改性材料,其特征在于,所述增强组合料中,玻璃纤维、碳纤维、马来酸酐接枝聚乙烯的质量比为14:7:4。
6.根据权利要求1所述的聚烯烃复合改性材料,其特征在于,在复合助剂中,所述阻燃剂、润滑剂和抗氧剂的质量比为2:2:1。
7.根据权利要求5或6所述的聚烯烃复合改性材料,其特征在于,所述阻燃剂包括十溴联苯醚和三氧化二锑;所述润滑剂包括pe蜡和二硫化钼。
8.根据权利要求1所述的聚烯烃复合改性材料,其特征在于,所述聚烯烃基体为高密度聚乙烯。
9.一种权利要求1~8任一项所述的聚烯烃复合改性材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
10.一种聚烯烃复合改性材料的应用,其特征在于,权利要求1至8中任一项权利要求所述聚烯烃复合改性材料应用于在非开挖修复管道中。