一种耐压PE管材及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种耐压PE管材，其特征在于，由如下重量份的原材料制成：PE树脂100‑120份、高密度聚乙烯纤维10‑15份、超高分子量聚乙烯纤维10‑15份、热塑性弹性体SBS 10‑20份、表面改性碳基复合材料3‑7份、纳米硼纤维2‑5份、偶联剂1‑3份、增韧剂1‑3份、润滑剂1‑3份、引发剂1‑3份、1,1,1‑三s(4‑三氟乙烯基氧基苯基)乙烷2‑5份、(2Z)‑4‑氧代‑4‑[3‑(三氟甲基)‑5,6‑二氢‑[1,2,4]三唑并[4,3‑a]吡嗪‑7(8H)‑基]‑1‑(2,4,5‑三氟苯基)丁‑2‑烯‑2‑胺3‑7份。本发明专利技术还公开了所述耐压PE管材的制备方法。本发明专利技术公开的耐压PE管材具有更加优异的耐老化、耐磨、隔音性和抗腐蚀性能，更高的耐压性能，使用寿命更长。

A pressure resistant PE pipe and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种耐压PE管材及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种耐压PE管材及其制备方法。
技术介绍
随着社会的发展及建筑工程行业的发展，管材使用量逐年增加，开发性能优异的管材具有较大的市场潜力。市面上常见的管材有塑料管材和钢管材两种类型，钢管材重量大，运输和安装不方便，且在潮湿环境中容易生锈，这些缺陷阻碍了钢管材的进一步发展。塑料管一般是以合成树脂为原料、加入稳定剂、润滑剂、增塑剂等，以“塑”的方法在制管机内经挤压加工而成。由于它具有质轻、耐腐蚀、外形美观、无不良气味、加工容易、施工方便等特点，在建筑工程中获得了越来越广泛的应用。主要用作房屋建筑的自来水供水系统配管、排水、排气和排污卫生管、地下排水管系统、雨水管以及电线安装配套用的穿线管等。PE管材是继传统的钢铁管材、聚氯乙烯饮用水管后的新一代管类产品。因为此管材重量轻方便安装与移动，是新型材料的首选，这种材料耐化学稳定性好，不易滋生细菌，生活能耗低，重量轻，水流阻力小，安装简便迅速，造价低，寿命长，具有保温功能，除此之外，其还具有优异的耐腐蚀性能。随着管材使用范围的扩大，对管材的性能要求也日益增强，耐压性就是其中的一个最基本的要求，因为现在许多管材需要埋在低下，需要承受较大的压力，另外其传输的液体也会对其有较高的压力，为了不使管开裂，就必须提高管材的耐压性。耐压性已经成为衡量PE管材质量的一个重要标准。除此之外，PE管材还或多或少存在着抗腐蚀性能差、隔音效果不好，耐磨性、韧性、抗老化性有待进一步提高的问题。因此，寻求更为有效的方法，制备出：耐腐蚀和耐磨损性能强，使用寿命长，抗老化，韧性高，拉伸强度高，材质轻，耐压，隔音效果好的耐压PE管材具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种耐压PE管材，该耐压PE管材克服了传统PE管材或多或少存在的抗腐蚀性和耐候性较差，隔音效果不好，耐磨性、韧性、抗老化性、耐压性有待进一步提高，生产合格率低，使用寿命短，成本昂贵，生产效率低，易变形易出现裂缝的技术问题，具有更加优异的耐老化、耐磨、隔音性和抗腐蚀性能，更高的耐压性能，使用寿命更长，同时本专利技术还提供了所述耐压PE管材的制备方法。为达到以上目的，本专利技术提供一种耐压PE管材，由如下重量份的原材料制成：PE树脂100-120份、高密度聚乙烯纤维10-15份、超高分子量聚乙烯纤维10-15份、热塑性弹性体SBS10-20份、表面改性碳基复合材料3-7份、纳米硼纤维2-5份、偶联剂1-3份、增韧剂1-3份、润滑剂1-3份、引发剂1-3份、1,1,1-三s(4-三氟乙烯基氧基苯基)乙烷2-5份、(2Z)-4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2,4,5-三氟苯基)丁-2-烯-2-胺3-7份。进一步地，所述增韧剂选自为ACR(丙烯酸酯类共聚物)、MBS(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯)、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、CPE(氯化聚乙烯)、UM300(日本钟渊化学生产)、M-HT(台塑集团生产)中的至少一种。进一步地，所述润滑剂为PA20(日本钟渊化学生产)、P551A(日本钟渊化学生产)、AC-316A(美国霍尼韦尔生产)、AC-629A(美国霍尼韦尔生产)中至少的一种。进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。进一步地，所述引发剂为异丙苯过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化环己酮、过氧化苯甲酸叔丁酯中的至少一种。进一步地，所述表面改性碳基复合材料的制备方法，包括如下步骤：将碳基复合材料碾磨成粉，过100-300目目筛后，放入真空干燥箱中80-90℃下活化1-2小时，后将其加入到有机溶剂中，接着再加入双(三乙氧基硅基)乙烯，在40-50℃下搅拌反应3-5小时，后过滤，用异丙醇洗涤3-5次，后旋蒸除去异丙醇，得到表面改性碳基复合材料。