一种韧性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韧性HDPE双壁波纹管及其制备方法。所述韧性HDPE双壁波纹管由HDPE粒料、回收HDPE、聚烯烃热熔胶、纳米级纤维和硬脂酸钙组成，所述HDPE粒料由HDPE、山核桃壳、银杏果壳、顺丁烯二酸酐、A‑171硅烷偶联剂和磁石粉反应制得，所述回收HDPE由回收料HDPE、浓盐酸、氯化钠、水、聚硅酸铝铁和聚丙烯酰胺C8540反应制得，所述聚烯烃热熔胶由聚烯烃热熔胶粒、硅溶胶、二氧化钛溶胶和硫酸钙反应制得，所述纳米级纤维由纳米纤维、巯基乙醇、己二酸、沥青和环氧氯丙烷橡胶反应制得。本发明专利技术提供的韧性HDPE双壁波纹管具有优异的耐压性、冲击性能和环柔性。

A Dual-wall Resilient HDPE Bellows and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种韧性HDPE双壁波纹管及其制备方法
本专利技术涉及塑料管材领域，具体涉及一种韧性HDPE双壁波纹管及其制备方法。
技术介绍
随着工业经济的快速发展和人们生活水平的不断提升，人们对塑料管材的使用量不断增加的同时，对塑料管材提出了更高的要求，尤其是对HDPE双壁波纹管，市场期望HDPE双壁波纹管在耐压性、冲击强度和环柔性性能方面得到进一步提升。本领域技术人员对HDPE双壁波纹管的配方和工艺进行了系统研究。由于普通HDPE双壁波纹管适用于普通塑料管材领域，对于特殊领域的HDPE双壁波纹管的性能需要不达标。因此，HDPE双壁波纹管在耐压性、冲击性能和环柔性性能方面需要进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种韧性HDPE双壁波纹管，该韧性HDPE双壁波纹管采用HDPE粒料、回收HDPE、聚烯烃热熔胶、纳米级纤维和硬脂酸钙制备得到，具有优异的耐压性、冲击性能和环柔性。本专利技术的另一目的在于提供上述韧性HDPE双壁波纹管的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种韧性HDPE双壁波纹管，由质量份数比为88:13～28:7～21:11～20:3～7的HDPE粒料、回收HDPE、聚烯烃热熔胶、纳米级纤维和硬脂酸钙组成；其中，所述的HDPE粒料由质量份数比为91:16～30:15～23:8～16:7～14:9～15的HDPE、山核桃壳、银杏果壳、顺丁烯二酸酐、A-171硅烷偶联剂和磁石粉反应制得；所述的回收HDPE由质量份数比为83:27～41:7～19:38～59:1～9:0.1～2的回收料HDPE、浓盐酸、氯化钠、水、聚硅酸铝铁和聚丙烯酰胺C8540反应制得；所述的聚烯烃热熔胶由质量份数比52:26～39:22～41:18～31的聚烯烃热熔胶粒、硅溶胶、二氧化钛溶胶和硫酸钙反应制得；所述的纳米级纤维由质量份数比为30:13～20:19～35:16～37:14～28的纳米纤维、巯基乙醇、己二酸、沥青和环氧氯丙烷橡胶反应制得。优选地，所述的HDPE粒料、回收HDPE、聚烯烃热熔胶、纳米级纤维和硬脂酸钙的质量份数比为88:19:14.6:16.5:5。上述韧性HDPE双壁波纹管的制备方法，包括如下步骤：(1)、将纳米纤维和己二酸加入到水热反应釜中，维持体系水热反应温度139～178℃条件下反应1～7h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥，将产物和巯基乙醇添加至水热反应釜中，维持体系水热反应温度126～150℃条件下反应1～5h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥，将产物、沥青和环氧氯丙烷橡胶添加至反应釜中，搅拌速度为85r/min，反应温度为60℃反应0.5h，将物料转移至水热反应釜中，维持体系水热反应温度132～165