一种新型玻纤增强复合双壁波纹管及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种新型玻纤增强复合双壁波纹管及其制备方法和应用，本发明专利技术提供的新型玻纤增强复合双壁波纹在相同米重、相同管材波峰、尺寸、结构条件下，环刚度能提高70％以上，冲击性能也比单纯的PE材料加填充要明显提高，提高弯曲模量30％以上，提高弯曲强度80％左右，提高拉伸强度30％左右；做出的管材抗冲剂性能合格率提高10％左右；在相同的等级产品中，本发明专利技术复合型波纹管，米重减轻，有利于运输、施工安装。本发明专利技术的新型复合型管，管材的收缩率比PE双壁波纹管要小，更有利于精准的扩口加工及尺寸控制，还具有较好的抗蠕变性能、尺寸稳定性和耐热性。寸稳定性和耐热性。

【技术实现步骤摘要】
一种新型玻纤增强复合双壁波纹管及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及波纹管材料
，更具体地，涉及一种新型玻纤增强复合双壁波纹管及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前市场上，市政HDPE双壁波纹管竞争激烈，传统的HDPE双壁波纹管为PE材料，但PE材料模量较低，一般在1000～1200MPa，做出的市政管材环刚度普遍偏低，而且波底容易堆料，如果添加大量的增加刚性的无机粒子，会导致其冲击性能和拉伸性能变差。另外，市政产品普遍注重轻量化设计，以提高施工的效率和简便性，降低施工难度。如中国专利CN108976562A公开了一种聚乙烯双壁波纹管及其制备方法，其外层和内层材料均采用聚乙烯作为主体材料，在外层中添加玻璃纤维、萜烯树脂和碳酸钙等来提高双壁波纹管的环刚度，但是同时也会导致其冲击性能和拉伸性能的下降，也并未实现轻量化目标。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服现有双壁波纹管不能同时具有优异的冲击性能和拉伸性能，较高的环刚度，以及实现轻量化的缺陷和不足，提供一种新型玻纤增强复合双壁波纹管，通过在外层中添加含玻纤的母粒，然后与内层结合，可以获得具有优异的冲击性能和拉伸性能的新型玻纤增强复合双壁波纹管，具有较高的环刚度，以及实现轻量化，具有良好的耐热性。
[0004]本专利技术的又一目的是提供一种新型玻纤增强复合双壁波纹管的制备方法。
[0005]本专利技术的另一目的是提供一种新型玻纤增强复合双壁波纹管的应用。
[0006]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0007]一种新型玻纤增强复合双壁波纹管，包括外层和内层，其中外层包括如下按照重量份计算的组分：
[0008][0009]其中，所述含玻纤的母粒包括如下按照重量份计算的组分：
[0010][0011]其中，短玻纤的尺寸为5～15mm；3MgO
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4SiO2·
H2O的粒径为1000～5000目；
[0012]所述内层包括如下按照重量份计算的组分：
[0013][0014]本专利技术选用合适的满足要求的玻纤材料及3MgO
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4SiO2·
H2O先制得含玻纤的母粒，然后将该母粒添加到新型玻纤增强复合双壁波纹管的外层中，内层选用增刚母料与聚乙烯混配物。外层通过混配材料的改良，提高材料的强度和模量，这样，相同尺寸内径的管材，壁厚降低10～20％，仍能达到原壁厚的性能，从而达到产品轻量，提高材料的环刚度，同时保持其高冲击性能和拉伸性能。同时，因为添加了大量玻纤等无机材料，提高产品冷却定型时间，提高生产效率。同时因为无机材料收缩率低的缘故，造成此新型材料产品的收缩率大幅减小，对模具设计提供便利，更有利于控制产品尺寸更精细。同时，产品在后期使用过程中，会对环境温度、湿度的变化更不敏感，减少因产品收率等变化造成的管子连接部位的漏水风险。本专利技术新型复合双壁波纹管提高了抗蠕变性能和尺寸稳定性，具有良好的耐热性。
[0015]本专利技术的黑色母除了着色，还提高材料整体耐老化性能，抗紫外线能力。
[0016]优选地，所述接枝增容剂为PE接枝马来酸酐(PE～g～MAH)。
[0017]优选地，所述硬脂酸为十八烷酸。
[0018]优选地，所述外层包括如下按照重量份计算的组分：
[0019][0020][0021]优选地，所述含玻纤的母粒包括如下按照重量份的组分：
[0022][0023]本专利技术选用的3MgO
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4SiO2·
H2O在材料中也起到一定成核剂的作用。
[0024]优选地，所述短玻纤的尺寸为8～12mm。
[0025]更优选地，所述短玻纤的尺寸为10mm。
[0026]优选地，所述3MgO
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4SiO2·
