一种硬度高、断裂韧性高的PE管的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种硬度高、断裂韧性高的PE管的制备方法，涉及PE管制备技术领域，包括以下步骤：步骤一：准备原料，PE100级原料、PE再生料、稀土元素、镁粉、陶瓷微粒、玻璃纤维、碳纤维、羧甲基纤维素、热稳定剂、纳米母粒、苯乙烯单体、增韧剂、阻燃剂、硬脂酸钙、抗氧化剂、二氯乙烯基水杨酰胺、纳米抗菌剂和白油；步骤二：将PE100级原料、PE再生料进行熔化处理，熔融后向其中添加硬脂酸钙和阻燃剂，搅拌混合，获得基料；本发明专利技术以PE100级原料、PE再生料作为主体原料，分子量大、机械性能好，配合稀土元素、镁粉和硬脂酸钙的添加，给管材提供一定的金属性状，提高硬度以及抗冲击的性能。提高硬度以及抗冲击的性能。提高硬度以及抗冲击的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种硬度高、断裂韧性高的PE管的制备方法


[0001]本专利技术涉及PE管制备
，尤其涉及一种硬度高、断裂韧性高的PE管的制备方法。

技术介绍

[0002]PE是聚乙烯塑料，最基础的一种塑料，塑料袋、保鲜膜等都是PE，HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂，原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状，PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性，PE管有中密度聚乙烯管和高密度聚乙烯管，根据壁厚分为SDR11和SDR17.6系列，前者适用于输送气态的人工煤气、天然气、液化石油气，后者主要用于输送天然气，和钢管比较，施工工艺简单，有一定的柔韧性，更主要的是不用作防腐处理，将节省大量的工序；
[0003]现有的PE管一般只通过简单的聚乙烯塑料挤出定型而成，在给水、排水、供热、供燃气、农业灌溉、水利工程及各种工业装置中都得到广泛应用，然而，普通PE管的使用中，要确保其所处环境外界压力不对其构成较大损害，这样才能使用长久，因为PE的特性，硬度不如钢管，虽具备一定的韧性，但在较大的外部压力下，仍然容易出现断裂的情况，现有技术中，如申请号201410617374.8公开了“一种硬度高、断裂韧性高的PE管的制备方法”，并具体公开了：采用聚乙烯、尼龙、陶瓷微粒等原料制成PE管材成品；然而，上述技术中，尼龙、陶瓷微粒等材料只能一定程度上提高管材温控作用，以此减小管材受温差的影响，但是管材本体硬度和韧性仍然不具备明显的改善，因此，本专利技术提出一种硬度高、断裂韧性高的PE管的制备方法以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提出一种硬度高、断裂韧性高的PE管的制备方法，该硬度高、断裂韧性高的PE管的制备方法给管材提供一定的金属性状，提高硬度以及抗冲击的性能。
[0005]为实现本专利技术的目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种硬度高、断裂韧性高的PE管的制备方法，包括以下步骤：
[0006]步骤一：准备原料，PE100级原料、PE再生料、稀土元素、镁粉、陶瓷微粒、玻璃纤维、碳纤维、羧甲基纤维素、热稳定剂、纳米母粒、苯乙烯单体、增韧剂、阻燃剂、硬脂酸钙、抗氧化剂、二氯乙烯基水杨酰胺、纳米抗菌剂和白油；
[0007]步骤二：将PE100级原料、PE再生料进行熔化处理，熔融后向其中添加硬脂酸钙和阻燃剂，搅拌混合，获得基料；
[0008]步骤三：将每三根玻璃纤维和两根碳纤维，先进行头并，将多条交叉排列，然后进行二并，设计五根并和，并进行调匀，制成加强纤维；
[0009]步骤四：将加强纤维投入基料中，同步投入苯乙烯单体、陶瓷微粒和纳米母粒，利用混匀机进行混匀，然后利用超声进行均质，获得混合料；
[0010]步骤五：将羧甲基纤维素、稀土元素、镁粉投入搅拌机中，添加去离子水进行分散搅拌，获得悬浊液，将悬浊液倒入混合料中；
[0011]步骤六：将加入悬浊液的混合料输入至反应釜中进行搅拌蒸发，在此过程中，加入增韧剂和热稳定剂，直至蒸干水分获得熔融状物；
[0012]步骤七：将白油、抗氧化剂、二氯乙烯基水杨酰胺和纳米抗菌剂加入搅拌机混合，获得涂覆液；
[0013]步骤八：将熔融状物输入原料筒，投入挤出机，将熔融状物推入挤出模头，成型后将涂覆液均匀涂覆在挤出管的外侧，然后真空冷却定型，由引出机牵引，获得PE管材。
[0014]进一步改进在于：所述步骤一中，按照如下质量比准备原料：PE100级原料150
‑
250份、PE再生料50
‑
150份、稀土元素10
‑
20份、镁粉15
‑
25份、陶瓷微粒5
‑
10份、玻璃纤维10
‑
15份、碳纤维10
‑
15份、羧甲基纤维素4
‑
6份、热稳定剂1
‑
3份、纳米母粒5
‑
10份、苯乙烯单体4
‑
8份、增韧剂1
‑
3份、阻燃剂1
‑
3份、硬脂酸钙5
‑
12份、抗氧化剂1
‑
2份、二氯乙烯基水杨酰胺2
‑
4份、纳米抗菌剂1
‑
2份和白油3
‑
5份。
[0015]进一步改进在于：所述步骤一中，陶瓷微粒粒径为10
‑
35μm，纳米母粒为纳米二氧化硅与纳米蒙脱土的复配物。
[0016]进一步改进在于：所述步骤二中，将PE100级原料、PE再生料进行熔化处理，融化温度为180
‑
190℃，融化10
‑
15min，熔融后向其中添加硬脂酸钙和阻燃剂，搅拌混合，搅拌转速为20
‑
80r/min，搅拌10
‑
20min，获得基料。
[0017]进一步改进在于：所述步骤三中，调匀后，利用细纱机对调匀限位进行细纱处理，将调匀纤维牵伸，加捻，获得加强纤维。
[0018]进一步改进在于：所以步骤四中，混匀机混匀的过程中，调转速50
‑
65r/min，混合搅拌30
‑
40min，然后利用超声波分散器进行分散处理5
‑
8min，并控制超声波分散器内压强为1.15
‑
1.18MPa。
