本发明专利技术公开了一种赤泥改性PP复合材料及其用于制备双壁波纹管的方法，该赤泥改性PP复合材料由以下重量份的组分组成：聚丙烯混合树脂100份、赤泥粉60～80份、抗冲剂10～20份、相容剂0～10份、消泡剂0～10份、其他助剂0～10份。将赤泥粉放入混料捏合机，控制转速1000转/分钟、温度100～110℃下保持2～5分钟；加入硬脂酸钙、固体填料取向剂P2010，搅拌5～10min；捏合温度降至48～52℃，加入聚丙烯混合树脂、相容剂、抗冲剂、消泡剂与芥酸酰胺搅拌均匀，然后将赤泥改性PP复合材料置于双主机锥双螺杆设备中挤出管材，经模块、真空、冷却成型、切割、包装制得双壁波纹管。本发明专利技术制得的双壁波纹管高刚度、强韧性，赤泥在PP材料中流动性好、易加工、成本低、环保。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及波纹管材料
，具体是一种赤泥改性PP复合材料及其用于制备双壁波纹管的方法。
技术介绍
赤泥亦称红泥，从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固体废物。中国作为世界第4大氧化铝生产国，每年排放的赤泥高达数百万吨。大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面积的堆场堆放，占用了大量土地，也对环境造成了严重的污染。全世界每年产生的赤泥约7000万吨，我国每年产生的赤泥为3000万吨以上。大量的赤泥的产生已经对人类的生产、生活造成多方面的直接和间接的影响，所以最大限度的减少赤泥的产量和危害，实现多渠道、大数量的资源化已迫在眉睫。赤泥主要化学成份SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3，颗粒直径0.088～0.25毫米，比重2.7～2.9，容重0.8～1.0，熔点1200～1250℃，赤泥具有巨大的比表面积和含有大量纳米和亚微米级孔隙的特点，因此，具有纳米效应，热稳定性，阻燃性等天然的特性。双壁波纹管，是一种具有环状结构外壁和平滑内壁的新型管材，80年代初在德国首先研制成功。经过十多年的发展和完善，已经由单一的品种发展到完整的产品系列。目前在生产工艺和使用技术上已经十分成熟。由于其优异的性能和相对经济的造价，在欧美等发达国家已经得到了极大的推广和应用。在等负荷的条件下，双壁波纹管只需要较薄的管壁就可以满足要求。与同材质规格的实壁相管比，能节约一半左右的原材料，所以造价也较低，在我国，双壁波纹管的推广和应用正处在上升势态阶段。双壁管道一般使用聚乙烯树脂(PE)和聚氯乙烯(UPVC)树脂，聚丙烯树脂(PP)。随着社会进步，人们广泛意识到，如果使用高质量且更耐用产品，就能节省保养和维修费用，因而进一步需求更佳的可用性以及更高的硬度和质量的排污/排水系统用的管道。PE双壁波纹管韧性好、抗冲击性能好、耐寒性好。但其缺点是材料弹性模量低、产品强度低、用料量多；耐高温性能差，尤其是南方夏天管材刚度明显变低，接口易变形施工困难。PVC双壁波纹管强度大、材料弹性模量高、难燃。但其缺点是原材料加工时热稳定性差，尤其是大口径管道很难成型，遇高温易分解、流动性差，一般常用小口径管材，大口径管材很难生产；耐寒性差，抗冲击性能差，尤其到冬天脆性大，不易施工。PP双壁波纹管目前研究比较少，由于PP具有无毒、耐腐蚀、密度小、拉伸模量高、耐热性好、加工性能优良等优点，加工为PE双壁波纹管同等规格尺寸、同一环刚度等级管材米质量可下降，是节材型管材，这对倡导节材、节能、实施低碳经济社会有积极意义。但純PP低温脆性大、韧性差、成型收缩率大、易老化尤为严重，需要对纯料进行改性加工成可适用与制造双壁波纹管的复合材料。目前一般加入橡胶或热塑性弹性体提高韧性，或者采用无机纳米刚性粒子对PP进行改性，可实现同时增强与增韧。赤泥作塑料填料的研究已进行多年，近年来随着塑料加工及填料表面处理剂的不断改进，赤泥在塑料行业的应用取得了新的进展。比如专利200610043514.0公开了一种利用废PVC生产的彩色塑胶地板及其制作方法，专利200810116380.X一种基于环保的赤泥复配改性协同阻燃聚乙烯，专利200910143767.9赤泥/旧塑料合成建筑装修复合材料等。赤泥改性填充主要涉及在PVC制品领域，尚未有在PP树脂粉填充改性的深度报导，更没有在PP波纹管使用的成熟案例。当前，国内波纹管的研究热点和市场热点，仍局限于PVC，PE种类，PP类的也有报道，比如中国专利201010231705.6公开了一种组合物、用组合物生产的大口径双壁波纹管以及生产工艺：中国专利200910256085.9公开了一种复合双壁波纹管及其制备工艺；中国专利200410065143.7公开了大口径聚丙烯双壁波纹管组合物；中国专利200810182502.5公开了一种用于生产聚丙烯双壁加筋波纹管的共聚物及其制备方法。该类PP双壁波纹管技术都是在PE双壁波纹管的设备基础上进行研究的，并且均未涉及赤泥作为填充改性剂在PP双壁波纹管中的应用，所用无机刚性粒子为纳米级碳酸钙，是以牺牲矿山和环境为代价的一种发展方式。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种赤泥改性PP复合材料及其用于制备双壁波纹管的方法，该材料主要用于制作双壁波纹管，所制造的双壁波纹管具有高环刚度，韧性好，成本低的特点。