一种新型PO/PET塑料合金热态缠绕结构壁管生产工艺的制作方法

本发明涉及注塑管件生产的技术领域，特别是一种新型PO/PET塑料合金热态缠绕结构壁管生产工艺的技术领域。

背景技术：

埋地用聚乙烯结构壁管道系统国家标准(标准号：GB/T 19472.2)给出了A、B两种不同结构壁形式的聚乙烯热态缠绕结构壁管材标准，这两种管材均以高密度聚乙烯树脂为主要原材料，采用热态缠绕型工艺制造；他们都具有抗外压能力强、结构强度高、柔韧性好、抗腐蚀、耐老化、使用寿命长、管内壁摩擦系数小等明显优点；主要应用在市政给排水、水利工程、环保工程、电力工程、化学工程等领域，具有较好的市场认可度和推广应用前景。

众所周知，聚乙烯是通用塑料中成本最低、韧性最好、耐化学腐蚀性能最强、加工性能最优异的塑料品种，但模量小、力学强度低也是他的明显缺点；所以，为了保证热态缠绕结构壁管材的环刚度，GB/T 19472.2对管材使用的原材料及管材壁厚做出了严格的规定。

技术实现要素：

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种新型PO/PET塑料合金热态缠绕结构壁管生产工艺，能够利用PET瓶体回收破碎料，与聚乙烯、聚丙烯塑料共混改性，制得一种力学强度高、韧性好、模量大的新型塑料合金，并将新型塑料合金材料用于热态缠绕结构壁管；在保证热态缠绕结构壁管环刚度前提下，降低管材的原料成本。

为实现上述目的，本发明提出了一种新型PO/PET塑料合金热态缠绕结构壁管，包括A型热态缠绕壁管和B型热态缠绕壁管，所述A型热态缠绕壁管包括HDPE材质A型热态缠绕壁管和PP材质A型热态缠绕壁管，所述B型热态缠绕壁管包括HDPE材质B型热态缠绕壁管和PP材质B型热态缠绕壁管，包括以下质量份数比的各组分：PET回料20-35份、PO原料60-80份、增容剂4-8份、改性剂0.5-1份、扩链剂1-3份、填充料5-15份、增强剂5-20份。

作为优选，所述HDPE材质A型热态缠绕壁管由螺旋缠绕的方管构成，所述方管的内壁采用PE/PET塑料合金，所述方管的外壁采用HDPE树脂+色母，所述内壁和外壁高温复合在一起。

作为优选，所述PP材质A型热态缠绕壁管由螺旋缠绕的方管构成，所述方管的内壁采用PE/PET塑料合金，所述方管的外壁采用PP树脂+PPB树脂+色母，所述内壁和外壁高温复合在一起。

作为优选，所述HDPE材质B型热态缠绕壁管包括单壁波纹管、树脂外管层、壁管底层，所述壁管底层外侧环绕设置有单壁波纹管，所述单壁波纹管外侧挤包有树脂外管层，所述单壁波纹管通过树脂外管层与壁管底层粘接在一起，所述单壁波纹管采用PP/PET塑料合金，所述树脂外管层采用HDPE树脂。

作为优选，PP材质B型热态缠绕壁管包括单壁波纹管、树脂外层、实壁管，所述实壁管外侧环绕设置有单壁波纹管，所述单壁波纹管外侧挤包有树脂外层，所述单壁波纹管通过树脂外层与实壁管粘接在一起，所述单壁波纹管采用PP/PET塑料合金，所述树脂外层采用PP树脂+PPB树脂。

作为优选，所述PO原料是HDPE、LDPE、LLDPE中的一种、两种或三种任意共混而成，所述PO原料采用HDPE、LLDPE与PET共混时，所述增容剂可以为LDPE-g-MAH、LDPE-g-MI、LDPE-g-AA、LDPE-g-GMA或LLDPE-g-MAH、LLDPE-g-MI、LLDPE-g-AA、LLDPE-g-GMA或SEBS-g-MAH、SEBS-g-GMA、SEP-g-GMA、SEPSEB-g-GMA、EPDM-g-GMA、POE-g-MAH，所述改性剂为MBS、PMMA、PAN三种物质的一种、两种或三种任意混合制成。

作为优选，所述PO原料是PP、PPB中的一种或两种任意共混而成，所述PO原料采用PP、PPB与PET共混时，所述增容剂可以为PP-g-MAH、PP-g-MI、PP-g-AA、PP-g-GMA或SEBS-g-MAH、SEBS-g-GMA、SEP-g-GMA、SEPSEB-g-GMA、EPDM-g-GMA、POE-g-MAH，所述改性剂为MBS、PMMA、PAN三种物质的一种、两种或三种任意混合制成。

