一种采用煤矸石增强复合材料的波纹管及制备方法技术

本发明专利技术涉及了一种采用煤矸石增强复合材料的波纹管及其制备方法。波纹管是由内层和外层经热熔复合构成；其中，内层和外层皆采用煤矸石增强复合材料；其中，煤矸石增强复合材料包括：聚乙烯大中空级破碎片料，煤矸石粉，茂金属聚乙烯，嵌段共聚聚丙烯颗粒，聚丙烯接枝增韧剂，硅烷偶联剂，硬脂酸钙，硬脂酸锌，硫酸钡，碳黑，光稳定剂，1

【技术实现步骤摘要】
一种采用煤矸石增强复合材料的波纹管及制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子复合材料领域，特别是涉及一种采用煤矸石增强复合材料的波纹管及制备方法。

技术介绍

[0002]目前，大部分塑料排污管道产品表现环刚度不高，管材脆性大，抗冲击强力差，管材内外壁粗糙，低温脆性明显，埋地排水管材采添加低质的填充材质比例多，材料结合力差造成管材在运输、使用过程中容易断裂；尤其是在长期的使用中，常常由于破损、渗漏，特别是大面积的污水渗漏，已严重污染了越来越少的地下水资源。在众多的塑料埋地排水管道中，由于双壁波纹结构管以其独特的结构设计，比其它的塑料管道更节省原料，而成为首选。
[0003]煤矸石是煤矿生产过程当中造成的废料，煤矿开采全过程中从现浇板、底版和夹在煤层中的岩层隔层里采出去的矸石，及其选煤厂生产过程中排出的洗矸石。一般常将煤矿开采全过程和选煤厂生产过程中排出的矸石叫煤矸石。煤矿历经很多年采掘后所产生的废料煤矸石就会堆积成山。因为开采机械自动化的发展趋势和煤层采掘标准的慢慢改变，煤矿排出的矸石数量不断增加。煤矸石的沉积不仅占有很多土地资源，并且煤矸石中常含的硫酸盐释放后会环境污染空气和水资源，导致比较严重的不良影响。煤矸石中常含的黄铁矿易被氧化，释放的发热量能够促进煤矸石中常含煤炭风化层以致起火。煤矸石点燃时释放出刺鼻的味道和危害的浓烟，使周边住户慢性支气管炎和气喘病病人增加，周边花草树木枯叶，农作物限产。煤矸石山受降水冲洗，常使周边江河的河道沉积，河流遭受环境污染等等；因而，处理煤矸石的解决和运用难题，也是目前亟需解决的难题。如果对其综合利用，不仅可以创造出较高的经济价值，还可节约大量的土地和煤矸石处理费用。煤矸石主要由高岭石、石英、云母等非金属矿物组成。煤矸石加工成超细煤矸石粉通常的生产工艺过程主要包括破碎、粉碎、粉磨、配浆、超细研磨、干燥、解聚、煅烧、再解聚、变成超细煤矸石粉进行成品包装。
[0004]聚乙烯复合材料所表现的强度增加或韧性提高总是以牺牲其它性能为代价的，所以如何保持煤矸石增强直壁波纹管复合材料强度和韧性的平衡和煤矸石填充所带来的与复合材料体系相容性问题是制备本专利技术煤矸石增强直壁波纹管材的关键问题。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种采用煤矸石增强复合材料的波纹管及制备方法，解决了废旧煤矸石与聚烯烃材料的相容性问题，解决了增强增韧复合材料体系中保持复合材料刚韧平衡的问题，将多元材料通过合成一体料，大大提升材料性能，用此材料制造波纹管，具有优良的强度、韧性和抗冲击性能。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种采用煤矸石增强复合材料的波纹管，是由内层和外层经热熔复合构成；其中，内层和外层皆采用煤矸石增强复合材料；
[0007]其中，所述煤矸石增强复合材料按重量份包括：40
‑
50份的聚乙烯大中空级破碎片料， 20
‑
30份的煤矸石粉，10
‑
20份的茂金属聚乙烯，8
‑
15份的嵌段共聚聚丙烯颗粒，2
‑
5份的聚丙烯接枝增韧剂，1
‑
2份的硅烷偶联剂，0.3
‑
0.6份的硬脂酸钙，0.3
‑
0.6份的硬脂酸锌，1
‑
2 份的硫酸钡，1
‑
2份的碳黑，0.3
‑
0.6份的光稳定剂，1
‑
2份的多功能助剂，0.6
‑
1.2份的抗氧剂。
[0008]进一步的，所述煤矸石粉的目数不小于700目。
[0009]进一步的，所述茂金属聚乙烯为SP0540；所述聚丙烯接枝增韧剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
[0010]进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物；所述多功能助剂为YY5021。
[0011]进一步的，所述煤矸石增强复合材料按重量份包括：40
‑
50份的聚乙烯大中空级破碎片料， 20
‑
30份的800目煤矸石粉，10
‑
20份的茂金属聚乙烯SP0540，8
‑
15份的嵌段共聚聚丙烯颗粒， 2
‑
5份的马来酸酐接枝聚丙烯增韧剂，1
