一种pe波纹管填充母料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及波纹管填充母料领域，具体涉及一种PE波纹管填充母料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 随着国民经济的发展和城市建设，大口径塑料排水管道替代传统水泥管道，需求 日益强劲。但是1米以上大口径塑料管道的环刚度是亟待解决的难题。为满足工程对管道 环刚度的要求，厂家一般采用内衬钢板或者加厚管壁的办法解决，这种办法成本高，工艺复 杂。
[0003] 硅钙镁（简称SCM )晶须是一种新型结构的硅酸盐材料，呈一维单晶体结构，直 径为0. 2~0. 8 μ m，长度为20~60 μ m，具有极高的力学性能，其拉伸强度高达 I. 2 GPa，拉伸弹性模量高达32 GPa，用作塑料的填料具有明显的增强和增刚作用。目前 被广泛用作排水管、污水管、地下电缆管、农业排灌管的高密度聚乙烯（HDPE)双壁波纹管 是一种外壁呈波纹状、内壁光滑的新颖管材，与同规格同强度的其它类管材相比具有用料 省、刚性高、弯曲性优良，以及高抗冲、高抗压等特点，已在相当范围内取代了传统的钢 管、铸铁管、水泥管、石棉管和普通塑料管。但是，目前困扰大口径双壁波纹管的最大问题 是环刚度低。现在国产双壁波纹管的最大内径为710 mm，有关设备厂家正在大力开发口径 I 600mm的生产线，这对管材材料的性能提出了更高的要求。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种PE波纹管填充母料及其制备方法。本发明的填充母 料添加到制备波纹管的原料中，加工出的波纹管具有环刚度高、质量轻、抗氧化性强、用料 省、施工安装方便和耐高低温性能好等优点。
[0005] 本发明采用的技术方案如下： 一种PE波纹管填充母料，其特征在于：由下列重量份的组分原料制成：低密度聚乙烯 20-30、氢化石油树脂5-8、硅钙镁（SCM)晶须8-10, PE蜡4-5、碳酸钙60-80、硬脂酸钡 1-2、抗氧剂 1010 0. 2-0. 3、二氢杨梅素 0. 1-0. 3、增强剂 10-15， 所述的增强剂由下列重量份的组份原料制成：高密度聚乙烯10-15、无碱玻纤20-30、 超细滑石粉20-30、ABS高胶粉10-12、石蜡4-6、氧化石墨烯10-15、硅烷偶联剂0. 8-1. 0、硬 脂酸1-2、弹性体POE 10-15， 所述增强剂制备方法：将硬脂酸和超细滑石粉加入到高速搅拌机混合活化处理，将石 蜡熔融把硅烷偶联剂加入其中搅拌均匀，然后将ABS高胶粉、高密度聚乙烯、氧化石墨烯、 弹性体POE及余下物料一起加入到活化后的滑石粉内，高速混合均匀出料，最后将上述混 合均匀的物料，投入双螺杆造粒机内进行造粒，即为增强剂。
[0006] 所述的一种PE波纹管填充母料，其特征在于：由下列重量份的组分原料制成：低 密度聚乙烯25、氢化石油树脂6、硅钙镁（SCM)晶须9, PE蜡5、碳酸钙70、硬脂酸钡1.5、 抗氧剂1010 0. 3、二氢杨梅素0. 2、增强剂13， 所述的增强剂由下列重量份的组份原料制成：高密度聚乙烯13、无碱玻纤25、超细 滑石粉25、ABS高胶粉11、石蜡5、氧化石墨烯14、硅烷偶联剂0. 9、硬脂酸1. 5、弹性体POE 14〇
