一种增强型塑料管道材料的制备工艺的制作方法

文档序号:21733920发布日期:2020-08-05 01:29阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种增强型塑料管道材料的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:

s1、玻纤预处理:按照重量份计,将10-15份无水乙醇与120-160份水混合均匀得到乙醇溶液,将1.5-4份的乙烯基三乙酰氧基硅烷溶于乙醇溶液中得到处理液,将20-40份短切玻纤浸入处理液内,70-80℃搅拌1-2h,100-120℃下烘干得到预处理玻纤;

s2、原料混合:按照重量份计,将85-120份聚丙烯、5-10份增强添加剂、3-8份二氧化硅、2-6份硅藻土、0.6-1.5份抗氧剂混合均匀,制成增强外层混合料;将110-125份聚丙烯、6-15份增强添加剂、2-4份润滑剂、0.5-1份抗氧剂、0.5-2份过氧化苯甲酰,搅拌均匀制成增强内层混合料;

s3、熔融共挤:开启塑料管材挤出机的第一电机(3)和真空泵(14),第一电机(3)的电机轴驱动主动皮带轮(4)转动,传动皮带(6)和从动皮带轮(5)随之转动,从动皮带轮(5)带动挤出螺杆(8)转动,真空泵(14)通过真空管(13)对挤出外壳(7)的内腔抽取真空;

从第一加料箱(11)加入增强内层混合料,增强内层混合料进入加料腔(19)后,经过第一粉碎刀(23)和第二粉碎刀(25)的持续剪切粉碎,第一过滤板(22)和第二过滤板(24)进行过滤,落入挤出外壳(7)的内腔,经过加热和挤出螺杆(8)的旋转挤出后形成增强内层,向挤出模口(9)方向移动;

在挤出螺杆(8)的挤出过程中,部分增强内层混合料会经过滤网(16)流入二次挤出腔(15)内,开启第二电机(18),第二电机(18)带动二次挤出螺杆(17)将增强内层混合料经过滤网(16)挤出至挤出螺杆(8)外围;

从第二加料箱(12)加入增强外层混合料,增强外层混合料进入加料腔(19)后,按照重量份再加入25-45份预处理玻纤、0.5-2份过氧化苯甲酰,经过第一粉碎刀(23)和第二粉碎刀(25)的持续剪切粉碎,第一过滤板(22)和第二过滤板(24)过滤后,经入料腔(29)落入模口腔(28)内,随着挤出螺杆(8)旋转挤出于管材内层的外围,流道层(30)方便管材外层原料的流动,190-210℃挤出形成增强外层;从水循环口(32)通入循环冷却水,冷却水经储水区(33)、喷流柱(34)后从喷流孔(35)喷出,冷却降温后得到增强型塑料管道材料。

2.根据权利要求1所述的增强型塑料管道材料的制备工艺,其特征在于,所述增强添加剂的制备方法如下:

1)织物定型:将骨架织物使用红外加热烘箱定型,加工温度160℃-175℃;

2)涂覆:在定型骨架织物上涂覆0.1-0.2mm厚度的热塑性聚氨酯弹性体,210-220℃红外加热塑化;

3)压延、裁切、粉碎:将热塑性聚氨酯弹性体在190-210℃下压延到涂覆定型骨架织物表面,裁切、粉碎得到粒径10-20目的增强添加剂。

3.根据权利要求2所述的增强型塑料管道材料的制备工艺,其特征在于,所述骨架织物规格为:经纬密度32×10根/每英寸;经向采用1000d/5高强高缩聚酯长丝,加捻60-80转/米,纱线s、z捻间隔排列;纬向采用1000d/5高强中缩聚酯长丝,加捻60-80转/米;所述热塑性聚氨酯弹性体的抗拉强度为40n/mm2,撕裂强度为41n/mm,断裂伸长率为600%。

4.根据权利要求1所述的增强型塑料管道材料的制备工艺,其特征在于,所述聚丙烯为低流动性聚丙烯,在230℃、载荷2.16kg条件下的熔体流动速率为1.0-4.0g/10min,所述短切玻纤的长度为0.2-0.3mm,纤维分散性为100%。

5.根据权利要求1所述的增强型塑料管道材料的制备工艺,其特征在于,所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚、叔丁基对羟基苯甲醚、叔丁基对羟基茴香醚中的一种或多种的混合物,所述润滑剂为硬脂酸镁、硬脂酸镁、芥酸酰胺、甘油三羟硬脂酸酯、硬脂酸正丁酯中的一种或多种的混合物。