作为优选，所述扩链剂为Regratex MB-D等PET专用的含有活性环氧基团的低聚物，所述填充料为聚烯烃做载体的碳酸钙、滑石粉填充母料，所述增强剂为聚烯烃做载体的玻璃纤维、活性碳酸钙、活性滑石粉改性母料。

一种新型PO/PET塑料合金热态缠绕结构壁管的生产工艺，依次包括以下步骤：

步骤一：选用适量市场上批量供应的PET瓶体一级回用破碎料，根据配方向PET料粉内添加适量的PO原料、增容剂、改性剂、扩链剂、填充料、增强剂共混，得到皮料备用；

步骤二：将步骤一制备的皮料通过双螺杆挤出机进行分段加热融化、挤出、造粒，制得PO/PET塑料合金粒，双螺杆挤出机的加热区域分为五段，加热温度从前到后依次为120-130℃、230-240℃、250-260℃、250-260℃、260-270℃，口模温度：270-275℃；

步骤三：将步骤二制备的PO/PET塑料合金粒与PO树脂、色母通过两层共挤出生产设备进行加热融化，其采用PO/PET塑料合金高温挤出制成内壁，采用树脂、色母高温制成外壁，采用热压合对内壁和外壁进行复合，制得A型热态缠绕壁管；

步骤四：将步骤二制备的PO/PET塑料合金粒通过注塑机挤出形成小口径单壁波纹管，再将单壁波纹管送往B型热态缠绕壁管成型机，在单壁波纹管外表面共挤出一层树脂外管层，制得B型热态缠绕壁管的螺旋缠绕增强管；

步骤五：对步骤三和步骤四制得的成品进行管材冷却，牵引，喷码，定长切割，抽样送检，检验合格后包装入库。

作为优选，所述步骤三中生产HDPE材质A型热态缠绕壁管时，螺旋缠绕的方管采用两层共挤出生产设备制造，其内壁采用PE/PET塑料合金，外壁采用HDPE树脂+色母制造，内、外壁复合，内壁赋予管材高强度、低成本，外壁保证螺旋缠绕管之间的粘接性能；生产PP材质A型热态缠绕壁管时，螺旋缠绕的方管采用两层共挤出生产设备制造，其内壁采用PP/PET塑料合金，外壁采用PP树脂+PPB树脂+色母制造，内、外壁复合，内壁赋予管材高强度、低成本，外壁保证螺旋缠绕管之间的粘接性能。

作为优选，所述步骤四中生产HDPE材质B型热态缠绕壁管时，预先使用PE/PET塑料合金挤出小口径单壁波纹管，再将PE/PET单壁波纹管送往B型热态缠绕壁管成型机，在PE/PET单壁波纹管外表面共挤出一层HDPE树脂外管层，这样得到B型热态缠绕壁管的螺旋缠绕增强管；其中PE/PET单壁波纹管内层赋予管材高强度、低成本，HDPE树脂外层保证增强管与热态缠绕壁管底层实壁管之间的粘结强度；生产PP材质B型热态缠绕壁管时，预先使用PP/PET塑料合金挤出小口径单壁波纹管，再将PP/PET单壁波纹管送往B型热态缠绕壁管成型机，在PP/PET单壁波纹管外表面共挤出一层PP树脂+PPB树脂外层，这样得到B型热态缠绕壁管的螺旋缠绕增强管；其PP/PET单壁波纹管内层赋予管材高强度、低成本，PP树脂+PPB树脂外层保证增强管与热态缠绕壁管底层实壁管之间的粘结强度。

作为优选，所述PO原料是HDPE、LDPE、LLDPE中的一种、两种或三种任意共混而成，所述PO原料也可以是PP、PPB中的一种或两种任意共混而成。

本发明的有益效果：本发明通过采用PO/PET塑料合金热态缠绕结构壁管，A型管材方管的内层、B型管材外壁螺旋缠绕的小口径增强管的内层使用PO/PET新型塑料合金制造，A型管材方管的外层、B型管材外壁螺旋缠绕的小口径增强管的外层使用与PO/PET合金相同的PO原料做主体树脂；内、外壁复合，内壁赋予管材高强度、低成本，外壁保证管材成型时层与层之间的粘接性能；将热态缠绕结构壁管管材主体的结构优点和材料自身的性能优点完美结合在一起，具有结构新颖、设计科学的优点。PO/PET塑料合金热态缠绕结构壁管，使用占管材重量25-40％的PET树脂回用料，为PET瓶体回用料开辟了新的应用领域，必将推动PET瓶体材料的回收利用，有利于节约和充分利用原料，有利于保护环境。PO/PET塑料合金热态缠绕结构壁管，使用的PO/PET合金新材料在生产时，添加适量增容剂、扩链剂、填充料、增强剂，双螺杆挤出、造粒，具有力学强度高、韧性好、模量大综合性能优异的特点。PO/PET塑料合金热态缠绕结构壁管，除使用PO与马来酸酐(MAH)、丙烯酸(AA)、马来酰亚胺(MI)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)等单体的接枝共聚物做为相容剂外，也可采用MBS、PMMA、PAN三种物质共混做改性剂，解决了管材因小分子单体分解析出、影响卫生性能的问题。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明一种新型PO/PET塑料合金热态缠绕结构壁管的HDPE材质A型热态缠绕结构壁管的结构示意图；

