本发明专利技术公开了一种PE管材，所述PE管材包括90~110份的PE100；0.5~3份的功能母料；1~4份的浓缩色母料。本发明专利技术所述的PE管材的制备方法为：先称取各组分，并将各组分依次投入混料机中，在70℃-90℃下混合均匀，混合料用螺杆挤出机挤出成型。本发明专利技术通过对管材配方、制备方法、加工设备的改进，采用PE100原料生产的管材内外壁均很平整光滑，在保持原有机械强度的前提下，不仅解决管道使用过程中内壁易积水垢的问题，而且明显提高生产效率和产品合格率，大大降低产品的制造成本。
【技术实现步骤摘要】
一种PE管材及其制备方法和设备
本专利技术涉及一种管材，尤其涉及一种PE管材及其制备方法和设备。
技术介绍
PE（聚乙烯）由于其优越的性能，被广泛应用于给水管制造领域。PE给水管材具有优良的耐腐蚀性、卫生性能、柔韧性、耐低温性和较长的使用寿命，生产能耗低，水流阻力小，安装简便迅速，已成为传统给水钢管和PVC（聚氯乙烯）给水管的理想替代品。为满足给水管材静液压强度和其它机械强度的要求，在使用PE（聚乙烯）材料生产给水管材产品时，多采用牌号为PE100的原料。因为PE100这种材料的最小要求强度为10MPa，能满足各种机械强度的要求。但是，由于PE100原料加工流动性较差，用此原料生产给水管材产品，挤出生产时出料速度慢，生产效率低，管材内壁容易出现轴向划痕和不规则凹痕，管材外壁光泽度差,管材长时间使用后内壁会结水垢。在实际生产过程中，使用PE100原料往往造成产品合格率低下，增加了企业的制造成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种由PE100原料生产的PE管材，该管材内外壁均很平整光滑，内壁不易积水垢，且生产效率高。本专利技术还提供了该PE管材的制备方法及设备。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种PE管材，所述PE管材包括以下重量份数的组分：PE10090～110份；功能母料0.5～3份；浓缩色母料1～4份；所述功能母料包括以下重量份数的组分：所述功能母料中，以线性低密度聚乙烯为载体，以四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物为加工助剂，以芥酸酰胺为分散剂，并配合钛酸酯偶联剂。在挤出加工过程中，具有低表面能的四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物（PFA加工助剂）粒子迁移至熔体表面与挤出机的机筒、螺杆、模头的金属表面接触，逐渐在聚合物熔体与挤出机内部的金属表面之间形成能使PE100熔体顺畅流过的“涂层”。这种“迁移”和“涂层”使得PE100熔体与金属表面之间的粘着力下降，同时切应力也有了明显下降。这样，挤出的管材内外表面平整度和光滑度都非常好，而且由于料流阻力小，出料速度快，能使单位时间的产量大幅提高，大大提高了管材的生产效率。进一步，所述浓缩色母料包括以下重量份数的组成：低密度聚乙烯85～90份；炭黑0.5～2份；月桂酸钡10～15份。其中，浓缩色母料以低密度聚乙烯（LDPE）为载体，以炭黑为着色剂，以月桂酸钡为分散剂。本专利技术所述的PE管材的制备方法为：先称取各组分，并将各组分依次投入混料机中，在70℃-90℃下混合均匀得到混合料，混合料用螺杆挤出机挤出成型，挤出过程中，螺杆温度为40℃～60℃，料筒温度为170℃～185℃，模具温度为190℃～200℃；管材挤出后采用真空冷却定径法对管材进行冷却定型，冷却时真空度为-0.02MPa～-0.04MPa，冷却温度为15℃～20℃。本专利技术所述的PE管材的制备方法中所使用的设备，所述设备为螺杆挤出机，螺杆挤出机的螺杆结构沿原料的给进方向依次设有固相段、固液交替段、屏障段和销钉段，螺杆的固相段沿螺杆轴向设有一条螺旋状的螺纹，螺杆的固液交替段沿螺杆轴向设有两条螺旋状的螺纹，两条螺纹之间形成固相和液相交替的两种螺槽，所述屏障段沿螺杆轴向间隔设置两条以上螺旋状的凹槽，凹槽一端为开口，另一端为封口，相邻凹槽的开口方向相反；所述销钉段设有两处以上与螺杆轴向垂直且环形的销钉。本专利技术的螺杆挤出机采用以上的螺杆结构，混合料从螺杆的固相段进入，然后经加热，部分组分熔融，混合料接着进入固液交替段的两个螺槽，两个螺槽分别用于承装固相和液相。混合料从固液交替段出来后，大部分混合料已经熔融，部分未熔的固相混合料经过屏障段的凹槽，被挡在凹槽内，直至被加热成液相后从凹槽的开口流出；最后，混合料进入销钉段，销钉段设置的环状销钉将少量残留的固相混合料打碎，增大固体碎片与熔体之间的传热面积，使混合料完全熔融塑化。本专利技术采用以上分离-屏障-销钉这种复合型的高效螺杆结构，在较低的加工温度下就能使混合料塑化均匀，大大较少生产能耗。