一种抗压耐磨的HDPE双壁波纹管制造技术

本发明专利技术公开了一种抗压耐磨的HDPE双壁波纹管，包括如下重量份的各组分：高密度聚乙烯72‑80份、耐高温染色剂6‑8份、氟化酚类抗老化剂3‑4份、纳米二氧化钛0.8‑0.9份、相容剂1‑3份。本发明专利技术在波纹管制备过程中添加耐高温染色剂，该染色剂具有超支化结构，提高了分散性能，能够很好的分散在材料中，不仅使得制备的波纹感染色均匀，同时染色剂中含有大量的硅氧烷键，能够提高波纹管的耐高温性能，同时其中添加的氟化酚类抗老化剂中含有的大量氟元素也有助于提高材料的耐老化性能。

A kind of HDPE Double wall corrugated pipe with compression and wear resistance

The invention discloses a HDPE double wall bellows with pressure and wear resistance, which comprises the following weight parts: 72 HDPE, 80 parts, 6 high temperature dyeing agents, 8 parts, fluorinated phenol antiaging agent 3, 4 parts, nano titanium dioxide 0.8, 0.9 parts, and compatibilizer 1 1 3 parts. The invention adds a high temperature dyeing agent to the corrugated tube preparation process, which has a hyperbranched structure, improves the dispersion performance, and can be well dispersed in the material, not only causes the uniform color of the prepared corrugation, but also contains a large number of siloxane bonds in the coloring agent, which can improve the high temperature resistance of the bellows, and the fluorinated phenolic antiaging agent added in the preparation process can also enhance the temperature. A large amount of fluorine also helps to improve the aging resistance of the material.

