本发明专利技术公开了一种用于双壁波纹管外层的HDPE复合材料及其制备方法，包括以下原料：HDPE、线性高压料、PE100级HDPE、表面处理后的滑石粉、内润滑剂、外润滑剂、偶联协同剂、抗氧剂、色母；将HDPE加入单螺杆料斗中通过定量喂料将HDPE片料塑化除杂后强制喂入平行同向双螺杆中；将剩余原料加入高速混机中混合均匀；将混好的物料用螺杆式喂料器给料，进入平行同向双螺杆中与塑化除杂完毕的HDPE进行混炼、挤出、再经过冷却、切粒得到双壁波纹管外层专用HDPE复合材料；本发明专利技术制备的复合材料用于双壁波纹管外层的生产，环刚度、冲击性能、环柔性能等各项指标均能满足国标规定要求，并且具有外观颜色均匀、平整光滑，生产和管材性能稳定，生产成本低等优点。
Preparation method of HDPE composite for outer layer of double wall corrugated pipe
【技术实现步骤摘要】
用于双壁波纹管外层的HDPE复合材料的制备方法
本专利技术属于高分子复合材料改性
，具体涉及一种用于双壁波纹管外层的HDPE复合材料的制备方法。
技术介绍
双壁波纹管排水管广泛应用于城市排水管网。传统上，为了达到双壁波纹管的国家规定的环刚度、抗冲击能力、环柔等性能要求，在生产双壁波纹管外层时使用树脂(HDPE或者PP)与合适的增刚功能母料、高压料等其它物料按一定的比例混合均匀后进行使用(俗称混配料)。使用混配料容易出现以下问题：1)挤出螺杆为单螺杆，对混配料的混炼能力有限，管材产品外观粗糙，容易产生缺陷性能不稳定等因素；2)混配料塑化混炼对工艺要求较高，产品成品率较低；3)由于各种物料比重、形貌、静电等差异导致混配料局部不均匀，管材性能不稳定，管重波动较大。双壁波纹管外层专用料作为一种均相的HDPE复合材料，是其性能优异，可广泛应用于城市排水管网，其关键的理化性能指标为表1所示；表1
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种用于双壁波纹管外层的HDPE复合材料，包括以下重量份的原料：20～100份HDPE、1～50份线性高压料、1～50份PE100级HDPE、10～60份表面处理后的滑石粉、0.2～2份内润滑剂、0.2～1份外润滑剂、0.2～2.5份偶联协同剂、0.1～0.5份抗氧剂、1～3份色母。优选的是，包括以下重量份的原料：88份HDPE、20份线性高压料、15份PE100级HDPE、30份表面处理后的滑石粉、1份内润滑剂、0.5份外润滑剂、1.5份偶联协同剂、0.3份抗氧剂、2份色母。优选的是，还包括以下组分的原料：改性玄武岩纤维5～10份、季戊四醇1～3份、硫酸钡0.5～1.5份、纳米二氧化钛3～5份；所述改性玄武岩纤维的制备方法为：按重量份，将10～30份玄武岩纤维和100～120份丙酮与水的混合液加入超临界装置中，在温度为360℃～400℃和压力为12MPa～25MPa的超临界丙酮-水体系中浸泡30～60min，烘干，得到预处理玄武岩纤维；所述丙酮与水的重量比为5:2；取5～8份预处理玄武岩纤维和20～25份多巴胺盐酸溶液加入真空包装袋进行真空包装，控制真空度为0.1MPa；将真空包装袋放入高静压处理设备中，将加压腔体密封，加压进行高静压处理，清洗，干燥得到改性玄武岩纤维；所述高静压处理的参数为：以15～20MPa/s的升压速度升至350～600MPa，在常温下保压处理30～60min；在高静压处理过程中将真空包装袋采用锡纸进行包裹实现避光；所述多巴胺盐酸溶液的浓度为20～25mg/mL。优选的是，包括以下重量份的原料：85份HDPE、20份线性高压料、12份高压料、16份PE100级HDPE、25份表面处理后的滑石粉、20份表面处理的重钙粉1份内润滑剂、0.5份外润滑剂、1.5份偶联协同剂、1份辅助分散剂、0.2份抗氧剂、1份色母、改性玄武岩纤维8份、季戊四醇2份、硫酸钡1份、纳米二氧化钛4份.优选的是，所述HDPE中杂质聚丙乙烯塑料含量小于5％，其他类杂质塑料含量小于2％。优选的是，所述的线性高压料为回收颗粒均匀的团粒料、经过造粒拉条的颗粒料、原生料中的任意一种；所述PE100级HDPE为回收破碎料、回收造粒料、原生料中的任意一种。优选的是，所述表面处理后的滑石粉的表面处理方法为：按重量份，将10～15份滑石粉分散于60～75份有机溶剂中，配置成悬浮液，加入1～1.5份硅铝酸酯偶联剂，在70～85℃下搅拌2～5h，经过滤、洗涤、干燥得到表面处理后的滑石粉；所述有机溶剂为环己烷；所述滑石粉的粉体细度D97≤24μm，平均粒径≤10.5μm。优选的是，所述外润滑剂为石蜡、液体石蜡、微晶石蜡中的一种或几种；所述内润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种几种；所述偶联协同剂为硬脂酸；所述抗氧剂为2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚、抗氧剂1010、抗氧剂168、磷酸三苯酯、磷酸二苯基异癸酯中的一种或几种；所述色母是含碳量≥40％的色母。本专利技术还提供一种如上述的用于双壁波纹管外层的HDPE复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、按重量份，将HDPE加入单螺杆料斗中通过定量喂料将HDPE片料塑化除杂后强制喂入平行同向双螺杆中；步骤二、按重量份，将剩余原料加入高速混机中混合均匀；步骤三、将步骤二混好的物料用螺杆式喂料器给料，进入平行同向双螺杆中与塑化除杂完毕的HDPE进行混炼、挤出、再经过冷却、切粒得到双壁波纹管外层专用HDPE复合材料；其中，所述双螺杆挤出机螺杆长径比为40：1～48：1，加工温度：单螺杆：180～250℃，双螺杆170～210℃，双螺杆转速：200～600转/分，高速混合机转速为100～300转/分，混合时间为2～8分钟。