H2O的粒径为1000～2000目。
[0027]优选地，所述3MgO
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4SiO2·
H2O的粒径为1500目。
[0028]优选地，所述内层包括如下按照重量份的组分：
[0029][0030]更优选地，所述内层包括如下按照重量份的组分：
[0031][0032]优选地，所述着色色母含有炭黑40wt％。
[0033]优选地，所述增刚材料母料为3MgO
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4SiO2·
H2O。
[0034]优选地，所述消泡剂以氧化钙为主的无机材料，其中氧化钙的含量为75wt％～85wt％。
[0035]优选地，所述含玻纤的母粒的制备方法为：
[0036]将3MgO
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4SiO2·
H2O、短玻纤、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、硬脂酸、接枝增容剂和氧化聚乙烯蜡混合均匀后经螺杆挤出、冷拉成料线，水冷后切粒，制备得到含玻纤的母粒。
[0037]本专利技术保护上述新型玻纤增强复合双壁波纹管的制备方法，包括如下步骤：
[0038]按比例配置外层和内层的组分，然后将内外层组分分别通过内外层挤出机挤出，在成型机上挤出成型，连续生产出新型玻纤增强复合双壁波纹管。
[0039]本专利技术还保护上述新型玻纤增强复合双壁波纹管在排水管道系统、通信管道系
统、新风管道系统或滴水灌溉系统中的应用。
[0040]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0041]本专利技术提供的新型玻纤增强复合双壁波纹在相同米重、相同管材波峰、尺寸、结构条件下，环刚度、弯曲模量、弯曲强度和拉伸强度提高，冲击性能也比单纯的PE材料加填充物质要明显提高；管材抗冲性能合格率高；在相同的等级产品中，本专利技术复合型波纹管，可以做的更轻，米重减轻，有利于运输、施工安装。本专利技术的新型玻纤增强复合双壁波纹管的收缩率比PE双壁波纹管要小，更有利于精准的扩口加工及尺寸控制，抗蠕变性能、尺寸稳定性以及耐热性良好。
具体实施方式
[0042]下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非另有说明，本专利技术实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。
[0043]各实施例和对比例中使用的原料：
[0044]高密度聚乙烯(HDPE)：P600PE料，大韩油化生产。
[0045]1、短玻纤长度的选择对含玻纤的母粒性能的影响
[0046]制备含玻纤的母粒，包括如下按照重量份的组分：
[0047]短玻纤45份，3MgO
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4SiO2·
H2O为10份，接枝增容剂5份，硬脂酸为5份，氧化聚乙烯蜡2份，高密度聚乙烯30份、线性低密度聚乙烯3份。
[0048]上述含玻纤的母粒的制备方法为：
[0049]将3MgO
·
4SiO2·
H2O、短玻纤、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、硬脂酸、接枝增容剂和氧化聚乙烯蜡混合均匀后经螺杆挤出、冷拉成料线，水冷后切粒，制备得到含玻纤的母粒。
[0050]短玻纤的尺寸分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型玻纤增强复合双壁波纹管，其特征在于，包括外层和内层，其中外层包括如下按照重量份计算的组分：其中，所述含玻纤的母粒包括如下按照重量份计算的组分：其中，短玻纤的尺寸为5～15mm；3MgO
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4SiO2·
H2O的粒径为1000～5000目；所述内层包括如下按照重量份计算的组分：2.根据权利要求1所述新型玻纤增强复合双壁波纹管，其特征在于，所述外层包括如下按照重量份计算的组分：3.根据权利要求1或2所述新型玻纤增强复合双壁波纹管，其特征在于，所述含玻纤的母粒包括如下按照重量份计算的组分：
4.根据权利要求1所述新型玻纤增强复合双壁波纹管，其特征在于，所述短玻纤的尺寸为8～12mm。5.根据权利要求1所述新型玻纤增强复合双壁波纹管，其特征在于，所述3MgO
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4SiO2·
H2O的粒径为1000～2000目。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢峰，
申请(专利权)人：山东联塑科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：