其结构使混合料挤出生产过程中，各级熔体压力较平衡，压力波动小，从而使挤出管材产品内外壁平整度好。而且，这种螺杆结构，使得混合料在料筒内的输送速度大幅提高，挤出生产效率也就明显提高。本专利技术通过对管材配方、制备方法、加工设备的改进，采用PE100原料生产的管材内外壁均很平整光滑，在保持原有机械强度的前提下，不仅解决管道使用过程中内壁易积水垢的问题，而且明显提高生产效率和产品合格率，大大降低产品的制造成本。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：图1为本专利技术螺杆的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：本专利技术一种PE管材，所述PE管材包括以下重量份数的组分：PE10090～110份；功能母料0.5～3份；浓缩色母料1～4份；所述功能母料包括以下重量份数的组分：本专利技术所述的PE管材的制备方法为：先称取各组分，并将各组分依次投入混料机中，在70-90℃下混合均匀形成混合料，混合料用螺杆挤出机挤出成型，挤出过程中，螺杆温度为40℃～60℃，料筒温度为170℃～185℃，模具温度为190℃-200℃；管材挤出后采用真空冷却定径法对管材进行冷却定型，冷却时真空度为-0.02MPa～-0.04MPa，冷却温度为15℃～20℃。实施例1PE管材的制备方法为：1）先按配方称取各组分：PE10090份；功能母料0.5份；浓缩色母料4份；所述功能母料包括以下重量份数的组分：所述浓缩色母料包括以下重量份数的组成：低密度聚乙烯85份；炭黑2份；月桂酸钡10份。2）将各组分依次投入混料机中，在70℃下混合均匀形成混合料，混合料用螺杆挤出机挤出成型，挤出过程中，螺杆温度为60℃，料筒温度为170℃，模具温度为200℃；管材挤出后采用真空冷却定径法对管材进行冷却定型，冷却时真空度为-0.02MPa，冷却温度为15℃～20℃。实施例2PE管材的制备方法为：1）先按配方称取各组分：PE100110份；功能母料3份；浓缩色母料1份；所述功能母料包括以下重量份数的组分：所述浓缩色母料包括以下重量份数的组成：低密度聚乙烯90份；炭黑0.5份；月桂酸钡15份。2）将各组分依次投入混料机中，在90℃下混合均匀形成混合料，混合料用螺杆挤出机挤出成型，挤出过程中，螺杆温度为40℃，料筒温度为185℃，模具温度为190℃；管材挤出后采用真空冷却定径法对管材进行冷却定型，冷却时真空度为-0.04MPa，冷却温度为15℃～20℃。实施例3PE管材的制备方法为：1）先按配方称取各组分：PE100100份；功能母料2份；浓缩色母料2份；所述功能母料包括以下重量份数的组分：所述浓缩色母料包括以下重量份数的组成：低密度聚乙烯87份；炭黑1.0份；月桂酸钡12份。2）将各组分依次投入混料机中，在80℃下混合均匀形成混合料，混合料用螺杆挤出机挤出成型，挤出过程中，螺杆温度为50℃，料筒温度为180℃，模具温度为195℃；管材挤出后采用真空冷却定径法对管材进行冷却定型，冷却时真空度为-0.03MPa，冷却温度为15℃～20℃。本专利技术PE管材的制备方法中所使用的设备，所述设备为螺杆挤出机，螺杆挤出机的螺杆结构沿原料的给进方向依次设有固相段1、固液交替段2、屏障段3和销钉段4，螺杆的固相段1沿螺杆轴向本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种PE管材，其特征在于：所述PE管材包括以下重量份数的组分：PE100 90~110份；功能母料 0.5~3份；浓缩色母料 1~4份；所述功能母料包括以下重量份数的组分：线性低密度聚乙烯 80~90份；四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物 4~5份； 芥酸酰胺 5~10份；钛酸酯偶联剂 0.5~1份。
【技术特征摘要】
1.一种PE管材，其特征在于：所述PE管材包括以下重量份数的组分：PE10090~110份；功能母料0.5~3份；浓缩色母料1~4份；所述功能母料包括以下重量份数的组分：线性低密度聚乙烯80~90份；四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物4~5份；芥酸酰胺5~10份；钛酸酯偶联剂0.5~1份。2.根据权利要求1所述的PE管材，其特征在于：所述浓缩色母料包括以下重量份数的组成：低密度聚乙烯85~90份；炭黑0.5~2份；月桂...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈源喜，
申请(专利权)人：福建博大塑业新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。