‑
2份的硅烷偶联剂KH550，0.3
‑
0.6份的硬脂酸钙， 0.3
‑
0.6份的硬脂酸锌，1
‑
2份的硫酸钡，1
‑
2份的碳黑，0.3
‑
0.6份的光稳定剂，1
‑
2份的多功能助剂YY5021，0.3
‑
0.6份的抗氧剂1010，0.3
‑
0.6份的抗氧剂168。
[0012]一种采用煤矸石增强复合材料的波纹管的制备方法，包括煤矸石增强复合材料的制备工艺，制备工艺按照以下步骤进行的：
[0013]一、按重量份准备40
‑
50份的聚乙烯大中空级破碎片料，20
‑
30份的煤矸石粉，10
‑
20份的茂金属聚乙烯，8
‑
15份的嵌段共聚聚丙烯颗粒，2
‑
5份的聚丙烯接枝增韧剂，1
‑
2份的硅烷偶联剂，0.3
‑
0.6份的硬脂酸钙，0.3
‑
0.6份的硬脂酸锌，1
‑
2份的硫酸钡，1
‑
2份的碳黑，0.3
‑
0.6 份的光稳定剂，1
‑
2份的多功能助剂，0.6
‑
1.2份的抗氧剂；
[0014]二、将步骤一中准备的聚乙烯大中空级破碎片料、茂金属聚乙烯、嵌段共聚聚丙烯颗粒、聚丙烯接枝增韧剂混合，得到混合料A；
[0015]三、将步骤一中准备的煤矸石粉、硅烷偶联剂、碳黑、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硫酸钡、光稳定剂、多功能助剂、抗氧剂混合，得到混合料B；
[0016]四、将步骤二的混合料A和步骤三的混合料B加入高速混合机组中混合、改性、预塑化，然后，加入至双阶挤出机组进行熔融、塑化、混炼、挤出、造粒、冷却切粒，即得到煤矸石增强复合材料。
[0017]进一步的，所述步骤四替换为：将步骤二的混合料A和步骤三的混合料B加入至密炼机进行混合、改性、熔融、塑化、混炼，再通过挤出机组进行挤出、造粒、冷却切粒，得到煤矸石增强复合材料。
[0018]进一步的，挤出机组的各段参数为：料筒温度分别为：170℃，180℃，200℃，200℃， 200℃，口模温度为：200℃。
[0019]一种采用煤矸石增强复合材料的波纹管的制备方法，还包括波纹管的制造工艺，制造工艺：波纹管的内层和外层所应的煤矸石增强复合材料分别加入两台挤出机组中挤出，复合材料通过挤出机螺杆加热熔融塑化输送至机头口模，内层是通过内定径套抽真空再冷却定型，管材外层在内部空气压力和外部真空吸力的共同作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用煤矸石增强复合材料的波纹管，其特征在于：波纹管是由内层和外层经热熔复合而成；其中，内层和外层皆采用煤矸石增强复合材料；所述煤矸石增强复合材料按重量份包括：40
‑
50份的聚乙烯大中空级破碎片料，20
‑
30份的煤矸石粉，10
‑
20份的茂金属聚乙烯，8
‑
15份的嵌段共聚聚丙烯颗粒，2
‑
5份的聚丙烯接枝增韧剂，1
‑
2份的硅烷偶联剂，0.3
‑
0.6份的硬脂酸钙，0.3
‑
0.6份的硬脂酸锌，1
‑
2份的硫酸钡，1
‑
2份的碳黑，0.3
‑
0.6份的光稳定剂，1
‑
2份的多功能助剂，0.6
‑
1.2份的抗氧剂。2.根据权利要求1所述的一种采用煤矸石增强复合材料的波纹管，其特征在于：所述煤矸石粉的目数不小于700目。3.根据权利要求2所述的一种采用煤矸石增强复合材料的波纹管，其特征在于：所述茂金属聚乙烯为SP0540；所述聚丙烯接枝增韧剂为马来酸酐接枝聚丙烯。4.根据权利要求3所述的一种采用煤矸石增强复合材料的波纹管，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物；所述多功能助剂为YY5021。5.根据权利要求4所述的一种采用煤矸石增强复合材料的波纹管，其特征在于：所述煤矸石增强复合材料按重量份包括：40
‑
50份的聚乙烯大中空级破碎片料，20
‑
30份的800目煤矸石粉，10
‑
20份的茂金属聚乙烯SP0540，8
‑
15份的嵌段共聚聚丙烯颗粒，2
‑
5份的马来酸酐接枝聚丙烯增韧剂，1
‑
2份的硅烷偶联剂KH550，0.3
‑
0.6份的硬脂酸钙，0.3
‑
0.6份的硬脂酸锌，1
‑
2份的硫酸钡，1
‑
2份的碳黑，0.3
‑
0.6份的光稳定剂，1
‑
2份的多功能助剂YY5021，0.3
‑
0.6份的抗氧剂1010，0.3
‑
0.6份的抗氧剂168。6.制备如权利要求1
‑
5中任意一项所述的一种采用煤矸石增强复合材料的波纹管的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴天文，杨小奉，余亮，
申请(专利权)人：江西国天成科技有限公司，
类型：发明
国别省市：