【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于管道生产，具体涉及一种管道外壁用填充母料及其制备方法。
技术介绍
1、污水/排水系统用双壁管道需求增长迅速，其中hd-pe双壁管道应用突出，随着社会的进步，人们广泛意识到，使用高质量且耐用产品更加节省保养和维修费用，而对hd-pe双壁管道质量影响较大的原料为管道外壁用填充母料，填充母料的主要组分是填料(如碳酸钙、高岭土、滑石粉、硅灰石等)，主要是应用于hd-pe双壁管道加工成型过程中，为了满足塑料制品的各种性能，将所需要的各种助剂、填料与少量基体树脂混合混炼得到，如中国专利cn109181046b公开了一种pe波纹管专用的填充母料的制备方法，包括载体树脂30～50份、无机粉体40～60份、偶联剂3～6份，润滑剂2～5份、分散剂2～5份、增韧剂4～8份、黑色粉1～3份，虽然能改善波纹管的环刚度和冲击性能，但是聚乙烯树脂对环境的要求较高，其耐热性和老化性能较差，在紫外线下易被氧化分解，将其作为管道外壁的填充母粒使用，由于长时间暴晒等作用，容易老化损伤，且该母粒耐磨性差，作为管道外壁的填充母粒使用，由于设备、运输等摩擦作用，容易摩擦损伤，进而造成管道需要维修和更换等不便，因此，有必要提供一种耐摩擦、耐老化的管道外壁用填充母料。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种管道外壁用填充母料及其制备方法，解决现有管道外壁用填充母料耐磨性以及耐候性差的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种管道外壁用填充母料，包括以下重量份原料
4、高密度聚乙烯30-50份、改性滑石粉60-100份、增韧剂4-8份、润滑剂2-5份。
5、该管道外壁用填充母料的制备方法，包括以下步骤：
6、将高密度聚乙烯、改性滑石粉、增韧剂和润滑剂加入高速混合机中混合均匀，之后转移至双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出温度为130-180℃，得到管道外壁用填充母料。
7、进一步地，改性滑石粉通过以下步骤获得：
8、将滑石粉置于干燥箱中，于120℃下干燥6h，之后将转移至60-70℃的高速混合机中，再向高速混合机中加入聚硅氧烷基改性剂，在2000-2500r/min的转动体系中，混合10-20min，得到改性滑石粉，滑石粉和聚硅氧烷基改性剂的质量比为100：5-10，利用聚硅氧烷基改性剂作为滑石粉的修饰剂，通过聚硅氧烷基改性剂的羧基与滑石粉表面的羟基之间的缩合反应对滑石粉进行干法修饰，获得了改性滑石粉。
9、进一步地，聚硅氧烷基改性剂通过以下步骤获得：
10、s1、将含氢硅油、异硫氰酸烯丙酯、氯铂酸异丙醇溶液和异丙醇加入烧瓶中，80℃下恒温反应6-12h，反应结束后，旋蒸去除异丙醇，得到中间产物；
11、s2、将半胱氨酸基二苯甲酮接枝物和dmf加入烧瓶中，搅拌3-5min后滴加二月桂酸二丁基锡，滴加结束后，在搅拌条件下，滴加中间产物的dmf溶液，滴加结束后，升温至50℃搅拌反应4-6h，之后降温至室温继续反应48h，最后减压蒸馏去除dmf，得到聚硅氧烷基改性剂。
12、首先利用异硫氰酸烯丙酯和含氢硅油进行硅氢加成反应，在长硅链上引入-n＝c＝s基团，然后再利用半胱氨酸基二苯甲酮接枝物中的氨基与-n＝c＝s基团反应，形成含有硫脲结构、羟基二苯甲酮结构以及活性羧基的聚硅氧烷基改性剂。
13、进一步地，s1中含氢硅油、异硫氰酸烯丙酯、氯铂酸异丙醇溶液和异丙醇的用量比为5g：2.4-3.0g：0.3-0.5g：100-200ml，含氢硅油中的活泼氢含量为0.5％，氯铂酸异丙醇溶液中氯铂酸的质量分数为1-3wt％。
14、进一步地，s2中半胱氨酸基二苯甲酮接枝物、二月桂酸二丁基锡和中间产物的质量比为8.5-9.0：0.05-0.06：7.8-8.2。