[0007] 所述的一种PE波纹管填充母料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤： (1) 按配方比例称取各组份原料； (2) 将低密度聚乙烯、氢化石油树脂、硅钙镁（SCM)晶须、PE蜡先加入到高速捏合机 中，高速捏合l〇_15min，然后将碳酸钙、硬脂酸钡、抗氧剂、增强剂等余下组份加入到混料 中，继续高速捏合搅拌20-30min，出料； (3) 将放出的物料在双螺杆挤出机上挤出造粒，挤出各区温度：一区温度（120~ 145) °C，二区温度（145~155) °C，三区温度（155~165) °C，四区温度（165~175) °C， 五区温度（175~185)°C，六七区温度（160~175)°C，主机转速为200~250r/min，出料、 挤出后冷却、干燥，切粒，即可。
[0008] 所述的一种PE波纹管填充母料，其特征在于：所述的氢化石油树脂为兰州石化生 产的牌号为LH100-1的碳五加氢石油树脂。
[0009] 所述的一种PE波纹管填充母料，其特征在于：所述的硅钙镁（SCM)晶须由四川绵 阳正业新型材料有限公司生产。
[0010] 有益效果： 本发明的填充母料，在配方中添加有硅钙镁（SCM)晶须，硅钙镁（SCM)晶须与聚乙烯复 合能提高波纹管的环刚度，添加的氢化石油树脂提高了波纹管的强度，抗氧剂的添加增加 了波纹管的抗氧化性，自制增强剂的加入，大大提高了塑料的拉伸强度、挠曲强度和弹性模 量，同时还可以提高热变形温度、尺寸稳定性，减低了大口径波纹管的生产加工成本。添加 本发明的母料加工出的波纹管具有环刚度高、质量轻、抗氧化性强、用料省、施工安装方便 和耐高低温性能好等优点。
[0011] 本申请采用ABS高胶粉、硅烷偶联剂对氧化石墨烯改性，增加氧化石墨烯与塑料 材料的相容性，起到增强作用，其中在造粒时，氧化石墨烯受到高温作用，也相当于改性，增 加了其分散性，提高了与塑料复合稳定性。
【具体实施方式】
[0012] -种PE波纹管填充母料，由下列重量（kg)的组分原料制成：低密度聚乙烯25、氢 化石油树脂6、硅钙镁（SCM)晶须9, PE蜡5、碳酸钙70、硬脂酸钡1. 5、抗氧剂1010 0. 3、 二氢杨梅素〇. 2、增强剂13， 所述的增强剂由下列重量（kg)的组份原料制成：高密度聚乙烯13、无碱玻纤25、超细 滑石粉25、ABS高胶粉11、石蜡5、氧化石墨烯14、硅烷偶联剂0. 9、硬脂酸1. 5、弹性体POE 14〇
[0013] PE波纹管填充母料的制备方法，包括以下步骤： (1) 按配方比例称取各组份原料； (2) 将低密度聚乙烯、氢化石油树脂、硅钙镁（SCM)晶须、PE蜡先加入到高速捏合机 中，高速捏合l〇_15min，然后将碳酸钙、硬脂酸钡、抗氧剂、增强剂等余下组份加入到混料 中，继续高速捏合搅拌20-30min，出料； (3)将放出的物料在双螺杆挤出机上挤出造粒，挤出各区温度：一区温度（120~ 145) °C，二区温度（145~155) °C，三区温度（155~165) °C，四区温度（165~175) °C， 五区温度（175~185)°C，六七区温度（160~175)°C，主机转速为200~250r/min，出料、 挤出后冷却、干燥，切粒，即可。
[0014] 增强剂的制备方法：将硬脂酸和超细滑石粉加入到高速搅拌机混合活化处理，将 石蜡熔融把硅烷偶联剂加入其中搅拌均匀，然后将ABS高胶粉、高密度聚乙烯、氧化石墨 烯、弹性体POE及余下物料一起加入到活化后的滑石粉内，高速混合均匀出料，最后将上述 混合均匀的物料，投入双螺杆造粒机内进行造粒，即为增强剂。
[0015] 其中，氢化石油树脂为兰州石化生产的牌号为LH100-1的碳五加氢石油树脂；硅 钙镁（SCM)晶须由四川绵阳正业新型材料有限公司生产。
[0016] 在HDPE双壁波纹管内、外层配方中加入本发明的填充母料30份制得厚度为3. 5 mm、内 径为600 mm的双壁波纹管，并对其综合性能进行了测试，其结果如表1所示。
[0017] 表1 HDPE/填充母料双壁波纹管的综合性能
由表1可以看出，将本发明的填充母料与HDPE共混，能提高双壁波纹管的环刚度， HDPE双壁波纹管的蠕变率低，"米重"小。
