一种用于增强hdpe给水管尺寸稳定性的组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种组合物，具体涉及一种用于增强HDPE给水管尺寸稳定性的组合 物。
【背景技术】
[0002] HDPE给水管是以专用HDPE为原材料经塑料挤出机一次挤塑成型的给水管，其是 广泛应用于城镇给水网、灌溉引水工程、垃圾处理厂，集污管道工程及农业喷灌工程的塑料 管材。这都归结于HDPE给水管的高强度、耐环境应力和耐开裂性能优良、抗蠕变性能好等 优点，但是其作为聚合物制品，其具有收缩特性，会造成管道的尺寸稳定性差。一般情况下， 聚合物制品的收缩过程主要包括成型过程中的冷却收缩和成型后的自由收缩；后者主要受 到后期停放过程中，聚合物二次结晶，以及被冻结取向的分子链应力松弛的影响。
[0003] 已有的技术成果，主要关注于如何降低HDPE聚合物制品的成型收缩，对HDPE制品 的成型后自由收缩的研宄甚少，而且现有技术中并没有提供针对成型后自由收缩的防止和 补偿的技术方案。
[0004]另外，传统的填充改性方法中涉及到的填充剂填充量较高，对聚合物本身的性能 影响较大，使得聚合物性能下降，选择适合的填充剂及用量也成为改善HDPE给水管性能的 一个重要研宄课题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种组合物，用于克服现有技术中HDPE给水管尺寸稳定 性差的缺点。
[0006] 本发明进一步目的是提供一种如上述所述组合物的制备方法。
[0007] 本发明进一步的目的是提供一种如上述所述组合物的使用方法。
[0008] 为实现上述目的，本发明是采取以下的具体技术方案实现的：
[0009] 一种用于增强HDPE给水管尺寸稳定性的组合物，所述组合物包括以下原料组分 及重量份：
[0010] 聚乙烯树脂 100份 金属盐类成核剂 1-15份 硅烷偶联剂 5-15份 增容剂 2-10份 抗氧剂 0 1-1份。
[0011] 优选地，所述金属盐类成核剂为3?10份。
[0012] 优选地，所述硅烷偶联剂为10?15份。
[0013] 优选地，所述增容剂为5?10份。
[0014] 优选地，所述聚乙烯树脂为选自高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯中的一种或两 种混合。优选地，所述聚乙稀树脂在190°c和2. 16kg下的恪融指数为0. 2?10. 0g/10min。
[0015] 优选地，所述金属盐成核剂选自硬脂酸钾、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钠、苯甲酸 钠、对苯酚磺酸钠、苯酚钠、磷酸盐、磷酸酯盐和环状有机酸盐中的一种或几种。
[0016] 优选地，所述硅烷偶联剂选自3-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、 γ -氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
[0017] 优选地，所述增容剂选自EPDM、POE和聚乙烯蜡中的一种或几种。
[0018] 本发明中所述EPDM为三元乙丙橡胶，所述POE为聚乙烯辛烯弹性体。
[0019] 优选地，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168或抗氧剂DLTP中 的一种或几种。
[0020] 本发明还公开了一种制备如上述所述组合物的方法，包括以下步骤：
[0021] 1)按照各原料组分的重量份，将聚乙烯树脂、金属盐类成核剂、硅烷偶联剂、增容 剂和抗氧剂混合；
[0022] 2)加入双螺杆挤出机中挤出造粒，双螺杆挤出机的挤出温度为180?195°C。
[0023] 本发明还公开了一种HDPE给水管材料，所述HDPE给水管材料的原料组分包括 如上述所述组合物，以HDPE给水管材料的原料组分的总质量计，所述组合物的添加量为 0. 05 ?20wt %。
[0024] 本发明中公开的HDPE给水管材料的制备方法为采用现有技术中常用的方法先将 各原料组分混合，然后挤出造粒。本发明中上述所述HDPE给水管材料的挤出工艺的主要工 艺参数为挤出温度190?230°C，机头温度200°C?225°C ;螺杆转速为200?300转/分； 停留时间1?2分钟；真空度为0?30MPa。
[0025] 本发明还公开了一种如上述所述组合物作为HDPE给水管中的改性填料的应用。
[0026] 本发明中所述HDPE给水管材料可以是现有技术中用于制备HDPE材料。如本发明 中HDPE材料的商品型号为TR480。
[0027] 本发明中上述所述热压工艺的主要工艺参数和条件为利用平板硫化机热压成型， 控制温度为210?240°C，压力为12?17MPa，厚度为0. 5?3mm，磨具冲击成型，长度为 80mm，宽度为 10mnin
[0028] 本发明中公开的用于增强HDPE给水管尺寸稳定性的组合物具有以下有益效果：
[0029] 1)聚乙烯属于不完全结晶塑料，结晶速率很慢，加入金属盐类成核剂，有助于其在 较高的温度下迅速完成结晶、增加了结晶密度和促进晶粒尺寸微细化，减少了后期存放过 程中由于聚合物结晶结构的变化和分子链应力松弛产生的尺寸收缩，增加了管道的尺寸稳 定性。；
[0030] 2)本发明属于用于HDPE给水管中的一种改性填料母粒，母粒的基体为聚乙烯 树脂，事先充分与成核剂相互混合分散，最后促进在成型加工中成核剂与管道料的相互作 用；
[0031] 3)硅烷偶联剂有助于成核剂在聚乙烯树脂基体中的均匀分散，同时增强两者之间 的相互作用，通过加入增容剂有助于母粒产品的加工和使用效果。
[0032] 综上，本发明中技术方案通过各种组分之间相互配合共同作用，获得的组合物在 用于增强HDPE给水管尺寸稳定性方面的效果显著，加工工艺简单易于控制，且给水管的其 他性能同样保持优异。
[0033] 本发明中的组合物克服了现有技术中的种种缺陷而具有创造性。
【具体实施方式】
[0034] 以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明 书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0035] 实施例1
[0036] 本实施例中所述组合物包括以下重量份的原料组分：
[0037] 聚乙烯树脂 100 金属盐类成核剂 8 石圭烧偶联剂 10 增容剂 7 抗氧剂 0.1 〇
[0038] 其中，所述聚乙烯树脂为高密度聚乙烯树脂，在190°C，2. 16kg条件下的熔融指数 为 0·7g/10min ;
[0039] 所述金属盐类成核剂为苯甲酸钠；所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷；所 述增容剂为聚乙烯辛烯共弹性体；所述抗氧剂为抗氧剂1