一种改性聚乙烯管材及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种改性聚乙烯管材及其制作方法，属高分子复合材料。包括线性低密度聚乙烯（LLDPE）15%-30%、高密度聚乙烯（HDPE）60%-80%、改性母料1%-5%、炭黑母料1%-3%、辅助剂2%-7%。改性聚乙烯管材的制备方法为：将原料按质量份数配比混合，然后经搅拌机充分搅拌，再在高速螺杆挤出机中挤出后，冷却、定型、牵引、切割、卷盘、成品。改性聚乙烯管材因其耐腐蚀、质量轻、使用安装方便等优点，用于城市引用水管。其具有抗寒、耐老化、耐化学腐蚀性好、永不生锈、使用寿命一般50年。改性聚乙烯管材比同等高密度管材柔软易安装抗冲击性强、拉伸屈服应力大、落锤重击无破损。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，属高分子复合材料。包括线性低密度聚乙烯（LLDPE）15%-30%、高密度聚乙烯（HDPE）60%-80%、改性母料1%-5%、炭黑母料1%-3%、辅助剂2%-7%。改性聚乙烯管材的制备方法为：将原料按质量份数配比混合，然后经搅拌机充分搅拌，再在高速螺杆挤出机中挤出后，冷却、定型、牵引、切割、卷盘、成品。改性聚乙烯管材因其耐腐蚀、质量轻、使用安装方便等优点，用于城市引用水管。其具有抗寒、耐老化、耐化学腐蚀性好、永不生锈、使用寿命一般50年。改性聚乙烯管材比同等高密度管材柔软易安装抗冲击性强、拉伸屈服应力大、落锤重击无破损。【专利说明】
本专利技术涉及管材，具体地说是。 技术背景 世界经济发达国家从40年代末已经开始研究聚乙烯管道，并应用于给排水及燃 气工程，从60年代相继在给水输配系统、排水输配系统和燃气输配系统中使用聚乙烯管 道，且使用比例逐步扩大。如英国聚乙烯管道使用量以1968年应用于天然气输送为转折 点，使用量急剧增加，1979年埋设的干、支管道中，聚乙烯管占80%，美国在1983年埋设的 燃气管道中有88. 6%为聚乙烯管，现在国际上欧、美、日等发达国家己经全部采用聚乙烯管 道。在国外，塑料管道正不断代替金属或其他传统材料的管道，发展十分迅速。从1980-1990 年的十年中除塑料管道以外，其他各种材料的管道增长率总和不足2%，而塑料管道的增长 率是其他各种管道增长率总和的4倍，达到8%，进入九十年代塑料管道的需求量将仍是每 年4. 2%的速率增长，其产值大约以每年8%的速率递增。 发展至今，聚乙烯的最佳用途之一是可以用来生产输送除高浓度强酸、强碱外的 任何介质的管材，广泛用于给水、燃气输送、排污、农业浇灌、矿山细颗粒固体输送，以及油 田、化工和邮电通讯等领域。 其中，改性聚乙烯管材被越来越多工程采用，成为一种性能优良的新型工程塑料 管材，它集中了多种塑料的优点，耐腐蚀、自润滑、抗冲击、耐低温、卫生无毒，不粘附、不吸 水等综合性能，适宜于水质流体、固体颗粒、粉体、浆体等的输送。传统的金属管道难以满足 的要求，改性聚乙烯管材都能替代，是一种较为理想的管材，广泛应用于煤炭、电力、化工、 石油开采、冶金、矿山、海洋、造纸、市政等领域。但是普通改性聚乙烯管材表面硬度较低，抗 磨损性能较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中聚乙烯管材耐腐蚀性较低、同时存在抗老化性 能差、质量较重、安装复杂等缺陷，提供一种质量轻、使用安装方便、抗寒、耐老化、耐化学腐 蚀性好、永不生锈、使用寿命长的改性聚乙烯管材及其制作方法。 为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为： -种改性聚乙烯管材，原料组分按重量百分比如下：线性低密度聚乙烯（LLDPE) 15%-30%、高密度聚乙烯（HDPE) 60%-80%、改性母料1%-5%、炭黑母料1%-3%、辅助剂2%-7% ; 其中，LLDPE为线性低密度聚乙烯，软化点为100-120°c，熔化温度110-125°c; HDPE为高密度聚乙烯，软化点为125-135°C，熔化温度220-260°C。 进一步地，所述线性低密度聚乙烯为C4( 丁烯-1)共聚物、C6(己烯-1)共聚物或C8(辛烯-1)共聚物中的一种或多种。 进一步地，所述高密度聚乙烯包括100S和794F，二者以重量比4 :3组合使用。 进一步地，所述改性母料包括烯烃树脂和非金属矿物粉体。 进一步地，所述非金属矿物粉体包括高岭土、硅灰土中的一种或两种混合。 进一步地，所述炭黑母料为炭黑N330。 进一步地，所述辅助剂包括抗氧剂和填充料组成。 