【主权项】
1. 一种PE波纹管填充母料，其特征在于：由下列重量份的组分原料制成：低密度聚乙 烯20-30、氢化石油树脂5-8、硅钙镁（SCM)晶须8-10, PE蜡4-5、碳酸钙60-80、硬脂酸钡 1-2、抗氧剂 1010 0. 2-0. 3、二氢杨梅素 0. 1-0. 3、增强剂 10-15， 所述的增强剂由下列重量份的组份原料制成：高密度聚乙烯10-15、无碱玻纤20-30、 超细滑石粉20-30、ABS高胶粉10-12、石蜡4-6、氧化石墨烯10-15、硅烷偶联剂0. 8-1. 0、硬 脂酸1-2、弹性体POE 10-15， 所述增强剂制备方法：将硬脂酸和超细滑石粉加入到高速搅拌机混合活化处理，将石 蜡熔融把硅烷偶联剂加入其中搅拌均匀，然后将ABS高胶粉、高密度聚乙烯、氧化石墨烯、 弹性体POE及余下物料一起加入到活化后的滑石粉内，高速混合均匀出料，最后将上述混 合均匀的物料，投入双螺杆造粒机内进行造粒，即为增强剂。2. 根据权利要求1所述的一种PE波纹管填充母料，其特征在于：由下列重量份的组分 原料制成：低密度聚乙烯25、氢化石油树脂6、硅钙镁（SCM)晶须9, PE蜡5、碳酸钙70、硬 脂酸钡1. 5、抗氧剂1010 0. 3、二氢杨梅素0. 2、增强剂13， 所述的增强剂由下列重量份的组份原料制成：高密度聚乙烯13、无碱玻纤25、超细滑 石粉25、ABS高胶粉11、石蜡5、氧化石墨烯14、硅烷偶联剂0. 9、硬脂酸1. 5、弹性体POE 14。3. 如权利要求1所述的一种PE波纹管填充母料的制备方法，其特征在于：包括以下步 骤： (1) 按配方比例称取各组份原料； (2) 将低密度聚乙烯、氢化石油树脂、硅钙镁（SCM)晶须、PE蜡先加入到高速捏合机 中，高速捏合l〇_15min，然后将碳酸钙、硬脂酸钡、抗氧剂、增强剂等余下组份加入到混料 中，继续高速捏合搅拌20-30min，出料； (3)将放出的物料在双螺杆挤出机上挤出造粒，挤出各区温度：一区温度（120~ 145) °C，二区温度（145~155) °C，三区温度（155~165) °C，四区温度（165~175) °C， 五区温度（175~185)°C，六七区温度（160~175)°C，主机转速为200~250r/min，出料、 挤出后冷却、干燥，切粒，即可。4. 根据权利要求1所述的一种PE波纹管填充母料，其特征在于：所述的氢化石油树脂 为兰州石化生产的牌号为LH100-1的碳五加氢石油树脂。5. 根据权利要求1所述的一种PE波纹管填充母料，其特征在于：所述的硅钙镁（SCM) 晶须由四川绵阳正业新型材料有限公司生产。
【专利摘要】本发明公开了一种PE波纹管填充母料，由下列重量份的组分原料制成：低密度聚乙烯20-30、氢化石油树脂5-8、硅钙镁(SCM)晶须8-10，PE蜡4-5、碳酸钙60-80、硬脂酸钡1-2、抗氧剂1010？0.2-0.3、二氢杨梅素0.1-0.3、增强剂10-15。采用常规双螺杆挤出机进行挤出造粒。添加本发明的母料加工出的波纹管具有环刚度高、质量轻、抗氧化性强、用料省、施工安装方便和耐高低温性能好等优点。
【IPC分类】C08L57/02, C08K5/134, C08K13/06, C08K5/098, C08K7/10, C08K3/34, B29C47/92, C08K3/26, C08K3/04, C08K7/14, C08K9/06, C08J3/22, C08L23/06
【公开号】CN105017610
【申请号】CN201510385916
【发明人】舒玉法, 张宗运, 舒峰, 王克兰, 姚艳芳, 季琨, 马刚, 刘学辉
【申请人】安徽玉发塑业有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月2日