另外，针对该种复合材料还提供了生产该种波纹管使用的主机和机头配置方案；使传统工业废料赤泥，有了稳定的渠道进行消耗，产生良好的循环经济、社会、环境效益。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种赤泥改性PP复合材料，由以下重量份的组分组成：聚丙烯混合树脂100份、赤泥粉60～80份、抗冲剂10～20份、相容剂0～10份、消泡剂0～10份、其他助剂0～10份；所述聚丙烯混合树脂由PP4220、PP001和PP再生料组成；所述其他助剂是硬脂酸钙、固体填料取向剂P2010与芥酸酰胺的混合物。作为本专利技术进一步的方案：所述赤泥改性PP复合材料，由以下重量份的组份制成：聚丙烯混合树脂100份、赤泥粉65～75份、抗冲剂15～20份、相容剂3～5份、消泡剂3～5份、其他助剂3～5份；其中，聚丙烯混合树脂中，PP4220∶PP001∶PP再生料的质量比为1.5～2.5∶0.5～1.5∶3～5；其他助剂中硬脂酸钙∶固体填料取向剂P2010∶芥酸酰胺的质量比为2.5～3.5∶2.5～3.5∶0.5～2。作为本专利技术进一步的方案：所述抗冲剂采用POE。作为本专利技术进一步的方案：所述相容剂采用双马来酸酐或马来酸酐或者两者的混合物。作为本专利技术进一步的方案：所述的相容剂采用双马来酸酐。一种赤泥改性PP复合材料用于制备双壁波纹管的方法，包含以下步骤：(1)将赤泥粉放入混料捏合机，将混料捏合机控制在转速1000转/分钟，温度100～110℃条件下保持2～5分钟，以控制赤泥粉中的游离水分小于或等于0.3％；(2)然后加入硬脂酸钙、固体填料取向剂P2010，对赤泥粉进行表面活化，于混料捏合机中搅拌5～10min；(3)捏合温度降至48～52℃，加入聚丙烯混合树脂、相容剂、抗冲剂、消泡剂与芥酸酰胺搅拌均匀，然后出料待用；(4)将上述赤泥改性PP复合材料置于双主机锥双螺杆设备中挤出管材，经模块、真空、冷却成型、切割、包装制得双壁波纹管。(和其他波纹管管材类似，不再赘述)。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤(4)中双主机锥双螺杆设备，由PE双壁波纹管成型机和以下设备构成：(a)使用锥双80/156主电机功率55kW作为波纹管主机的外壁机；(b)使用锥双65/132主电机功率37kW作为波纹管主机的内壁机；(c)模头挤出压缩比相比其他物料挤出压缩比较大，在(2.0～2.8)∶1，填充在聚丙烯混合树脂中的赤泥粉使得物料的整体流动性能明显降低，应尽量避免流道急剧变化或出现台阶所引起的糊料现象，另外，在模头出口增加冷却板，使制品触摸膨胀系数减小。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术赤泥改性PP复合材料使用聚丙烯与POE共混以及无机刚性纳米粒子的使用，很好的解决现有技术的不足，满足波纹管高刚度的同时又具有较强的韧性。同时，加入相容剂和固体填料取向剂解决了赤泥在PP材料中流动性差不易加工的问题，使传统工业废料赤泥，有了稳定的渠本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种赤泥改性PP复合材料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：聚丙烯混合树脂100份、赤泥粉60～80份、抗冲剂10～20份、相容剂0～10份、消泡剂0～10份、其他助剂0～10份；所述聚丙烯混合树脂由PP4220、PP001和PP再生料组成；所述其他助剂是硬脂酸钙、固体填料取向剂P2010与芥酸酰胺的混合物。
【技术特征摘要】
1.一种赤泥改性PP复合材料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：聚丙烯混合树脂100份、赤泥粉60～80份、抗冲剂10～20份、相容剂0～10份、消泡剂0～10份、其他助剂0～10份；所述聚丙烯混合树脂由PP4220、PP001和PP再生料组成；所述其他助剂是硬脂酸钙、固体填料取向剂P2010与芥酸酰胺的混合物。2.根据权利要求1所述的赤泥改性PP复合材料，其特征在于，由以下重量份的组份制成：聚丙烯混合树脂100份、赤泥粉65～75份、抗冲剂15～20份、相容剂3～5份、消泡剂3～5份、其他助剂3～5份；其中，聚丙烯混合树脂中，PP4220∶PP001∶PP再生料的质量比为1.5～2.5∶0.5～1.5∶3～5；其他助剂中硬脂酸钙∶固体填料取向剂P2010∶芥酸酰胺的质量比为2.5～3.5∶2.5～3.5∶0.5～2。3.根据权利要求1-2任一所述的赤泥改性PP复合材料，其特征在于，所述的抗冲剂采用POE。4.根据权利要求1-2任一所述的赤泥改性PP复合材料，其特征在于，所述相容剂采用双马来酸酐或马来酸酐或者两者的混合物。5.根据权利要求4所述的赤泥改性PP复合材料，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：王爱国，王帅波，陈志远，
申请(专利权)人：临沂东立塑胶建材有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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