℃条件下反应1～6h，产物经乙醇洗涤、干燥、粉碎，得到纳米级纤维；所述的纳米纤维的目的是为改善HDPE双壁波纹管耐压性能；所述的沥青和环氧氯丙烷橡胶的目的是为改善HDPE双壁波纹管冲击强度和环柔性；(2)、将聚烯烃热熔胶粒、硅溶胶、二氧化钛溶胶和硫酸钙添加至反应釜中，搅拌速度为135r/min，反应温度为50℃条件下反应0.5h，将反应釜温度升温至130～175℃搅拌反应0.5～3h，产物经80℃、-0.08MPa减压蒸馏0.5h，经130℃、-0.08MPa减压蒸馏2h，粉碎，得到聚烯烃热熔胶；所述的聚烯烃热熔胶粒的目的是为改善物料与HDPE的相容性和分散性；(3)、将回收料HDPE、浓盐酸、氯化钠和水加入到水热反应釜中，维持体系水热反应温度146～180℃条件下反应0.2～1h，待物料冷却后，向物料中添加聚硅酸铝铁和聚丙烯酰胺C8540，搅拌速度为40r/min，混合温度为30℃混合5min，絮凝物经水超声洗涤、干燥、粉碎，产物用挤出机在温度177～198℃挤出造粒，即得到回收HDPE；所述的浓盐酸和氯化钠的目的是为快速去除回收料HDPE中无机填料；(4)、将山核桃壳、银杏果壳、顺丁烯二酸酐、A-171硅烷偶联剂和磁石粉加入到高速混合机中，用高速混合机在800r/min条件下常温高速混合35min，将HDPE添加至高速混合机中，在800r/min条件下常温高速混合15min，用挤出机在温度180～205℃挤出造粒，即得到HDPE粒料；所述的山核桃壳、银杏果壳、A-171硅烷偶联剂和磁石粉的目的是为改善HDPE防水性；(5)、将HDPE粒料、回收HDPE、聚烯烃热熔胶、纳米级纤维和硬脂酸钙加入到高速混合机中，用高速混合机在900r/min条件下常温高速混合3min，用挤出机在温度175～217℃挤出成型，即得到韧性HDPE双壁波纹管。本专利技术的有益效果在于：1、纳米纤维具有优异的长径比，且比表面积大，因其小尺寸效应、大比表面积和长径比能明显改善HDPE双壁波纹管的耐压性能，而沥青和环氧氯丙烷橡胶对纳米纤维表面进行修饰，能改善纳米纤维在HDPE中分散性的同时，能改善纳米纤维在HDPE中的分散性和增韧性能；制备的纳米级纤维因其优异的力学性能能改善HDPE双壁波纹管的耐压性、冲击强度和环柔性；2、聚烯烃热熔胶粒与HDPE具有较好的相容性，通过加热条件下将硅溶胶、二氧化钛溶胶和硫酸钙分散在聚烯烃热熔胶粒中，改善硅溶胶、二氧化钛溶胶和硫酸钙在聚烯烃热熔胶粒中分散稳定性的同时，聚烯烃热熔胶粒能改善HDPE双壁波纹管的力学性能；制备的聚烯烃热熔胶因其优异的力学性能能改善HDPE双壁波纹管的耐压性、冲击性能和环柔性；3、浓盐酸和氯化钠具有优异的腐蚀性和渗透性，能快递将回收料HDPE中的无机填料快速转化为可溶性盐，能明显提高回收料HDPE中HDPE含量，通过耐强酸性絮凝剂组合聚硅酸铝铁和聚丙烯酰胺C8540，能快速将处理后的HDPE絮凝沉淀，经洗涤处理后，得到回收HDPE；制备的回收HDPE因其具有较高的HDPE含量能改善HDPE双壁波纹管的冲击强度；4、A-171硅烷偶联剂具有优异的防水性，经A-171硅烷偶联剂修饰后，能明显改善山核桃壳、银杏果壳和磁石粉的防水性，经与HDPE复合后，能改善HDPE的防水性，改善HDPE双壁波纹管的长期防水性和耐压性；制备的HDPE粒料因其优异的防水性能延长其耐压性。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本专利技术。这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件；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。本领域的技术人员在本专利技术的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本专利技术所要求保护的范围。