高强度耐静液压聚乙烯管材及其制备方法技术

本发明专利技术公开的高强度耐静液压聚乙烯管材是将常规聚乙烯与微交联聚乙烯混合后于聚合物管旋转挤出装置中利用芯棒或/和口模的旋转进行熔融挤出，所得挤出管在20℃静液压条件下的环向强度为10.8～16.12MPa，在80℃静液压测试条件下的环向强度为5.52～7.15MPa；于标准破坏时间100～200％时的破坏时间为100～200小时，且在120％和130％标准压力下，破坏时间为100～400小时。由于本发明专利技术在常规聚乙烯中添加了少量微交联聚乙烯，大幅延长了聚乙烯分子链在熔融状态下的松弛时间，使旋转挤出制备的聚乙烯管内的取向结构在松弛之前有效完成冷却、定型，使形成数量更多、偏离角度更大的偏离轴向排列串晶，从而可大幅提高聚乙烯管的环向强度和耐静液压性能。

High strength hydrostatic polyethylene pipe and its preparation method

The high strength hydrostatic polyethylene pipe disclosed by the invention is melt extruded by mixing conventional polyethylene with micro-crosslinked polyethylene in the rotating extruder of polymer pipe using the rotation of mandrel or/and die. The circumferential strength of the extruded pipe is 10.8-16.12 MPa under the hydrostatic condition at 20 C and 5.52-7.15 MPa under the hydrostatic test condition at 80 C. When the failure time is 100-200%, the failure time is 100-200 hours, and under 120% and 130% standard pressure, the failure time is 100-400 hours. Because a small amount of micro-crosslinked polyethylene is added to conventional polyethylene, the relaxation time of polyethylene molecular chain in melting state is greatly prolonged, and the orientation structure in the polyethylene pipe prepared by rotary extrusion can be cooled and shaped effectively before relaxation, thus forming more number and larger deviation angle of the axial alignment series crystals, thereby greatly improving the polyethylene pipe. Circumferential strength and hydrostatic resistance.

【技术实现步骤摘要】
高强度耐静液压聚乙烯管材及其制备方法
本专利技术属于聚乙烯管材及其制备
，具体涉及一种高强度耐静液压聚乙烯管材及其制备方法。
技术介绍
聚合物管尤其是聚乙烯管具有优异的综合性能，如密度小、流动阻力小、耐腐蚀、易安装、易连接等，被广泛应用于输气、输水和农业灌溉等领域。目前，我国聚合物管加工已成为国家重要支柱产业之一，在2015年我国聚合物管产量突破1300万吨，成为全球聚合物管产量最大的国家，且从2015年至2019年，每年仍以9％的增速在增长。传统挤出方法制备的聚乙烯管存在一些固有缺陷：熔体流经分流梭后将在成型管材上形成熔接痕，这些熔接痕在较大流体压力下成为薄弱点，使管材发生环向破坏；因受常规熔融挤出装置结构所致，使得物料的挤出方向和拉伸方向均沿轴向，管材中分子链也沿轴向取向，使聚合物管的轴向强度高，环向强度低；采用的喷淋冷却装置只能对聚合物管外壁进行喷淋冷却，导致管内外壁冷却速率不均，导致PE管内部产生较大的内应力，易使聚合物管产生内部缺陷，降低其力学强度。然而，聚乙烯管作为压力管在输送水、气等流体时，受到的环向应力却是轴向应力的两倍以上。因此，这些固有缺陷都将大大降低聚乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度耐静液压聚乙烯管材的制备方法，该方法是先将93～99.9重量份常规聚乙烯与0.1～7重量份微交联聚乙烯进行充分混合，然后将混合料置于聚合物管旋转挤出装置中，采用芯棒旋转、口模旋转、芯棒与口模同向旋转或芯棒与口模反向旋转中任一种方式，以1～20rpm的转速，于熔融段温度170～270℃，口模段温度180～250℃进行熔融旋转挤出，采用内外壁同时冷却技术，挤出的管坯在牵引机的牵引下进行冷却定径即可。

【技术特征摘要】
1.一种高强度耐静液压聚乙烯管材的制备方法，该方法是先将93～99.9重量份常规聚乙烯与0.1～7重量份微交联聚乙烯进行充分混合，然后将混合料置于聚合物管旋转挤出装置中，采用芯棒旋转、口模旋转、芯棒与口模同向旋转或芯棒与口模反向旋转中任一种方式，以1～20rpm的转速，于熔融段温度170～270℃，口模段温度180～250℃进行熔融旋转挤出，采用内外壁同时冷却技术，挤出的管坯在牵引机的牵引下进行冷却定径即可。2.根据权利要求1所述的高强度耐静液压聚乙烯管材的制备方法，该方法中所用的微交联聚乙烯的凝胶含量1～30％。3.根据权利要求1所述的高强度耐静液压聚乙烯管材的制备方法，该方法中所用的微交联聚乙烯的凝胶含量为5～25％。4.根据权利要求1或2或3所述的高强度耐静液压聚乙烯管材的制备方法，该方法中所用的微交联聚乙烯为1～5重量份。5.根据权利要求1或2或3所述的高强度耐静液压聚乙烯管材的制备方法，该方法中所述的芯棒与口模的转速为5～10rpm。6.根据权利要求4所述的高强度耐静液压聚乙烯管材的制备方法，该方法中所述的芯棒与口模的转速为5～10rpm。7.根据权利要求1或2或3所述的高...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂敏，王琪，皮林，白时兵，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51