[0019]进一步改进在于：所述步骤五中，将羧甲基纤维素、稀土元素、镁粉投入搅拌机中，添加去离子水进行分散搅拌，搅拌时，将温度升至50
‑
80℃，搅拌0.5
‑
0.8h，然后保温在75
±
5℃，保温15
‑
25min，接着利用超声波发生器进行分散处理3
‑
5min，并控制超声波发生器压强为1.12
‑
1.15MPa，获得悬浊液。
[0020]进一步改进在于：所述步骤六中，将加入悬浊液的混合料输入至反应釜中进行搅拌蒸发，反应温度为210
‑
220℃，反应时间1
‑
4h，在反应1h后，向反应釜中加入增韧剂和热稳定剂继续搅拌反应，直至蒸干水分获得熔融状物。
[0021]进一步改进在于：所述步骤七中，将白油、抗氧化剂、二氯乙烯基水杨酰胺和纳米抗菌剂加入搅拌机混合，混合温度为常温，控制转速为220
‑
300r/min，获得涂覆液。
[0022]进一步改进在于：所述步骤八中，利用喷涂机器人对成型挤出管喷涂涂覆液，保持喷涂的厚度为0.3
‑
0.5mm，然后在
‑
0.4
‑
0.8MPa的真空作用下冷却定型，由引出机牵引获得PE管材。
[0023]本专利技术的有益效果为：
[0024]1、本专利技术以PE100级原料、PE再生料作为主体原料，分子量大、机械性能好，配合稀土元素、镁粉和硬脂酸钙的添加，给管材提供一定的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硬度高、断裂韧性高的PE管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：准备原料，PE100级原料、PE再生料、稀土元素、镁粉、陶瓷微粒、玻璃纤维、碳纤维、羧甲基纤维素、热稳定剂、纳米母粒、苯乙烯单体、增韧剂、阻燃剂、硬脂酸钙、抗氧化剂、二氯乙烯基水杨酰胺、纳米抗菌剂和白油；步骤二：将PE100级原料、PE再生料进行熔化处理，熔融后向其中添加硬脂酸钙和阻燃剂，搅拌混合，获得基料；步骤三：将每三根玻璃纤维和两根碳纤维，先进行头并，将多条交叉排列，然后进行二并，设计五根并和，并进行调匀，制成加强纤维；步骤四：将加强纤维投入基料中，同步投入苯乙烯单体、陶瓷微粒和纳米母粒，利用混匀机进行混匀，然后利用超声进行均质，获得混合料；步骤五：将羧甲基纤维素、稀土元素、镁粉投入搅拌机中，添加去离子水进行分散搅拌，获得悬浊液，将悬浊液倒入混合料中；步骤六：将加入悬浊液的混合料输入至反应釜中进行搅拌蒸发，在此过程中，加入增韧剂和热稳定剂，直至蒸干水分获得熔融状物；步骤七：将白油、抗氧化剂、二氯乙烯基水杨酰胺和纳米抗菌剂加入搅拌机混合，获得涂覆液；步骤八：将熔融状物输入原料筒，投入挤出机，将熔融状物推入挤出模头，成型后将涂覆液均匀涂覆在挤出管的外侧，然后真空冷却定型，由引出机牵引，获得PE管材。2.根据权利要求1所述的一种硬度高、断裂韧性高的PE管的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，按照如下质量比准备原料：PE100级原料150
‑
250份、PE再生料50
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150份、稀土元素10
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20份、镁粉15
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25份、陶瓷微粒5
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10份、玻璃纤维10
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15份、碳纤维10
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15份、羧甲基纤维素4
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6份、热稳定剂1
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3份、纳米母粒5
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10份、苯乙烯单体4
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8份、增韧剂1
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3份、阻燃剂1
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3份、硬脂酸钙5
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12份、抗氧化剂1
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2份、二氯乙烯基水杨酰胺2
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4份、纳米抗菌剂1
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2份和白油3
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5份。3.根据权利要求2所述的一种硬度高、断裂韧性高的PE管的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，陶瓷微粒粒径为10
‑
35μm，纳米母粒为纳米二氧化硅与纳米蒙脱土的复配物。4.根据权利要求2所述的一种硬度高、断裂韧性高的PE管的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔晓杰，王洪建，戴海燕，杨玉兰，
申请(专利权)人：南京乐洁新型材料有限公司，
类型：发明
国别省市：