图2是本发明一种新型PO/PET塑料合金热态缠绕结构壁管的PP材质A型热态缠绕结构壁管的结构示意图；

图3是本发明一种新型PO/PET塑料合金热态缠绕结构壁管的HDPE材质B型热态缠绕结构壁管的结构示意图；

图4是本发明一种新型PO/PET塑料合金热态缠绕结构壁管的的PP材质B型热态缠绕结构壁管的结构示意图。

图中：1-缠绕壁管、2-方管、3-内壁、4-外壁、5-内壁、6-外壁、71-缠绕壁管、8-单壁波纹管、9-树脂外管层、10-壁管底层、11-单壁波纹管、12-树脂外层、13-实壁管。

【具体实施方式】

参阅图1、图2、图3和图4，本发明一种新型PO/PET塑料合金热态缠绕结构壁管，包括A型热态缠绕壁管1和B型热态缠绕壁管7，所述A型热态缠绕壁管1包括HDPE材质A型热态缠绕壁管1和PP材质A型热态缠绕壁管1，所述B型热态缠绕壁管7包括HDPE材质B型热态缠绕壁管7和PP材质B型热态缠绕壁管7，所述HDPE材质A型热态缠绕壁管1由螺旋缠绕的方管2构成，所述方管2的内壁3采用PE/PET塑料合金，所述方管2的外壁4采用HDPE树脂+色母，所述内壁3和外壁4高温复合在一起，所述PP材质A型热态缠绕壁管1由螺旋缠绕的方管2构成，所述方管2的内壁5采用PE/PET塑料合金，所述方管2的外壁6采用PP树脂+PPB树脂+色母，所述内壁5和外壁6高温复合在一起，所述HDPE材质B型热态缠绕壁管7包括单壁波纹管8、树脂外管层9、壁管底层10，所述壁管底层10外侧环绕设置有单壁波纹管8，所述单壁波纹管8外侧挤包有树脂外管层9，所述单壁波纹管8通过树脂外管层9与壁管底层10粘接在一起，所述单壁波纹管8采用PP/PET塑料合金，所述树脂外管层9采用HDPE树脂，所述PP材质B型热态缠绕壁管7包括单壁波纹管11、树脂外层12、实壁管13，所述实壁管13外侧环绕设置有单壁波纹管11，所述单壁波纹管11外侧挤包有树脂外层12，所述单壁波纹管11通过树脂外层12与实壁管13粘接在一起，所述单壁波纹管11采用PP/PET塑料合金，所述树脂外层12采用PP树脂+PPB树脂，包括以下质量份数比的各组分：PET回料20-35份、PO原料60-80份、增容剂4-8份、改性剂0.5-1份、扩链剂1-3份、填充料5-15份、增强剂5-20份，所述PO原料是HDPE、LDPE、LLDPE中的一种、两种或三种任意共混而成，所述PO原料采用HDPE、LLDPE与PET共混时，所述增容剂可以为LDPE-g-MAH、LDPE-g-MI、LDPE-g-AA、LDPE-g-GMA或LLDPE-g-MAH、LLDPE-g-MI、LLDPE-g-AA、LLDPE-g-GMA或SEBS-g-MAH、SEBS-g-GMA、SEP-g-GMA、SEPSEB-g-GMA、EPDM-g-GMA、POE-g-MAH，所述改性剂为MBS、PMMA、PAN三种物质的一种、两种或三种任意混合制成，所述PO原料是PP、PPB中的一种或两种任意共混而成，所述PO原料采用PP、PPB与PET共混时，所述增容剂可以为PP-g-MAH、PP-g-MI、PP-g-AA、PP-g-GMA或SEBS-g-MAH、SEBS-g-GMA、SEP-g-GMA、SEPSEB-g-GMA、EPDM-g-GMA、POE-g-MAH，所述改性剂为MBS、PMMA、PAN三种物质的一种、两种或三种任意混合制成，所述扩链剂为Regratex MB-D等PET专用的含有活性环氧基团的低聚物，所述填充料为聚烯烃做载体的碳酸钙、滑石粉填充母料，所述增强剂为聚烯烃做载体的玻璃纤维、活性碳酸钙、活性滑石粉改性母料。