本专利技术还提供一种如上述的用于双壁波纹管外层的HDPE复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、按重量份，将所有原料加入高速混机中混合均匀；步骤二、将混好的物料用螺杆式喂料器给料，进入平行同向双螺杆中进行混炼、挤出、再经过冷却、切粒得到用于双壁波纹管外层的HDPE复合材料；其中，所述双螺杆挤出机螺杆长径比为40：1～48：1，加工温度：170～210℃，双螺杆转速：200～600转/分，高速混合机转速为100～300转/分，混合时间为2～8分钟。本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术制备的复合材料用于双壁波纹管外层的生产，环刚度、冲击性能、环柔性能等各项指标均能满足国标规定要求，并且具有外观颜色均匀、平整光滑，生产和管材性能稳定，生产成本低等优点。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式：下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。实施例1：一种用于双壁波纹管外层的HDPE复合材料，包括以下重量的原料：95公斤HDPE、16公斤线性高压料(回收颗粒)、10公斤PE100级HDPE(HDPE桶破碎料)、40公斤表面处理后的滑石粉、0.6公斤内润滑剂硬脂酸钙、0.4公斤外润滑剂58号石蜡、0.5公斤硬脂酸、0.2公斤抗氧剂2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚、1公斤色母；所述表面处理后的滑石粉的表面处理方法为：按重量，将15公斤滑石粉分散于75公斤有机溶剂环己烷中，配置成悬浮液，加入1.5公斤硅铝酸酯偶联剂，在85℃下搅拌3h，经过滤、洗涤、干燥得到表面处理后的滑石粉；所述滑石粉的粉体细度D97≤24μm，平均粒径≤10.5μm。如上述的用于双壁波纹管外层的HDPE复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、按重量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于双壁波纹管外层的HDPE复合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：20～100份HDPE、1～50份线性高压料、1～50份PE100级HDPE、10～60份表面处理后的滑石粉、0.2～2份内润滑剂、0.2～1份外润滑剂、0.2～2.5份偶联协同剂、0.1～0.5份抗氧剂、1～3份色母。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于双壁波纹管外层的HDPE复合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：20～100份HDPE、1～50份线性高压料、1～50份PE100级HDPE、10～60份表面处理后的滑石粉、0.2～2份内润滑剂、0.2～1份外润滑剂、0.2～2.5份偶联协同剂、0.1～0.5份抗氧剂、1～3份色母。
2.如权利要求1所述的用于双壁波纹管外层的HDPE复合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：88份HDPE、20份线性高压料、15份PE100级HDPE、30份表面处理后的滑石粉、1份内润滑剂、0.5份外润滑剂、1.5份偶联协同剂、0.3份抗氧剂、2份色母。
3.如权利要求1所述的用于双壁波纹管外层的HDPE复合材料，其特征在于，还包括以下组分的原料：改性玄武岩纤维5～10份、季戊四醇1～3份、硫酸钡0.5～1.5份、纳米二氧化钛3～5份；
所述改性玄武岩纤维的制备方法为：按重量份，将10～30份玄武岩纤维和100～120份丙酮与水的混合液加入超临界装置中，在温度为360℃～400℃和压力为12MPa～25MPa的超临界丙酮-水体系中浸泡30～60min，烘干，得到预处理玄武岩纤维；所述丙酮与水的重量比为5:2；取5～8份预处理玄武岩纤维和20～25份多巴胺盐酸溶液加入真空包装袋进行真空包装，控制真空度为0.1MPa；将真空包装袋放入高静压处理设备中，将加压腔体密封，加压进行高静压处理，清洗，干燥得到改性玄武岩纤维；所述高静压处理的参数为：以15～20MPa/s的升压速度升至350～600MPa，在常温下保压处理30～60min；在高静压处理过程中将真空包装袋采用锡纸进行包裹实现避光；所述多巴胺盐酸溶液的浓度为20～25mg/mL。
4.如权利要求3所述的用于双壁波纹管外层的HDPE复合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：88份HDPE、20份线性高压料、15份PE100级HDPE、30份表面处理后的滑石粉、1份内润滑剂、0.5份外润滑剂、1.5份偶联协同剂、0.3份抗氧剂、2份色母、改性玄武岩纤维8份、季戊四醇2份、硫酸钡1份、纳米二氧化钛4份。
5.如权利要求1所述的用于双壁波纹管外层的HDPE复合材料，其特征在于，所述HDPE中杂质聚丙乙烯塑料含量小于5％，其他类杂质塑料含量小于2％。
6.如权利要求1所述的用于双壁波纹管外层的HDPE复合材料，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨建华，郭林，冯海军，
申请(专利权)人：四川仁智新材料科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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