【技术实现步骤摘要】
一种抗压耐磨的HDPE双壁波纹管
本专利技术属于双壁波纹管制备领域，涉及一种抗压耐磨的HDPE双壁波纹管。
技术介绍
目前被广泛用作排水管、污水管、地下电缆管、农业排灌管的高密度聚乙烯双壁波纹管是一种外壁呈波纹状、内壁光滑的新颖管材，与同规格同强度的其他类管材相比具有用料省、刚性高、弯曲性良好并且抗冲击等特点，但是由于高密度聚乙烯具有耐高温和耐老化性能差的性能，在较高温度和紫外线的作用下其性能会降低，进而影响使用寿命，现有技术中为了实现其耐高温和抗老化性能，通常在波纹管制备过程中添加抗老化剂和耐高温填料，但是由于耐高温填料添加量较多，很容易分散不均匀，导致其耐高温性能降低，并且耐高温填料的加入不能够实现较大程度提高波纹管耐高温性能的作用，同时抗氧化剂通常使用氟化剂实现抗老化性能，但是其单独作用时，对于已经生成的自由基不能消除，会造成材料一定程度的老化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抗压耐磨的HDPE双壁波纹管，在波纹管制备过程中添加耐高温染色剂，该染色剂具有超支化结构，提高了分散性能，能够很好的分散在材料中，不仅使得制备的波纹感染色均匀，同时染色剂中含有大量的硅氧烷键，能够提高波纹管的耐高温性能，同时其中添加的氟化酚类抗老化剂中含有的大量氟元素也有助于提高材料的耐老化性能，进而解决了现有的技术中为了实现其耐高温和抗老化性能，通常在波纹管制备过程中添加抗老化剂和耐高温填料，但是由于耐高温填料添加量较多，很容易分散不均匀，导致其耐高温性能降低，并且耐高温填料的加入不能够实现较大程度提高波纹管耐高温性能的作用的问题。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种抗压耐磨的HDPE双壁波纹管，该波纹管由如下各组分原料制备：高密度聚乙烯72-80份、耐高温染色剂6-8份、氟化酚类抗老化剂3-4份、纳米二氧化钛0.8-0.9份、相容剂1-3份；其中耐高温染色剂的具体制备过程如下：步骤1,将乙烯基三乙氧基硅烷和吡啶同时加入反应容器中，同时向其中加入过氧乙酸和碳酸钠，常温下搅拌反应6-7h，然后将反应产物加入丙醇中，搅拌混合后进行过滤，除去其中的碳酸钠，然后将滤液进行减压蒸馏，得到环氧基三乙氧基硅烷，其中每克乙烯基三乙氧基硅烷中加入0.83-0.86g过氧乙酸，同时加入1.54-1.56g碳酸钠；乙烯基三乙氧基硅烷中的双键在过氧乙酸的氧化作用下生成环氧基团，同时生成乙酸，生成的乙酸与碳酸钠作用，通过碳酸钠除去，进而使得生成的环氧基团不会开环；步骤2，将直接黑19和水同时加入反应容器中，首先搅拌至直接黑19溶解，然后向反应容器中加入步骤1中制备的环氧基三乙氧基硅烷，升温至60-70℃回流反应3-4h，然后进行蒸发，除去其中的溶剂水,得到黑灰色粉末，由于直接黑19中含有大量的氨基，能够与环氧基三乙氧基硅烷中的环氧基团进行开环反应，进而使得环氧基三乙氧基硅烷接枝在直接黑19上，进而使得制备的产物中含有大量的硅氧烷键；步骤3，再向反应容器中加入丙酮，搅拌混合均匀，然后逐滴向反应容器中滴加六亚甲基二异氰酸酯，控制滴加速度为9-11mL/min，滴加完全后升温至60℃回流反应30-40min，然后进行蒸发除去其中的溶剂丙酮，得到耐高温染色剂；每克直接黑19中加入1.56-1.59g环氧基三乙氧基硅烷，同时加入1.27-1.29g六亚甲基二异氰酸酯；由于环氧基三乙氧基硅烷与直接黑19进行开环反应后生成羟基，直接黑19中的氨基分布在不同的方向，进而使得直接黑19开环反应后生成的羟基在不同的方向，而六亚甲基二异氰酸酯与直接黑19中的羟基进行交联时，在不同方向进行反应，生成超支化的结构，进而提高了产物的溶剂性和分散性能，使得制备的染色剂在与高密度聚乙烯复合时能够均匀分散，同时使得染色剂在与高密度聚乙烯聚合过程中能够均匀的分散在高密度聚乙烯中，由于直接黑19与环氧基三乙氧基硅烷反应后生成的产物中引入的大量的硅氧烷键，进而使得制备的聚合物中硅氧烷键的含量很高，在染色剂与高密度聚乙烯混合后，由于染色剂能够均匀分散在聚乙烯中，使得聚乙烯中分散有大量的硅氧烷键，大大提高了高密度聚乙烯的耐高温性能；氟化酚类抗老化剂的具体制备过程如下：①将水杨醛加入乙醚中搅拌混合均匀，然后向其中加入三氟乙酸酐和三氟乙酸钠，升温至80-85℃搅拌反应10-12h，然后将得到的产物进行减压蒸馏除去其中未反应的水杨醛和生成的三氟酸，得到氟化苯酚；其中水杨醛、三氟乙酸酐和三氟乙酸钠按照物质的量之比为0.93-0.94:1：1的比例混合，由于三氟乙酸酐在三氟酸钠的作用下，生成碳负离子，碳负离子和芳香醛进行亲核加成后生成烷氧负离子，烷氧负离子再向分子中的羰基进攻，进行关环开环反应，得到的产物和酸酐反应得到混合酸酐，混合酸酐失去质子后进行水解得到不饱和酸；②将得到的氟化苯酚和乙醚同时加入加入反应容器中，搅拌溶解，同时向反应容器中持续通