进一步地，所述原料组分重量百分比为：线性低密度聚乙烯（LLDPE) 20%、高密度 聚乙烯（HDPE) 70%、改性母料3%、炭黑母料2%、辅助剂5%。 一种改性聚乙烯管材的制作方法： 1)将各原料组分按质量份数配比混合，然后经搅拌机充分搅拌10-15分钟；再在 高速螺杆挤出机中挤出； 2)将步骤1)中所得混合物进行冷却、定型、牵引、切割、卷盘、成品。 其中，步骤1)中所述的在高速螺杆挤出机中挤出，温度调制在180_200°C之间。 本专利技术中使用了线性低密度聚乙烯（LLDPE)树脂，与低密度聚乙烯度聚乙烯 (LDPE)相比，具有较高的软化温度和熔融温度，有强度大、韧性好、刚性大、耐热、耐寒性好 等优点，还具有良好的耐环境应力开裂性，耐冲击强度、耐撕裂强度等性能。并可耐酸、碱、 有机溶剂等。LLDPE有更小的剪切敏感性，因为它具有窄分子量分布和短支链。在剪切过程 中，LLDPE保持了更大的粘度，因而比相同熔融指数的LDPE难于加工。在挤塑中，LLDPE更 低的剪切敏感性使聚合物分子链的应力松弛更快，并且由此物理性质对吹胀比改变的敏感 性减小。线性低密度聚乙烯，是乙烯与少量高级a-烯烃（如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四 甲基戊烯-1等）在催化剂作用下，经高压或低压聚合而成的一种共聚物。 本专利技术中使用了高密度聚乙烯（HDPE)树脂，是一种结晶度高、非极性的热塑性树 月旨。原态高密度聚乙烯的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。高密度聚乙 烯具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽 性，可用于包装用途。高密度聚乙烯具有很好的电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很适 用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在-40°C低温度下均如 此。 本专利技术的优点为： 改性聚乙烯管材因其耐腐蚀、质量轻、使用安装方便等优点，用于城市引用水管。 其具有抗寒、耐老化、耐化学腐蚀性好、永不生锈、使用寿命一般50年。改性聚乙烯管材比 同等高密度管材柔软易安装抗冲击性强、拉伸屈服应力大、落锤重击无破损。 【具体实施方式】 下面通过实施例对本专利技术作详细描述，但是本专利技术不仅限于实施例。 实施例1 1)称取：线性低密度聚乙烯（LLDPE) 15kg、高密度聚乙烯（HDPE) 80kg、改性母料 2kg、炭黑母料（N330)lkg、辅助剂2kg; 其中，高密度聚乙烯（HDPE)中包括100S45kg、794F35kg; 改性母料中包括烯烃树脂1. 5kg和非金属矿物粉体0. 5kg; 非金属矿物粉体中包括高岭土 0. 25kg、硅灰土 0. 25kg; 2)将步骤1)中所得的各原料组分混合，然后经搅拌机充分搅拌10分钟；再在高 速螺杆挤出机中挤出； 挤出温度是：进料段为150°C，压缩段为200°C，塑化段为220°C，均化段为210°C， 模具温度为190°C，冷却水温度15°C;冷却定型真空为0. 4MPa; 3)将步骤2)中所得物进行冷却、定型、牵引、切割、卷盘、成品。 样管经检测，低温脆性温度<-70°C，200°C氧化诱导时间36min，热变形温度 > 122°C，拉伸屈服应力为45MPa，断裂伸长率480%，简支梁缺口冲击强度为155KJ/m2,氧 指数85%，自熄时间1S，摩擦系数0. 04,砂浆磨损率0. 08%，纵向回缩率1. 2%，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性聚乙烯管材，其特征在于原料组分按重量百分比如下：线性低密度聚乙烯（LLDPE）15%‑30%、高密度聚乙烯（HDPE）60%‑80%、改性母料1%‑5%、炭黑母料1%‑3%、辅助剂2%‑7%；其中，LLDPE为线性低密度聚乙烯，软化点为100‑120℃，熔化温度110‑125℃;HDPE为高密度聚乙烯，软化点为125‑135℃，熔化温度220‑260℃。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：辛运龙，刘建宁，
申请(专利权)人：东港市远东节水灌溉设备有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21