一种埋地聚乙烯结构壁管道专用料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种埋地聚乙烯结构壁管道专用料，包含以下重量份的制备原料：管材级聚乙烯10～40份、中空级聚乙烯10～30份、注塑级聚乙烯3～10份、薄膜级线性聚乙烯20～45份、炭黑母粒4～6份、外观改善剂1～3份和耐环境应力开裂调节剂4～10份。本发明专利技术所述埋地聚乙烯结构壁管道专用料选择管材级聚乙烯、中空级聚乙烯、注塑级聚乙烯和薄膜级线性聚乙烯四种不同级别的聚乙烯，可以制得具有优异机械性能和外观性能的再生埋地聚乙烯结构壁管道。本发明专利技术还公开了所述埋地聚乙烯结构壁管道专用料的制备方法，采用该方法能够制得性能均一的埋地聚乙烯结构壁管道专用料。

A special material for buried polyethylene structure wall pipeline and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种埋地聚乙烯结构壁管道专用料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种埋地聚乙烯结构壁管道专用料及其制备方法。
技术介绍
在各种管道的生产制造技术中，高密度聚乙烯(HDPE)埋地排水管的发展最为迅猛，根据现有生产技术分类，主要有两种工艺：直接挤出成型和缠绕-熔接成型，而应用最广的是直接挤出成型工艺制得的结构管。这类结构管是以HDPE为主要原料，分别由内、外挤出机共挤一次成型，其内壁平整、外壁呈梯形波纹状，内外壁之间有夹壁空心层的塑料管材。其具有重量轻、耐高压、环刚度大、韧性好、耐低温、耐腐蚀、施工快、寿命长等优点。埋地聚乙烯结构壁管道作为结构性管材，对材料的强度、刚度、使用寿命和成型要求较高，因此要求其必须要有适当的熔体流动速率、较高的机械性能、耐环境应力开裂及抗热氧老化性。国标GB/T19472.1-2004对埋地用聚乙烯结构壁管道进行详细的规定。为了制备性能满足国标的埋地聚乙烯结构壁管道专用料，目前国内大多采用的是以管材级聚乙烯树脂为基料，并在基料中添加少量HDPE管材回料、线性低密度聚乙烯、增强母粒、炭黑、抗氧剂、改性剂等混炼而成，如公布的专利CN102494203A，所用的树脂全部是聚乙烯新料，而在利用废旧聚乙烯材料生产埋地聚乙烯结构壁管道专用料的的报道和专利较少，公开号为CN106832528A的专利公开了一种HDPE再生改性材料的生产方法，但是其所涉及的废旧塑料没有具体的物性要求。然而，在国家科技进步和经济的快速发展的进程中，废旧聚乙烯制品种类繁多、总量庞大。如何循环利用这些废旧聚乙烯不仅是国家所鼓励和倡导的政策方向之一，而且是塑料改性企业的社会责任之一。根据长期生产经验，埋地聚乙烯结构壁管道专用料的原材料如果全部用废旧聚乙烯材料，挤出过程容易出现麻面、鼓包、气泡等挤出缺陷，同时很多生产塑料管道的厂家为了降本添加再生料而忽略产品质量，在使用再生料生产时对再生料的底料、来源、物性特点等了解不全，并且缺乏试验验证，出现了环刚度不够、韧性不够、耐环境应力开裂等现象，造成了工程返工、误期等事故。因此急需开发一种全部以废旧聚乙烯材料为原材料、性能满足国标、挤出外观合格的埋地聚乙烯结构壁管道专用料新技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种埋地聚乙烯结构壁管道专用料及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种埋地聚乙烯结构壁管道专用料，包含以下重量份的制备原料：管材级聚乙烯10～40份、中空级聚乙烯10～30份、注塑级聚乙烯3～10份、薄膜级线性聚乙烯20～45份、炭黑母粒4～6份、外观改善剂1～3份和耐环境应力开裂调节剂4～10份。本专利技术所述埋地聚乙烯结构壁管道专用料选择四种不同级别的聚乙烯，以上述配比可以制得具有优异机械性能和外观性能的再生埋地聚乙烯结构壁管道。优选地，所述管材级聚乙烯、中空级聚乙烯、注塑级聚乙烯和薄膜级线性聚乙烯均为回收树脂。