一种高强度的聚乙烯管材及其加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高强度的聚乙烯管材及其加工工艺，一种高强度的聚乙烯管材，包括骨架层和基料层，所述骨架层包括固定环和加强筋，所述固定环设置有多个且等间距设置，所述加强筋设置有多个且等间距分布在固定环的内壁，所述固定环与加强筋之间采用扎丝固定，所述基料层包覆在骨架层的表面，所述基料层按重量份计由以下材料组成：聚乙烯100份、石墨烯纳米颗粒0.1

【技术实现步骤摘要】
一种高强度的聚乙烯管材及其加工工艺


[0001]本专利技术涉及管材
，具体为一种高强度的聚乙烯管材及其加工工艺。

技术介绍

[0002]聚乙烯管是传统的钢铁管材、聚氯乙烯饮用水管的换代产品，在加工时不添加重金属盐稳定剂，材质无毒性，无结垢层，不滋生细菌，很好地解决了城市饮用水的二次污染。普通的聚乙烯实壁管道一般是采用单一原料挤出或注塑生产出来的，聚乙烯管的壁厚决定了聚乙烯管的耐压强度，通常为了能够承受高压，加大壁厚，这样不仅会消耗大量的聚乙烯材料，增加了重量，还会增加成本，增加加工难度。

技术实现思路

[0003](一)解决的技术问题
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高强度的聚乙烯管材及其加工工艺，具有高强度的优点，加工方便，可以满足高强度的要求。
[0005](二)技术方案
[0006]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种高强度的聚乙烯管材，包括骨架层和基料层，所述骨架层包括固定环和加强筋，所述固定环设置有多个且等间距设置，所述加强筋设置有多个且等间距分布在固定环的内壁，所述固定环与加强筋之间采用扎丝固定；
[0007]所述基料层包覆在骨架层的表面，所述基料层按重量份计由以下材料组成：
[0008]聚乙烯100份、石墨烯纳米颗粒0.1
‑
20份、碳纤维纳米颗粒0.1
‑
10份马来酸酐0.1
‑
20份、抗氧剂0.5
‑
5份、增韧剂1
‑<br/>3份、偶联剂0.1
‑
2份、α
‑
烯烃10
‑
25份、染色料5
‑
25份。
[0009]优选的，所述抗氧剂为抗氧剂CA、抗氧剂1010或抗氧剂168中的一种。
[0010]优选的，所述增韧剂为二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物或乙烯
‑
辛烯共聚物中的一种。
[0011]优选的，所述偶联剂为铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂中的一种。
[0012]一种高强度的聚乙烯管材的加工工艺，适用于前述的一种高强度的聚乙烯管材，包括如下步骤：
[0013]S1：原料配比：将原料按照比例投入混合机中，在1100
‑
1500转/分的转速下混合搅拌5
‑
10min；
[0014]S2：投入烘干：将混合完成后的原料投入烘干机内，对原料进行烘干；
[0015]S3：骨架固定：在成型模具中将固定环与加强筋固定，组装成型模具；
[0016]S3：热熔处理：将烘干后的原料进行加热，加热至60
‑
80℃后放入与成型模具相匹配的双螺杆挤出机中，继续加热至180
‑
210℃；
[0017]S4：定型：原料在180
‑
210℃的温度下挤出，熔融挤出后的物料在成型模具中定型，再经冷却、脱模即可聚乙烯管材；
[0018]S5：切割成型：对聚乙烯管材的两端进行切割处理。
[0019]优选的，所述成型模具包括底模、顶模和芯模，所述底模与顶模合并后内部呈圆柱状，所述芯模位于底模与顶模合并后的中心，所述芯模的两端设置有密封端盖，所述密封端盖通过螺栓固定在底模和顶模的两端，所述底模、顶模和芯模的内部呈中空状态，所述底模的表面分别设置有底模进水口和底模出水口，所述顶模的表面分别设置有顶模进水口和顶模出水口，所述顶模的顶部设置有进料口，所述进料口贯穿顶模，所述芯模的一端设置有连接管，所述连接管与芯模的内部连通。
[0020]优选的，所述底模进水口和底模出水口与底模的内部连通，所述顶模进水口和顶模出水口与顶模的内部连通。
[0021]优选的，所述密封端盖包括圆环板，所述圆环板的一侧固定连接有固定环，所述固定环与圆环板同心设置，所述圆环板的一侧环形分布有固定筒，所述圆环板的表面设置有固定孔。
[0022]优选的，所述固定环的内径与芯模的外径相适配，所述底模的底部设置有支撑座。
[0023](三)有益效果
[0024]本专利技术提供了一种高强度的聚乙烯管材的加工工艺。具备以下有益效果：