一种新型PO/PET塑料合金热态缠绕结构壁管的生产工艺，依次包括以下步骤：

步骤一：选用适量市场上批量供应的PET瓶体一级回用破碎料，根据配方向PET料粉内添加适量的PO原料、增容剂、改性剂、扩链剂、填充料、增强剂共混，得到皮料备用；

步骤二：将步骤一制备的皮料通过双螺杆挤出机进行分段加热融化、挤出、造粒，制得PO/PET塑料合金粒，双螺杆挤出机的加热区域分为五段，加热温度从前到后依次为120-130℃、230-240℃、250-260℃、250-260℃、260-270℃，口模温度：270-275℃；

步骤三：将步骤二制备的PO/PET塑料合金粒与PO树脂、色母通过两层共挤出生产设备进行加热融化，其采用PO/PET塑料合金高温挤出制成内壁3，采用树脂、色母高温制成外壁4，采用热压合对内壁3和外壁进行复合，制得A型热态缠绕壁管；

步骤四：将步骤二制备的PO/PET塑料合金粒通过注塑机挤出形成小口径单壁波纹管8，再将单壁波纹管8送往B型热态缠绕壁管成型机，在单壁波纹管8外表面共挤出一层树脂外管层9，制得B型热态缠绕壁管的螺旋缠绕增强管；

步骤五：对步骤三和步骤四制得的成品进行管材冷却，牵引，喷码，定长切割，抽样送检，检验合格后包装入库；

所述步骤三中生产HDPE材质A型热态缠绕壁管1时，螺旋缠绕的方管2采用两层共挤出生产设备制造，其内壁3采用PE/PET塑料合金，外壁4采用HDPE树脂+色母制造，内、外壁复合，内壁赋予管材高强度、低成本，外壁保证螺旋缠绕管之间的粘接性能；生产PP材质A型热态缠绕壁管时，螺旋缠绕的方管采用两层共挤出生产设备制造，其内壁5采用PP/PET塑料合金，外壁6采用PP树脂+PPB树脂+色母制造，内、外壁复合，内壁赋予管材高强度、低成本，外壁保证螺旋缠绕管之间的粘接性能；

所述步骤四中生产HDPE材质B型热态缠绕壁管7时，预先使用PE/PET塑料合金挤出小口径单壁波纹管8，再将PE/PET单壁波纹管送往B型热态缠绕壁管成型机，在PE/PET单壁波纹管外表面共挤出一层HDPE树脂外管层9，这样得到B型热态缠绕壁管的螺旋缠绕增强管；其中PE/PET单壁波纹管内层赋予管材高强度、低成本，HDPE树脂外层保证增强管与热态缠绕壁管底层10实壁管之间的粘结强度；生产PP材质B型热态缠绕壁管时，预先使用PP/PET塑料合金挤出小口径单壁波纹管11，再将PP/PET单壁波纹管送往B型热态缠绕壁管成型机，在PP/PET单壁波纹管外表面共挤出一层PP树脂+PPB树脂外层12，这样得到B型热态缠绕壁管的螺旋缠绕增强管；其PP/PET单壁波纹管内层赋予管材高强度、低成本，PP树脂+PPB树脂外层保证增强管与热态缠绕壁管底层实壁管13之间的粘结强度，所述PO原料是HDPE、LDPE、LLDPE中的一种、两种或三种任意共混而成，所述PO原料也可以是PP、PPB中的一种或两种任意共混而成。

本发明工作过程：

本发明通过采用PO/PET塑料合金热态缠绕结构壁管，A型管材方管的内层、B型管材外壁螺旋缠绕的小口径增强管的内层使用PO/PET新型塑料合金制造，A型管材方管的外层、B型管材外壁螺旋缠绕的小口径增强管的外层使用与PO/PET合金相同的PO原料做主体树脂；内、外壁复合，内壁赋予管材高强度、低成本，外壁保证管材成型时层与层之间的粘接性能；将热态缠绕结构壁管管材主体的结构优点和材料自身的性能优点完美结合在一起，具有结构新颖、设计科学的优点。PO/PET塑料合金热态缠绕结构壁管，使用占管材重量25-40％的PET树脂回用料，为PET瓶体回用料开辟了新的应用领域，必将推动PET瓶体材料的回收利用，有利于节约和充分利用原料，有利于保护环境。PO/PET塑料合金热态缠绕结构壁管，使用的PO/PET合金新材料在生产时，添加适量增容剂、扩链剂、填充料、增强剂，双螺杆挤出、造粒，具有力学强度高、韧性好、模量大综合性能优异的特点。PO/PET塑料合金热态缠绕结构壁管，除使用PO与马来酸酐(MAH)、丙烯酸(AA)、马来酰亚胺(MI)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)等单体的接枝共聚物做为相容剂外，也可采用MBS、PMMA、PAN三种物质共混做改性剂，解决了管材因小分子单体分解析出、影响卫生性能的问题。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。