实施例1一种韧性HDPE双壁波纹管，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取30份纳米纤维和23.6份己二酸加入到水热反应釜中，维持体系水热反应温度151℃条件下反应3.5h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥，将产物和16.1份巯基乙醇添加至水热反应釜中，维持体系水热反应温度140℃条件下反应3h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥，将产物、20.7份沥青和19.6份环氧氯丙烷橡胶添加至反应釜中，搅拌速度为85r/min，反应温度为60℃反应0.5h，将物料转移至水热反应釜中，维持体系水热反应温度155℃条件下反应4h，产物经乙醇洗涤、干燥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种韧性HDPE双壁波纹管，其特征在于，由质量份数比为88:13～28:7～21:11～20:3～7的HDPE粒料、回收HDPE、聚烯烃热熔胶、纳米级纤维和硬脂酸钙组成；其中，所述的HDPE粒料由质量份数比为91:16～30:15～23:8～16:7～14:9～15的HDPE、山核桃壳、银杏果壳、顺丁烯二酸酐、A‑171硅烷偶联剂和磁石粉反应制得；所述的回收HDPE由质量份数比为83:27～41:7～19:38～59:1～9:0.1～2的回收料HDPE、浓盐酸、氯化钠、水、聚硅酸铝铁和聚丙烯酰胺C8540反应制得；所述的聚烯烃热熔胶由质量份数比52:26～39:22～41:18～31的聚烯烃热熔胶粒、硅溶胶、二氧化钛溶胶和硫酸钙反应制得；所述的纳米级纤维由质量份数比为30:13～20:19～35:16～37:14～28的纳米纤维、巯基乙醇、己二酸、沥青和环氧氯丙烷橡胶反应制得。

【技术特征摘要】
1.一种韧性HDPE双壁波纹管，其特征在于，由质量份数比为88:13～28:7～21:11～20:3～7的HDPE粒料、回收HDPE、聚烯烃热熔胶、纳米级纤维和硬脂酸钙组成；其中，所述的HDPE粒料由质量份数比为91:16～30:15～23:8～16:7～14:9～15的HDPE、山核桃壳、银杏果壳、顺丁烯二酸酐、A-171硅烷偶联剂和磁石粉反应制得；所述的回收HDPE由质量份数比为83:27～41:7～19:38～59:1～9:0.1～2的回收料HDPE、浓盐酸、氯化钠、水、聚硅酸铝铁和聚丙烯酰胺C8540反应制得；所述的聚烯烃热熔胶由质量份数比52:26～39:22～41:18～31的聚烯烃热熔胶粒、硅溶胶、二氧化钛溶胶和硫酸钙反应制得；所述的纳米级纤维由质量份数比为30:13～20:19～35:16～37:14～28的纳米纤维、巯基乙醇、己二酸、沥青和环氧氯丙烷橡胶反应制得。2.根据权利要求1所述韧性HDPE双壁波纹管，其特征在于，所述的HDPE粒料、回收HDPE、聚烯烃热熔胶、纳米级纤维和硬脂酸钙的质量份数比为88:19:14.6:16.5:5。3.权利要求1～2任一所述韧性HDPE双壁波纹管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)、将纳米纤维和己二酸加入到水热反应釜中，维持体系水热反应温度139～178℃条件下反应1～7h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥，将产物和巯基乙醇添加至水热反应釜中，维持体系水热反应温度126～150℃条件下反应1～5h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、干燥，将产物、沥青和环氧氯丙烷橡胶添加至...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：尹伊，
类型：发明
国别省市：北京,11