[0025]通过在管材的壁体内设置骨架层，通过注塑实现聚乙烯材料与骨架层固定在一起，形成一个整体，从而提高了整体的强度，适合在高压环境中，同时整体的壁厚并未增加，导致重量与传统聚乙烯管材相当；另外在本专利技术中设置了方便骨架层固定的成型模具，方便了加工。
附图说明
[0026]图1为本专利技术骨架层的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术成型模具的结构示意图；
[0028]图3为本专利技术密封端盖的结构示意图。
[0029]图中：1
‑
骨架层、101
‑
固定环、102
‑
加强筋、2
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底模、3
‑
顶模、4
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芯模、5
‑
密封端盖、6
‑
进料口、7
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顶模进水口、8
‑
顶模出水口、9
‑
底模进水口、10
‑
底模出水口、11
‑
连接管、12
‑
支撑座。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]实施例1：
[0032]一种高强度的聚乙烯管材，包括骨架层1和基料层，骨架层1包括固定环101和加强筋102，固定环101设置有多个且等间距设置，加强筋102设置有多个且等间距分布在固定环101的内壁，固定环101与加强筋102之间采用扎丝固定；
[0033]基料层包覆在骨架层1的表面，基料层按重量份计由以下材料组成：
[0034]聚乙烯100份、石墨烯纳米颗粒0.1份、碳纤维纳米颗粒0.1份马来酸酐0.1份、抗氧
剂0.5份、增韧剂1份、偶联剂0.1份、α
‑
烯烃10份、染色料5份。
[0035]抗氧剂为抗氧剂CA、抗氧剂1010或抗氧剂168中的一种。
[0036]增韧剂为二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物或乙烯
‑
辛烯共聚物中的一种。
[0037]偶联剂为铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂中的一种。
[0038]一种高强度的聚乙烯管材的加工工艺，适用于前述的一种高强度的聚乙烯管材，其特征在于：包括如下步骤：
[0039]S1：原料配比：将原料按照比例投入混合机中，在1100
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度的聚乙烯管材，其特征在于：包括骨架层(1)和基料层，所述骨架层(1)包括固定环(101)和加强筋(102)，所述固定环(101)设置有多个且等间距设置，所述加强筋(102)设置有多个且等间距分布在固定环(101)的内壁，所述固定环(101)与加强筋(102)之间采用扎丝固定；所述基料层包覆在骨架层(1)的表面，所述基料层按重量份计由以下材料组成：聚乙烯100份、石墨烯纳米颗粒0.1
‑
20份、碳纤维纳米颗粒0.1
‑
10份马来酸酐0.1
‑
20份、抗氧剂0.5
‑
5份、增韧剂1
‑
3份、偶联剂0.1
‑
2份、α
‑
烯烃10
‑
25份、染色料5
‑
25份。2.根据权利要求1所述的一种高强度的聚乙烯管材，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂CA、抗氧剂1010或抗氧剂168中的一种。3.根据权利要求1所述的一种高强度的聚乙烯管材，其特征在于：所述增韧剂为二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物或乙烯
‑
辛烯共聚物中的一种。4.根据权利要求1所述的一种高强度的聚乙烯管材，其特征在于：所述偶联剂为铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂中的一种。5.一种高强度的聚乙烯管材的加工工艺，适用于权利要求1
‑
4任一所述的一种高强度的聚乙烯管材，其特征在于：包括如下步骤：S1：原料配比：将原料按照比例投入混合机中，在1100
‑
1500转/分的转速下混合搅拌5
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10min；S2：投入烘干：将混合完成后的原料投入烘干机内，对原料进行烘干；S3：骨架固定：在成型模具中将固定环(101)与加强筋(102)固定，组装成型模具；S3：热熔...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈永飞，江志祥，
申请(专利权)人：安徽宜通塑业有限公司，
类型：发明
国别省市：