氮气20-30min，然后向其中加入过氧化苯甲酰，升温至90-95℃搅拌反应60-70min，接着升温至120-130℃搅拌回流2-3h，然后进行蒸发除去其中的溶剂，得到氟化酚类抗老化剂；其中每克氟化苯酚中加入乙醚9-10mL,加入过氧化苯甲酰0.67-0.69g，不饱和酸中的烯烃基团在过氧化苯甲酰的作用下进行自由基聚合反应，生成聚合物，由于氟化苯酚中本身含有氟元素和酚羟基，聚合后得到的聚合物中含有大量的氟元素和酚羟基，氟元素的引入对紫外光有一定的稳定性能，能够抑制或减缓光氧化降解，同时针对已经形成的自由基，酚羟基中的氢能够与自由基结合，进而终止氧化过程的进行，通过两者的协同作用能够实现高效的抗老化性能，同时氟元素的引入进一步提高了材料的耐高温性能；一种抗压耐磨的HDPE双壁波纹管的具体制备过程如下：将原材料按照一定的比例混合后烘干，然后将混合后的物料加入双壁波纹管挤出机中挤出成型，再进行切割得到HDPE双壁波纹管。本专利技术的有益效果：1、本专利技术在波纹管制备过程中添加耐高温染色剂，该染色剂具有超支化结构，提高了分散性能，能够很好的分散在材料中，不仅使得制备的波纹感染色均匀，同时染色剂中含有大量的硅氧烷键，能够提高波纹管的耐高温性能，同时其中添加的氟化酚类抗老化剂中含有的大量氟元素也有助于提高材料的耐老化性能，进而解决了现有的技术中为了实现其耐高温和抗老化性能，通常在波纹管制备过程中添加抗老化剂和耐高温填料，但是由于耐高温填料添加量较多，很容易分散不均匀，导致其耐高温性能降低，并且耐高温填料的加入不能够实现较大程度提高波纹管耐高温性能的作用的问题。2、本专利技术制备的波纹管中添加有氟化酚类抗老化剂，氟化酚类抗老化剂是以氟化苯酚为单体聚合制备，由于氟化苯酚中本身含有氟元素和酚羟基，聚合后得到的聚合物中含有大量的氟元素和酚羟基，氟元素的引入对紫外光有一定的稳定性能，能够抑制或减缓光氧化降解，同时针对已经形成的自由基，酚羟基中的氢能够与自由基结合，进而终止氧化过程的进行，通过两者的协同作用能够实现高效的抗老化性能，同时氟元素的引入进一步提高了材料的耐高温性能，进而解决了现有技术中的抗氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗压耐磨的HDPE双壁波纹管，其特征在于，该波纹管由如下各组分原料制备：/n高密度聚乙烯72-80份、耐高温染色剂6-8份、氟化酚类抗老化剂3-4份、纳米二氧化钛0.8-0.9份、相容剂1-3份；/n其中耐高温染色剂的具体制备过程如下：/n步骤1,将乙烯基三乙氧基硅烷和吡啶同时加入反应容器中，同时向其中加入过氧乙酸和碳酸钠，常温下搅拌反应6-7h，然后将反应产物加入丙醇中，搅拌混合后进行过滤，除去其中的碳酸钠，然后将滤液进行减压蒸馏，得到环氧基三乙氧基硅烷；/n步骤2，将直接黑19和水同时加入反应容器中，首先搅拌至直接黑19溶解，然后向反应容器中加入步骤1中制备的环氧基三乙氧基硅烷，升温至60-70℃回流反应3-4h，然后进行蒸发，除去其中的溶剂水,得到黑灰色粉末；/n步骤3，再向反应容器中加入丙酮，搅拌混合均匀，然后逐滴向反应容器中滴加六亚甲基二异氰酸酯，控制滴加速度为9-11mL/min，滴加完全后升温至60℃回流反应30-40min，然后进行蒸发除去其中的溶剂丙酮，得到耐高温染色剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗压耐磨的HDPE双壁波纹管，其特征在于，该波纹管由如下各组分原料制备：
高密度聚乙烯72-80份、耐高温染色剂6-8份、氟化酚类抗老化剂3-4份、纳米二氧化钛0.8-0.9份、相容剂1-3份；
其中耐高温染色剂的具体制备过程如下：
步骤1,将乙烯基三乙氧基硅烷和吡啶同时加入反应容器中，同时向其中加入过氧乙酸和碳酸钠，常温下搅拌反应6-7h，然后将反应产物加入丙醇中，搅拌混合后进行过滤，除去其中的碳酸钠，然后将滤液进行减压蒸馏，得到环氧基三乙氧基硅烷；
步骤2，将直接黑19和水同时加入反应容器中，首先搅拌至直接黑19溶解，然后向反应容器中加入步骤1中制备的环氧基三乙氧基硅烷，升温至60-70℃回流反应3-4h，然后进行蒸发，除去其中的溶剂水,得到黑灰色粉末；
步骤3，再向反应容器中加入丙酮，搅拌混合均匀，然后逐滴向反应容器中滴加六亚甲基二异氰酸酯，控制滴加速度为9-11mL/min，滴加完全后升温至60℃回流反应30-40min，然后进行蒸发除去其中的溶剂丙酮，得到耐高温染色剂。


2.根据权利要求1所述的一种抗压耐磨的HDPE双壁波纹管，其特征在于，每克乙烯基三乙氧基硅烷中加入0.83-0.86g过氧乙酸，同时加入1.54-1.56g碳酸钠。


3.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈全明，李振勤，方长平，
申请(专利权)人：陈全明，
类型：发明
国别省市：江苏;32