优选地，所述碳基复合材料、有机溶剂、双(三乙氧基硅基)乙烯的质量比为(3-5):(12-20):1。优选地，所述有机溶剂选自异丙醇、丙酮、二氯甲烷中的至少一种。进一步地，所述耐压PE管材的制备方法，包括如下步骤：按重量份称取原材料，混合均匀后得到混合料，再将混合料加入到双螺杆挤出机中进行挤出成型，得到耐压PE管材。优选地，所述挤出成型的温度控制参数为：供料段160-170℃，压缩段175-190℃，机头温度195-200℃，口模温度210-220℃。由于上述技术方案的运用，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术公开的耐压PE管材，制备方法简单易行，对设备依赖性不高，原料易得，价格低廉，适合规模化生产。(2)本专利技术公开的耐压PE管材，克服了传统PE管材或多或少存在的抗腐蚀性和耐候性较差，隔音效果不好，耐磨性、韧性、抗老化性、耐压性有待进一步提高，生产合格率低，使用寿命短，成本昂贵，生产效率低，易变形易出现裂缝的技术问题，具有更加优异的耐老化、耐磨、隔音性和抗腐蚀性能，更高的耐压性能，使用寿命更长。(3)本专利技术公开的耐压PE管材，在PE树脂中添加高密度聚乙烯纤维、超高分子量聚乙烯纤维，不仅能起到增强的作用，而且能结合各自的优点，使得管材综合性能更佳，加工流动性能更好；添加热塑性弹性体SBS能增强材料的韧性，提高其耐冲击强度；添加表面改性碳基复合材料作为增强成分，能有效提高管材的抗压能力，通过表面改性能提高其与基材的相容性，表面改性后引入双键，与1,1,1-三s(4-三氟乙烯基氧基苯基)乙烷2-5份、(2Z)-4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2,4,5-三氟苯基)丁-2-烯-2-胺一起，在引发剂的作用下，在成型时与聚合物主链发生接枝反应，引入氟苯结构，吡嗪结构，提高材料的力学性能和抗老化性能。具体实施方式以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。本专利技术实施例中所述碳基复合材料为预先制备，制备方法参考：碳基复合材料制备及性能研究，李冬杰，天津大学，2009；所述其他原料购于摩贝(上海)生物科技有限公司。实施例1一种耐压PE管材，由如下重量份的原材料制成：PE树脂100份、高密度聚乙烯纤维10份、超高分子量聚乙烯纤维10份、热塑性弹性体SBS10份、表面改性碳基复合材料3份、纳米硼纤维2份、硅烷偶联剂KH5501份、增韧剂ACR1份、润滑剂PA201份、异丙苯过氧化氢1份、1,1,1-三s(4-三氟乙烯基氧基苯基)乙烷2份、(2Z)-4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2,4,5-三氟苯基)丁-2-烯-2-胺3份。所述表面改性碳基复合材料的制备方法，包括如下步骤：将碳基复合材料3kg碾磨成粉，过100目目筛后，放入真空干燥箱中80℃下活化1小时，后将其加入到异丙醇12kg中，接着再加入双(三乙氧基硅基)乙烯1kg，在40℃下搅拌反应3小时，后过滤，用异丙醇洗涤3次，后旋蒸除去异丙醇，得到表面改性碳基复合材料。所述耐压PE管材的制备方法，包括如下步骤：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐压PE管材，其特征在于，由如下重量份的原材料制成：PE树脂100‑120份、高密度聚乙烯纤维10‑15份、超高分子量聚乙烯纤维10‑15份、热塑性弹性体SBS10‑20份、表面改性碳基复合材料3‑7份、纳米硼纤维2‑5份、偶联剂1‑3份、增韧剂1‑3份、润滑剂1‑3份、引发剂1‑3份、1,1,1‑三s(4‑三氟乙烯基氧基苯基)乙烷2‑5份、(2Z)‑4‑氧代‑4‑[3‑(三氟甲基)‑5,6‑二氢‑[1,2,4]三唑并[4,3‑a]吡嗪‑7(8H)‑基]‑1‑(2,4,5‑三氟苯基)丁‑2‑烯‑2‑胺3‑7份。

【技术特征摘要】
1.一种耐压PE管材，其特征在于，由如下重量份的原材料制成：PE树脂100-120份、高密度聚乙烯纤维10-15份、超高分子量聚乙烯纤维10-15份、热塑性弹性体SBS10-20份、表面改性碳基复合材料3-7份、纳米硼纤维2-5份、偶联剂1-3份、增韧剂1-3份、润滑剂1-3份、引发剂1-3份、1,1,1-三s(4-三氟乙烯基氧基苯基)乙烷2-5份、(2Z)-4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2,4,5-三氟苯基)丁-2-烯-2-胺3-7份。2.根据权利要求1所述的耐压PE管材，其特征在于，所述增韧剂选自为增韧剂ACR、增韧剂MBS、增韧剂EVA、增韧剂CPE、增韧剂UM300、增韧剂M-HT中的至少一种。3.根据权利要求1所述的耐压PE管材，其特征在于，所述润滑剂为润滑剂PA20、润滑剂P551A、润滑剂AC-316A、润滑剂AC-629A中至少的一种。4.根据权利要求1所述的耐压PE管材，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。5.根据权利要求1所述的耐压PE管材，其特征在于，所述引发剂为异丙苯过氧化氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海松，周路流，
申请(专利权)人：徐海松，
类型：发明
国别省市：浙江,33