管材级聚乙烯、中空级聚乙烯、注塑级聚乙烯、薄膜级线性聚乙烯各原料可以为新树脂，也可以为回收树脂，也可以为新树脂和回收树脂的混合物，优选均采用回收树脂，可以极大降低成本，采用本专利技术所述专用料的配方制得的埋地聚乙烯结构壁管道在各原料均采用废旧回收料的情况下，仍能保持较好的机械性能，全部满足国标要求，且挤出过程无外观缺陷，如气泡、鼓包、麻面、缩孔等。管材级聚乙烯回收废料主要是指以高密度聚乙烯类管道破碎而来的一类破碎料，如燃气管、高密度聚乙烯波纹管、滴灌管、埋地钢质管道的防腐层、容积100L以上的聚乙烯大桶等。其来源较为纯净、性能优异，具有较高的耐环境应力开裂性能。中空级聚乙烯回收废料主要指以高密度聚乙烯中空制件破碎而来的一类破碎料，如容积100L以内的聚乙烯中空桶、聚乙烯类奶瓶、日杂聚乙烯类瓶等。其机械性能较好、含极少量的PP杂料。注塑级聚乙烯回收废料主要由高密度聚乙烯瓶盖或者其他注塑制件(如啤酒框、周转筐等)破碎而来，其杂质较少、粒子光泽度较好、性能优良。薄膜级线性聚乙烯回收废料，主要是以LLDPE为主体的一类膜类再生造粒料。由于LLDPE的拉伸性能远高于LDPE，因此可以通过测试其拉伸性能来判断这类膜料的主体树脂。优选地，所述埋地聚乙烯结构壁管道专用料包含以下重量份的制备原料：管材级聚乙烯15～30份、中空级聚乙烯10～20份、注塑级聚乙烯5～8份、薄膜级线性聚乙烯20～40份、炭黑母粒4～6份、外观改善剂1～3份和耐环境应力开裂调节剂5～8份。优选地，所述管材级聚乙烯的熔体流动速率为0.1～0.5g/10min，所述管材级聚乙烯的熔体流动速率根据GB/T3682使用5kg重量并在190℃下测量。优选地，所述中空级聚乙烯的熔体流动速率为0.5～2.0g/10min，所述中空级聚乙烯的熔体流动速率根据GB/T3682使用5kg重量并在190℃下测量。优选地，所述注塑级聚乙烯的熔体流动速率为0.5～2.0g/10min，所述注塑级聚乙烯的熔体流动速率根据GB/T3682使用2.16kg重量并在190℃下测量。优选地，所述薄膜级线性聚乙烯的熔体流动速率为2.0～4.0g/10min，所述薄膜级线性聚乙烯根据GB/T3682使用2.16kg重量并在190℃下测量。优选地，所述管材级聚乙烯的密度为0.95～0.97g/cm3，根据GB/T1040.2采用挤塑1BA型样条、厚度2mm、拉伸速度50mm/min进行拉伸性能测试：拉伸强度大于25MPa，伸长率大于600％。优选地，所述中空级聚乙烯的密度为0.95～0.97g/cm3，根据GB/T1040.2采用挤塑1BA型样条、厚度2mm、拉伸速度50mm/min进行拉伸性能测试：拉伸强度大于22MPa，伸长率大于350％。优选地，所述注塑级聚乙烯的密度为0.95～0.97g/cm3，根据GB/T1040.2模塑1A型样条、厚度4mm、拉伸速度50mm/min进行拉伸性能测试：拉伸强度大于20MPa，伸长率大于50％；根据GB/T9341-2008测试的弯曲模量大于750MPa。优选地，所述薄膜级线性聚乙烯的密度为0.915～0.955g/cm3，根据GB/T1040.2采用挤塑1BA型样条、厚度2mm、拉伸速度50mm/min进行拉伸性能测试：拉伸强度大于22MPa，伸长率大于500％。所述管材级聚乙烯、中空级聚乙烯、注塑级聚乙烯和薄膜级线性聚乙烯的灰分＜2％，灰分测试条件为650±50℃下在马弗炉里灼烧2小时。优选地，所述炭黑母粒包含以下重量份的组分：薄膜级线性聚乙烯30～50份、炭黑40～45份、抗氧剂15～20份、分散剂1～3份和耐候剂1～3份；所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸脂类抗氧剂，所述分散剂为PE蜡，所述耐候剂为紫外光吸收剂和受阻胺光稳定剂的混合物。所述薄膜级线性聚乙烯可以为新树脂也可以为回收树脂，优选采用回收树脂，其熔体流动速率为2.0～4.0g/10min，所述薄膜级线性聚乙烯根据GB/T36本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种埋地聚乙烯结构壁管道专用料，其特征在于，包含以下重量份的制备原料：管材级聚乙烯10～40份、中空级聚乙烯10～30份、注塑级聚乙烯3～10份、薄膜级线性聚乙烯20～45份、炭黑母粒4～6份、外观改善剂1～3份和耐环境应力开裂调节剂4～10份。/n

