一种增强HDPE双壁波纹管及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种增强HDPE双壁波纹管及其制备方法，所述增强HDPE双壁波纹管的配方由下述重量份的原料组成：高密度聚乙烯100份、木粉40～60份、钛酸酯偶联剂1～3份、乙烯丙烯酸共聚物7～9份；其中，所述木粉的目数为80～110；所述乙烯丙烯酸共聚物中丙烯酸的含量为15%～20%，所述乙烯丙烯酸共聚物的熔融指数为30～40g/10min；本发明专利技术制备得到的增强HDPE双壁波纹管具有较好的低温冲击韧性、刚性好、环刚度高、抗蠕变能力优异，同时具有较低的成本，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及塑料管材
，具体涉及一种增强HDPE双壁波纹管及其制备方法。
技术介绍
随着我国国民经济持续稳定的高速增长，为城镇基础设施建设提供了良好的宏观环境和广阔空间。我国对于环境保护的日益重视，从中央到地方各级政府出台了一系列节水、治污保护环境的政策法规。供水、节水、排水及污水治理将成为今后城市市政建设的重点，这为大口径塑料管的推广应用提供了市场发展空间。由于结构壁管可以节省原料，降低成本，因此结构壁管已经成为大口径排水排污管道的主流产品。我国用于排水和排污管道的U-PVC双壁波纹管有刚度好，价格低等优点；但是也有低温冲击性能差的缺点，特别在北方冬季施工时非常容易破损。而HDPE双壁波纹管在低温韧性上有明显的优势，但由于PE材料特性，其刚性较水泥管差，管材的环刚度和抗蠕变能力较PVC波纹管差，在长期使用过程中，容易受重力变形，影响产品使用寿命。现有技术中很少涉及同时具有低温韧性、刚性、环刚度以及抗蠕变能力均较好的增强HDPE双壁波纹管材；因此，开发一种增强HDPE双壁波纹管材，具有很大意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种增强HDPE双壁波纹管及其制备方法，该增强HDPE双壁波纹管具有较好的低温冲击韧性、刚性好、环刚度高、抗蠕变能力优异，同时具有较低的成本，具有广阔的应用前景。本专利技术的目的是通过如下技术方案予以实现的：    一种增强HDPE双壁波纹管，所述HDPE双壁波纹管的配方由下述重量份的原料组成：高密度聚乙烯                               100份；木粉                                       40～60份；钛酸酯偶联剂                               1～3份；乙烯丙烯酸共聚物                           7～9份；其中，所述木粉的目数为80～110目；所述乙烯丙烯酸共聚物中丙烯酸的含量为15%～20%，所述乙烯丙烯酸共聚物的熔融指数为30～40g/10min。上述HDPE双壁波纹管的制备方法包括如下步骤：  将所述木粉采用专用烘干生产线即采用两级组合脉冲气流进行干燥，具体过程为:在120～180℃烘干1～3小时，使其水分低于300mg/kg，冷却至常温后与钛酸酯偶联剂混合，加热至60～70℃，在800～1100转/分速度下搅拌分散5～7分钟，然后加入乙烯丙烯酸共聚物，搅拌均匀后自动冷却；然后将上述混合料与高密度聚乙烯混合均匀，然后输送至挤出机，塑化挤出、模具成型即得增强HDPE双壁波纹管。  在本专利技术中，由于木粉干燥具有产量大但干燥温度不能太高的特点，干燥温度过高容易起火，采用传统的干燥设备很难满足大生产的要求。因此本专利技术中的木粉干燥采用专用的干燥生产线，即采用两级组合脉冲气流干燥。在干燥时，湿木粉通过加料器连续地进入第一级脉冲气流干燥器下端的干燥管中。在干燥管内，木粉被高速热空气冲散并向上移动，物料与气流充分地接触，水分被快速蒸发。木粉通过干燥管后被旋风分离器收集，再进入第二级脉冲气流干燥器，再次进行干燥，有效地延长了物料的干燥时间并取得了很好的效果。专利技术人在实验过程中发现乙烯丙烯酸共聚物（EAA）的熔融指数及丙烯酸（AA）的含量对管材同样具有较大的影响。适当的熔融指数及丙烯酸（AA）含量有利于改善管材的低温韧性、刚性、环刚度以及抗蠕变能力。当乙烯丙烯酸共聚物（EAA）的AA含量较低时，管材的刚性、抗蠕变性、耐化学性会较好，但韧性和环境应力开裂性能较差；当AA含量较高时，管材的韧性、耐环境应力开裂性能会提高，但刚性、抗蠕变性、耐化学性会降低。另外，随着EAA熔融指数的提高，其加工性能较好；反之，管材的韧性和耐环境应力开裂性能会增加；因此本专利技术选用的乙烯丙烯酸共聚物中丙烯酸的含量为15%～20%，所述乙烯丙烯酸共聚物的熔融指数为30～40g/10min。     进一步优选地，所述乙烯丙烯酸共聚物中丙烯酸的含量为18%，所述乙烯丙烯酸共聚物的熔融指数为35g/10min。    