一种抗压性强的PE波纹管材及其制备方法技术

一种抗压性强的PE波纹管材，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：高密度的聚乙烯、无机蒙脱土、1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐、40‑60%的乙醇水溶液、丁二胺、丙烯腈、雷尼镍、α‑（二苯磷基）乙酸、硼砂、二甲基硅氧烷混合环体、异戊橡胶、对羟基苯甲醚、四甲基氢氧化铵、八甲基环四硅氧烷、聚氯乙烯、石墨烯、亚磷酸苯二异辛酯。本发明专利技术的PE波纹管材具有抗压性强、防腐蚀性好，抗静电、阻燃、使用寿命长的特点。

PE corrugated pipe with high compression resistance and preparation method thereof

A strong compressive PE corrugated pipe, which is characterized in that it comprises the following raw materials prepared by high density polyethylene, montmorillonite, 1 butyl 3 2-methylimidazole six 40 fluorophosphate, 60% ethanol solution, Ding Eran, acrylonitrile, Raney nickel, alpha (two - phosphate) acetic acid, borax, two methyl siloxane hybrid ring body, isoamyl rubber, 4-methoxyphenol, four methyl ammonium hydroxide, eight methyl siloxane ring four, PVC, Shi Moxi, benzene two isooctyl phosphite. The PE corrugated pipe of the invention has the advantages of strong compression resistance, good corrosion resistance, antistatic, flame retardant and long service life.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高分子管状材料，特别是涉及一种抗压性强的PE波纹管材及其制备方法。技术背景聚乙烯管耐腐蚀性好、成本低、重量轻、安装方便、使用年限长，是金属管的很好的替代件。大多数塑料管材或金属管材在输送介质时，主要以水作为输送物质的载体，而各种固体颗粒、粉体、浆体的输送因输送量大、各种固体粉料与管壁的接触面积大，其磨损和腐蚀比水作为载体时更为严重，传统的金属管道难以满足使用要求，普通塑料管道更无法胜任和承受。PE管材作为一种高耐磨、耐冲击、耐腐蚀、耐低温、自润滑、不结垢、内压强度高、噪音小、无毒、轻便的新型塑料管材,是固体、液体、气体三态物质均可输送的高性能工程塑料管材。但聚乙烯管易产生静电，且易燃，限制了聚乙烯管的应用范围。作者王兴龙等在《阻燃抗静电PE管材料加工工艺研究》采用母料直接加入成型法，将抗静电剂在挤出过程中加入到聚合物中，并对阻燃抗静电PE管材料的加工和挤管成型加工等工艺进行了研究，试验结果表明：生产的阻燃抗静电PE管材料分散性好、产品性能稳定，无污染、有利于大规模化生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抗压性强的PE波纹管材及其制备方法。本专利技术采用如下技术方案来实现上述目的的：一种抗压性强的PE波纹管材，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：高密度的聚乙烯200份、无机蒙脱土8-10份、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐15-20份、40-60%的乙醇水溶液80-100份、丁二胺15-20份、丙烯腈20-25份、雷尼镍1-2份、α-（二苯磷基）乙酸40-45份、硼砂8-10份、二甲基硅氧烷混合环体15-20份、异戊橡胶15-20份、对羟基苯甲醚3-5份、四甲基氢氧化铵3-4份、八甲基环四硅氧烷15-20份、聚氯乙烯8-10份、石墨烯6-8份、亚磷酸苯二异辛酯2-3份。所述的抗压性强的PE波纹管材，其特征在于，其由如下步骤制备而成：（1）将无机蒙脱土和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐混合均匀，加入40-60%的乙醇水溶液，70-80℃，混合搅拌4-6h，过滤，得有机蒙脱土；将有机蒙脱土、丁二胺、丙烯腈、雷尼镍混合均匀，80-90℃混合搅拌8-10h，加入α-（二苯磷基）乙酸，降低温度至65-75℃，搅拌反应5-6h，再加入硼砂，升高温度至80-90℃，搅拌反应8-10h，得到支化层状硅酸盐；（2）向聚合反应釜加入二甲基硅氧烷混合环体，真空度为-0.09MPa、80℃下抽真空脱水3-5h；脱水结束后，卸真空，加入异戊橡胶、对羟基苯甲醚、四甲基氢氧化铵、八甲基环四硅氧烷，搅拌均匀后升温，控温105℃±5℃下密封开环聚合反应5-8h；聚合反应结束，升温到200℃，真空度-0.1MPa，抽真空脱除低分子挥发分3-4h；（3）先将高密度聚乙烯、聚氯乙烯、石墨烯、支化层状硅酸盐、亚磷酸苯二异辛酯投入高混机中，经过30-40min的搅拌后，将混合后的料加入挤出机中，挤出机螺杆各段温度为150-220℃，挤出的料经切粒、干燥、冷却即为母料；将母料与步骤（2）的产物混合加入挤出机中，挤出机的长径比为30，挤出机螺杆各段温度为40-200℃，混合料经过高温加热及螺杆旋转充分混合并被挤出，挤出料在加温、加压作用下物料被塑化成熔融状，以不同规格的机头模具和定径套挤出相应的管坯，而后再经过相对应的波纹模块和扩口模块冷却定型，然后经过计长装置和切割装置，管材被自动地定长切断，最后进入自动扩口机，对管材头部进行扩口加工，得到PE波纹管材。所述的高密度的聚乙烯的密度处于0.950～0.985g/cm3之间。本专利技术的有益效果是：采用层状硅酸盐改性聚乙烯是利用层状硅酸盐片层之间结合力较弱、片层间的摩擦系数小的特性，当进行熔体加工时,硅酸盐片层之间相对滑移,从而可减少聚乙烯大分子之间的无序缠结,提高其熔体的流动性,改善其加工性能；异戊橡胶具有优良的耐温性、优异的耐候性、良好的电绝缘性，经有机硅烷接枝的聚乙烯的加工流动性得到极大的提高，可用普通的挤出设备进行加工，所制备的PE管材具有极好的耐磨性、耐腐蚀性和耐低温性；通过在管材中添加石墨烯,可大大增强管材的强度,添加的合理组配的阻燃剂和抗静电剂,使聚乙烯管材获得了良好的阻燃和抗静电性能。由于采用添加石墨烯的方式来增加强度,不必将管材制作的较厚,成本低,又轻巧,使用方便,适用范围广。具体实施方式本实施例的抗压性强的PE波纹管材，其由如下重量份的原料制备而成：高密度的聚乙烯200份、无机蒙脱土10份、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐20份、60%的乙醇水溶液100份、丁二胺20份、丙烯腈25份、雷尼镍2份、α-（二苯磷基）乙酸45份、硼砂10份、二甲基硅氧烷混合环体20份、异戊橡胶20份、对羟基苯甲醚5份、四甲基氢氧化铵4份、八甲基环四硅氧烷20份、聚氯乙烯10份、石墨烯8份、亚磷酸苯二异辛酯3份。本实施例的抗压性强的PE波纹管材，其由如下步骤制备而成：（1）将无机蒙脱土和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐混合均匀，加入60%的乙醇水溶液，80℃，混合搅拌6h，过滤，得有机蒙脱土；将有机蒙脱土、丁二胺、丙烯腈、雷尼镍混合均匀，90℃混合搅拌10h，加入α-（二苯磷基）乙酸，降低温度至75℃，搅拌反应6h，再加入硼砂，升高温度至90℃，搅拌反应10h，得到支化层状硅酸盐；（2）向聚合反应釜加入二甲基硅氧烷混合环体，真空度为-0.09MPa、80℃下抽真空脱水5h；脱水结束后，卸真空，加入异戊橡胶、对羟基苯甲醚、四甲基氢氧化铵、八甲基环四硅氧烷，搅拌均匀后升温，控温105℃±5℃下密封开环聚合反应8h；聚合反应结束，升温到200℃，真空度-0.1MPa，抽真空脱除低分子挥发分4h；（3）先将高密度聚乙烯、聚氯乙烯、石墨烯、支化层状硅酸盐、亚磷酸苯二异辛酯投入高混机中，经过40min的搅拌后，将混合后的料加入挤出机中，挤出机螺杆各段温度为150-220℃，挤出的料经切粒、干燥、冷却即为母料；将母料与步骤（2）的产物混合加入挤出机中，挤出机的长径比为30，挤出机螺杆各段温度为40-200℃，混合料经过高温加热及螺杆旋转充分混合并被挤出，挤出料在加温、加压作用下物料被塑化成熔融状，以不同规格的机头模具和定径套挤出相应的管坯，而后再经过相对应的波纹模块和扩口模块冷却定型，然后经过计长装置和切割装置，管材被自动地定长切断，最后进入自动扩口机，对管材头部进行扩口加工，得到PE波纹管材。经测试，本实施例的PE波纹管材的拉伸屈服强度/MPa大于30，弯曲强度/MPa大于20，缺口冲击强度/kJ·m-2（23℃）大于100。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗压性强的PE波纹管材，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：高密度的聚乙烯200份、无机蒙脱土8‑10份、1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐15‑20份、40‑60%的乙醇水溶液80‑100份、丁二胺15‑20份、丙烯腈20‑25份、雷尼镍1‑2份、α‑（二苯磷基）乙酸40‑45份、硼砂8‑10份、二甲基硅氧烷混合环体15‑20份、异戊橡胶15‑20份、对羟基苯甲醚3‑5份、四甲基氢氧化铵3‑4份、八甲基环四硅氧烷15‑20份、聚氯乙烯8‑10份、石墨烯6‑8份、亚磷酸苯二异辛酯2‑3份。