【技术特征摘要】
1.一种埋地聚乙烯结构壁管道专用料，其特征在于，包含以下重量份的制备原料：管材级聚乙烯10～40份、中空级聚乙烯10～30份、注塑级聚乙烯3～10份、薄膜级线性聚乙烯20～45份、炭黑母粒4～6份、外观改善剂1～3份和耐环境应力开裂调节剂4～10份。


2.如权利要求1所述埋地聚乙烯结构壁管道专用料，其特征在于，包含以下重量份的制备原料：管材级聚乙烯15～30份、中空级聚乙烯10～20份、注塑级聚乙烯5～8份、薄膜级线性聚乙烯20～40份、炭黑母粒4～6份、外观改善剂1～3份和耐环境应力开裂调节剂5～8份。


3.如权利要求1或2所述埋地聚乙烯结构壁管道专用料，其特征在于，如下(a)～(d)中的至少一项：
(a)所述管材级聚乙烯的熔体流动速率为0.1～0.5g/10min，所述管材级聚乙烯的熔体流动速率根据GB/T3682使用5kg重量并在190℃下测量；
(b)所述中空级聚乙烯的熔体流动速率为0.5～2.0g/10min，所述中空级聚乙烯的熔体流动速率根据GB/T3682使用5kg重量并在190℃下测量；
(c)所述注塑级聚乙烯的熔体流动速率为0.5～2.0g/10min，所述注塑级聚乙烯的熔体流动速率根据GB/T3682使用2.16kg重量并在190℃下测量；
(d)所述薄膜级线性聚乙烯的熔体流动速率为2.0～4.0g/10min，所述薄膜级线性聚乙烯根据GB/T3682使用2.16kg重量并在190℃下测量。


4.如权利要求3所述埋地聚乙烯结构壁管道专用料，其特征在于，所述管材级聚乙烯的密度为0.95～0.97g/cm3，根据GB/T1040.2采用挤塑1BA型样条、厚度2mm、拉伸速度50mm/min进行拉伸性能测试：拉伸强度大于25MPa，伸长率大于600％。


5.如权利要求3所述埋地聚乙烯结构壁管道专用料，其特征在于，所述中空级聚乙烯的密度为0.95～0.97g/cm3，根据GB/T1040.2采用挤塑1BA型样条、厚度2mm、拉伸速度50mm/min进行拉伸性能测试：拉伸强度大于22MPa，伸长率大于35...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振树，黄险波，叶南飚，陈锬，宋晓庆，陈平绪，程杰，汪海，刘惠文，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，广东金发科技有限公司，江苏金发环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44