专利技术人在实验过程中发现，木粉的目数对管材的低温韧性、刚性、环刚度以及抗蠕变能力影响较大；木粉目数较小，表面粗糙度高，结构疏松，由于高密度聚乙烯为非极性，而木粉为极性，两者的相容性差，高密度聚乙烯熔体不易向木粉中渗透，木粉周围容易形成空洞缺陷；而当木粉目数过大时，木粉粒径小，易团聚，这些缺陷形成应力集中，在较小的作用下，容易断裂，而80～110目的木粉，粒径适中，与高密度聚乙烯相容性好，此时冲击强度和弯曲强度最好。进一步优选地，所述木粉的目数为100目。优选地，所述高密度聚乙烯为聚乙烯PN049。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术制备得到的HDPE双壁波纹管不仅在低温韧性上有明显的优势，同时通过调节配方中EAA的含量、其熔融指数以及选择EAA中丙烯酸的含量、木粉目数的选择等制备得到的HDPE双壁波纹管的刚性好、环刚度高、抗蠕变能力强，在长期使用过程中，不会因重力变形，从而延长产品的使用寿命；同时生产成本低，具有广阔的应用前景。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的描述。这些实施例仅是对本专利技术的典型描述，但本专利技术不限于此。下述实施例中所用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法，所使用的原料，试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。实施例1一种增强HDPE双壁波纹管，所述HDPE双壁波纹管的配方由下述重量份的原料组成：聚乙烯PN049                               100份；木粉                                       40份；钛酸酯偶联剂                               1份；乙烯丙烯酸共聚物                           7份；其中，所述木粉的目数为80目；所述乙烯丙烯酸共聚物中丙烯酸的含量为15%，所述乙烯丙烯酸共聚物的熔融指数为30g/10min；所述HDPE双壁波纹管的制备方法包括如下步骤：将所述木粉采用专用烘干生产线在120℃烘干3小时，使其水分低于300mg/kg，冷却至常温后与钛酸酯偶联剂混合，加热至60℃，在1100转/分速度下搅拌分散7分钟，然后加入乙烯丙烯酸共聚物，搅拌均匀后自动冷却；然后将上述混合料与聚乙烯PN049混合均匀，然后输送至挤出机，塑化挤出、模具成型即得增强HDPE双壁波纹管。实施例2一种增强HDPE双壁波纹管，所述HDPE双壁波纹管的配方由下述重量份的原料组成：聚乙烯PN049                               100份；木粉                                       50份；钛酸酯偶联剂          本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增强HDPE双壁波纹管，其特征在于，所述HDPE双壁波纹管的配方由下述重量份的原料组成：高密度聚乙烯                               100份；木粉                                       40～60份；钛酸酯偶联剂                               1～3份；乙烯丙烯酸共聚物                           7～9份；其中，所述木粉的目数为80～110目；所述乙烯丙烯酸共聚物中丙烯酸的含量为15%～20%，所述乙烯丙烯酸共聚物的熔融指数为30～40g/10min；所述HDPE双壁波纹管的制备方法包括如下步骤：将所述木粉采用两级组合脉冲气流干燥，在120～180℃烘干1～3小时，使其水分低于300mg/kg，冷却至常温后与钛酸酯偶联剂混合，加热至60～70℃，在800～1100转/分速度下搅拌分散5～7分钟，然后加入乙烯丙烯酸共聚物，搅拌均匀后自动冷却；然后将上述混合料与高密度聚乙烯混合均匀，然后输送至挤出机，塑化挤出、模具成型即得增强HDPE双壁波纹管。

【技术特征摘要】
1.一种增强HDPE双壁波纹管，其特征在于，所述HDPE双壁波纹管的配方由下述重量份的原料组成：
高密度聚乙烯                               100份；
木粉                                       40～60份；
钛酸酯偶联剂                               1～3份；
乙烯丙烯酸共聚物                           7～9份；
其中，所述木粉的目数为80～110目；所述乙烯丙烯酸共聚物中丙烯酸的含量为15%～20%，所述乙烯丙烯酸共聚物的熔融指数为30～40g/10min；
所述HDPE双壁波纹管的制备方法包括如下步骤：
将所述木粉采用两级...

【专利技术属性】
技术研发人员：代营伟，李锦松，代卫东，
申请(专利权)人：河南联塑实业有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41