6.根据权利要求1所述的增强型塑料管道材料的制备工艺,其特征在于,所述塑料管材挤出机包括底座(1),安装于底座(1)上的皮带箱(2)、传动机构、挤出机构;

其中,传动机构包括第一电机(3)、主动皮带轮(4)、从动皮带轮(5)、传动皮带(6),第一电机(3)固定于底座(1)上,主动皮带轮(4)、从动皮带轮(5)、传动皮带(6)设于皮带箱(2)内,第一电机(3)的电机轴与主动皮带轮(4)的轴心固定连接,传动皮带(6)环绕设置在主动皮带轮(4)与从动皮带轮(5)的外围;挤出机构包括挤出外壳(7)、挤出螺杆(8)、挤出模口(9)、冷却箱(10),挤出外壳(7)呈长方体状且设于皮带箱(2)的一侧,挤出螺杆(8)水平设置在挤出外壳(7)的内腔且一端与从动皮带轮(5)的轴心固定连接,另一端伸入挤出模口(9)内;挤出外壳(7)靠近皮带箱(2)的顶部设有第一加料箱(11),挤出模口(9)的顶部设有第二加料箱(12);挤出外壳(7)靠近皮带箱(2)的底部通过真空管(13)连接有真空泵(14);挤出外壳(7)靠近挤出模口(9)的底部设有二次挤出腔(15),二次挤出腔(15)的顶部设有通入挤出外壳(7)内腔的过滤网(16),二次挤出腔(15)内设有与过滤网(16)连通的二次挤出螺杆(17),二次挤出螺杆(17)的一端与第二电机(18)的电机轴连接;过滤网(16)的网孔直径为0.6-1.2cm;

挤出模口(9)包括模口外壳(27)、模口腔(28),模口腔(28)外周靠近挤出外壳(7)侧倾斜设有与加料腔(19)连通的入料腔(29),模口腔(28)外周远离挤出外壳(7)侧等距排布有若干个流道腔(30)。

7.根据权利要求6所述的增强型塑料管道材料的制备工艺,其特征在于,第一加料箱(11)与第二加料箱(12)的结构相同,包括加料腔(19),加料腔(19)的一侧设有竖直的抗震安装板(20),抗震安装板(20)的顶部和底部均设有缓冲弹簧(21),抗震安装板(20)上连接有朝向加料腔(19)的若干个第一过滤板(22),第一过滤板(22)的端部连接有第一粉碎刀(23),加料腔(19)的另一侧设有与第一过滤板(22)交错的第二过滤板(24),第二过滤板(24)的端部连接有第二粉碎刀(25);抗震安装板(20)的底部设有负压风机(26);其中,第一过滤板(22)和第二过滤板(24)的滤孔直径为0.2-0.4mm。

8.根据权利要求6所述的增强型塑料管道材料的制备工艺,其特征在于,所述冷却箱(10)包括冷却外壳(31)、水循环口(32),水循环口(32)设于冷却外壳(31)的外周,冷却外壳(31)的内腔设有储水区(33),储水区(33)的内侧设有若干个朝向冷却外壳(31)空腔的喷流柱(34),喷流柱(34)内设有喷流孔(35)。


技术总结
本发明公开一种增强型塑料管道材料的制备工艺,包括玻纤预处理、原料混合、熔融共挤三道工序;其中,玻纤预处理采用短切纤维浸入偶联剂乙烯基三乙酰氧基硅烷与乙醇溶液形成的处理液中,搅拌烘干得到;增强外层和增强内层均采用聚丙烯作为基体,加入不同功能的助剂,搅拌均匀得到,其中,增强添加剂采用高强度的聚酯长丝作为骨架织物,红外加热定型后涂覆热塑性聚氨酯弹性体,再通过压延、裁切、粉碎得到,熔融挤出时与聚丙烯相容,进一步与聚丙烯分子链形成网络结构,提高管材强度。本发明的增强型塑料管道材料,纵向回缩率达到1.5%‑1.8%,管件加热烘箱试验符合GB/T8803规定,管件坠落试验无破裂,强度和抗冲击性好。

技术研发人员:张玉勇;姜俊杰;张哲;姜浩;刘磊
受保护的技术使用者:安徽超星新材料科技有限公司
技术研发日:2020.04.28
技术公布日:2020.08.04
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