一种增强钢骨架塑料复合管及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于塑料管材及其加工技术领域，具体地说是涉及一种增强钢骨架塑料复 合管及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 钢骨架塑料复合管结合了金属管和塑料管的优点，在机械强度、耐腐蚀及耐热等 方面均具有卓越的性能，与相同口径的塑料管相比，同等压力条件下，其安全系数高，已 经广泛地应用于建筑给排水、饮用水供给、采暖、化工、石油和天然气输送等领域。但是钢骨 架塑料复合管在城市供暖、锅炉管线使用时，耐高温性能较差，限制了其在该领域的应用。 原因为该种管道普遍使用的原料为聚乙烯，热变形温度在80度左右。以其为原料制成的塑 料复合管材耐热性能较好，但存在着抗金属老化能力差等缺点。另外，几乎含有塑料的制品 都存在易燃烧，同时释放大量有毒有害气体的问题。这也一定程度上限制了钢骨架塑料复 合管的用途。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种增强钢骨架塑料复合管及其制备方法，通过添加化学和 物理成分对其进行改性，使其拥有更加广泛的应用前途。
[0004] 为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为： 一种增强钢骨架塑料复合管，包括由下列重量份的原料配制而成：高密度聚乙烯 130-140、硼酸三乙醇胺6-10、硅酮聚合物3-4、硬脂酸钙1-2、苯甲酸钠2-3、丁晴橡胶2-3、 无水乙醇7-9、氢氧化镁纳米颗粒5-7、聚乙烯蜡6-10、硅烷偶联剂6-8、纳米级二氧化硅 4-5、亚磷三（2,4_二叔丁基苯基）酯2-3、2,6_三级丁基-4-甲基苯酚3-5、多聚磷酸胺 2-3、助剂7-9 ;所述助剂由下列重量份的原料制成：聚氯乙烯10-12、纳米氮化铝3-5、钛 白粉2-4、氟化石墨5-6、硼酸锌4-5、纳米蒙脱土 6-8、多聚磷酸铵2-3、过氧化氢二异丙苯 2-4、季戊四醇脂5-9、硬脂酸锌2-5、导电炭黑7-9、2_羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.8-1、硫 代二丙酸双酯1-2 ;制备方法是：将纳米氮化铝、钛白粉、氟化石墨、硼酸锌、纳米蒙脱土、 硬脂酸锌、导电炭黑加入球磨机中混合后研磨30-40分钟，再与其它剩余成分一起混合均 匀，即得所需的助剂。
[0005] -种增强钢骨架塑料复合管的制备方法，包括以下步骤： (1) 按照组分配比称取硬脂酸钙、氢氧化镁纳米颗粒、聚乙烯蜡、纳米级二氧化硅混合 后研磨，再加入硼酸三乙醇胺、硅酮聚合物、苯甲酸钠、丁晴橡胶、无水乙醇混合均匀后输入 密炼机中在135°C?145°C条件下密炼25-30分钟，冷却后破碎得到混合料A ; (2) 称取高密度聚乙烯、硅烷偶联剂、亚磷三（2,4_二叔丁基苯基）酯、2,6_三级丁 基-4-甲基苯酚、多聚磷酸胺、助剂等投入捏合机内进行捏合，待物料摩擦生热至80-85°C， 将物料排入冷混机中降温，当温度降到40°C以下时出料，得到混合料B ; (3) 将步骤（1)得到的混合料A和步骤（2)得到的混合料B混合均匀送至双螺杆挤出 机中在150°C?160°C条件下挤出造粒，得到高密度聚乙烯改性母粒； (4)将高密度聚乙烯改性母粒通过挤出成型机挤出一层塑料内层胚管，然后将预制好 的缠绕带按照一定的螺距通过左、右旋交叉缠绕在内层胚管上，形成缠绕带增强体，接着通 过高频加热圈加热缠绕在内层胚管上的缠绕带增强体，使包覆缠绕带的粘接剂达到粘流状 态，再通过挤出成型机挤出一层塑料包覆在缠绕带增强体之上，形成外层管壁，即得所需的 增强钢骨架塑料复合管。
[0006] 本发明的有益效果： 本发明采用上述材料、工艺制成的钢骨架塑料复合管具有良好性能，添加的硬脂酸钙 和硬脂酸锌具有较好的稳定性，提高其耐高温性能、氢氧化镁纳米颗粒、纳米氮化铝可以提 高阻燃性能，添加的其他材料可以增加管材其它物理性能如耐压性、耐腐蚀性等性能，本发 明的增强钢骨架塑料复合管具有硬度高，耐磨性极强，性能稳定，使用寿命长等特点。
【具体实施方式】
[0007] 下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
[0008] 实施例1 : 一种增强钢骨架塑料复合管，包括由下列重量份（kg)的原料配制而成：高密度聚乙烯 130、硼酸三乙醇胺6、硅酮聚合物3、硬脂酸钙1、苯甲酸钠2、丁晴橡胶2、无水乙醇7、氢氧 化镁纳米颗粒5、聚乙烯蜡6、硅烷偶联剂6、纳米级二氧化硅4、亚磷三（2,4-二叔丁基苯基） 酯2、2,6_三级丁基-4-甲基苯酚3、多聚磷酸胺2、助剂7;所述助剂由下列重量份（kg)的 原料制成：聚氯乙烯10、纳米氮化铝3、钛白粉2、氟化石墨5、硼酸锌4、纳米蒙脱土 6、多聚 磷酸铵2、过氧化氢二异丙苯2、季戊四醇脂5、硬脂酸锌2、导电炭黑7、2_羟基-4-正辛氧基 二苯甲酮0. 8、硫代二丙酸双酯1 ;制备方法是：将纳米氮化铝、钛白粉、氟化石墨、硼酸锌、 纳米蒙脱土、硬脂酸锌、导电炭黑加入球磨机中混合后研磨30-40分钟，再与其它剩余成分 一起混合均匀，即得所需的助剂。
[0009] -种增强钢骨架塑料复合管的制备方法，包括以下步骤： (1) 按照组分配比称取硬脂酸钙、氢氧化镁纳米颗粒、聚乙烯蜡、纳米级二氧化硅混合 后研磨，再加入硼酸三乙醇胺、硅酮聚合物、苯甲酸钠、丁晴橡胶、无水乙醇混合均匀后输入 密炼机中在135°C?145°C条件下密炼25-30分钟，冷却后破碎得到混合料A ; (2) 称取高密度聚乙烯、硅烷偶联剂、亚磷三（2,4_二叔丁基苯基）酯、2,6_三级丁 基-4-甲基苯酚、多聚磷酸胺、助剂等投入捏合机内进行捏合，待物料摩擦生热至80-85°C， 将物料排入冷混机中降温，当温度降到40°C以下时出料，得到混合料B ; (3) 将步骤（1)得到的混合料A和步骤（2)得到的混合料B混合均匀送至双螺杆挤出 机中在150°C?160°C条件下挤出造粒，得到高密度聚乙烯改性母粒； (4) 将高密度聚乙烯改性母粒通过挤出成型机挤出一层塑料内层胚管，然后将预制好 的缠绕带按照一定的螺距通过左、右旋交叉缠绕在内层胚管上，形成缠绕带增强体，接着通