【技术特征摘要】
1.一种抗压性强的PE波纹管材，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：高密度的聚乙烯200份、无机蒙脱土8-10份、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐15-20份、40-60%的乙醇水溶液80-100份、丁二胺15-20份、丙烯腈20-25份、雷尼镍1-2份、α-（二苯磷基）乙酸40-45份、硼砂8-10份、二甲基硅氧烷混合环体15-20份、异戊橡胶15-20份、对羟基苯甲醚3-5份、四甲基氢氧化铵3-4份、八甲基环四硅氧烷15-20份、聚氯乙烯8-10份、石墨烯6-8份、亚磷酸苯二异辛酯2-3份。2.根据权利要求1中所述的抗压性强的PE波纹管材，其特征在于，其由如下步骤制备而成：（1）将无机蒙脱土和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐混合均匀，加入40-60%的乙醇水溶液，70-80℃，混合搅拌4-6h，过滤，得有机蒙脱土；将有机蒙脱土、丁二胺、丙烯腈、雷尼镍混合均匀，80-90℃混合搅拌8-10h，加入α-（二苯磷基）乙酸，降低温度至65-75℃，搅拌反应5-6h，再加入硼砂，升高温度至80-90℃，搅拌反应8-10h，得到支化层状硅酸盐；（2）向聚合反应釜加入二甲基硅氧烷混合环...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒玉法，季琨，季汝来，刘学辉，马刚，
申请(专利权)人：安庆市悦发管业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34