15、进一步地，半胱氨酸基二苯甲酮接枝物通过以下步骤获得：
16、将2-羟基-4-丙烯酰氧基二苯甲酮、安息香双甲醚、l-半胱氨酸和无水乙醇混合，搅拌均匀后置于波长100-400nm的紫外灯下反应30-60min，反应结束后，旋蒸去除无水乙醇，得到半胱氨酸基二苯甲酮接枝物，2-羟基-4-丙烯酰氧基二苯甲酮、安息香双甲醚、l-半胱氨酸和无水乙醇的用量比为0.1mol：0.26-0.38g：0.1-0.11mol：300-500ml，以2-羟基-4-丙烯酰氧基二苯甲酮和l-半胱氨酸为原料，安息香双甲醚为光引发剂，通过巯基-烯点击反应获得半胱氨酸基二苯甲酮接枝物，含有羟基二苯甲酮结构、氨基和羧基活性基团。
17、进一步地，增韧剂为聚烯烃弹性体poe。
18、进一步地，润滑剂为聚乙烯蜡、eva蜡或氧化聚乙烯蜡中的一种或几种。
19、本专利技术的有益效果：
20、1、本专利技术提供一种管道外壁用填充母料，由高密度聚乙烯、改性滑石粉、增韧剂、润滑剂通过混合挤出造粒得到，具有良好的耐磨性和耐候性，使用本专利技术提供的填充母粒制备所得的管道具有力学性能好、耐磨、耐候等特点，减少后期维修和保养投入，降低成本。
21、2、本专利技术在管道外壁用填充母料中添加自制的改性滑石粉，采用聚硅氧烷基改性剂化学修饰滑石粉，降低滑石粉表面羟基含量同时引入疏水硅氧烷长链，一方面提高滑石粉与高密度聚乙烯之间的相容性，使片状的滑石粉在高密度聚乙烯中分散均匀，在受到外力时产生应力集中引入周围基团产生微裂纹吸收变形能量，提高耐冲击强度，另一方面在母粒基体中引入聚硅氧烷结构，聚硅氧烷中的si-o-si键键能高，耐热性优异，链段柔顺性好，进一步提高材料的耐冲击性能，此外，聚硅氧烷基改性剂分子链还含有羟基二苯甲酮结构和硫脲结构，羟基二苯甲酮结构对紫外线具有吸收作用，硫脲结构能够有效分解氢过氧化物，终止活性氧自由基，结合滑石粉对紫外线的反射和阻隔效应，三者协同增效，共同赋予材料良好的耐候性。
22、3、本专利技术在管道外壁用填充母料中添加自制的改性滑石粉，改性滑石粉的引入使材料表面硬度提高，难以划出痕迹，改性滑石粉表面的聚硅氧烷基改性剂具有迁移性，分子链能够迁移至材料的表面，形成一层润滑保护膜，并带动滑石粉的均匀分散，最终使获得的材料耐磨性能优异。
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1.一种管道外壁用填充母料，其特征在于，包括以下重量份原料：
2.根据权利要求1所述的一种管道外壁用填充母料，其特征在于，聚硅氧烷基改性剂通过以下步骤获得：
3.根据权利要求2所述的一种管道外壁用填充母料，其特征在于，S1中含氢硅油、异硫氰酸烯丙酯、氯铂酸异丙醇溶液和异丙醇的用量比为5g：2.4-3.0g：0.3-0.5g：100-200mL，含氢硅油中的活泼氢含量为0.5％，氯铂酸异丙醇溶液中氯铂酸的质量分数为1-3wt％。
4.根据权利要求2所述的一种管道外壁用填充母料，其特征在于，S2中半胱氨酸基二苯甲酮接枝物、二月桂酸二丁基锡和中间产物的质量比为8.5-9.0：0.05-0.06：7.8-8.2。
5.根据权利要求3所述的一种管道外壁用填充母料，其特征在于，半胱氨酸基二苯甲酮接枝物通过以下步骤获得：
6.根据权利要求5所述的一种管道外壁用填充母料，其特征在于，2-羟基-4-丙烯酰氧基二苯甲酮、安息香双甲醚、L-半胱氨酸和无水乙醇的用量比为0.1mo l：0.26-0.38g：0.1-0.11mo l：300-50
7.根据权利要求1所述的一种管道外壁用填充母料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种管道外壁用填充母料，其特征在于，包括以下重量份原料：
2.根据权利要求1所述的一种管道外壁用填充母料，其特征在于，聚硅氧烷基改性剂通过以下步骤获得：
3.根据权利要求2所述的一种管道外壁用填充母料，其特征在于，s1中含氢硅油、异硫氰酸烯丙酯、氯铂酸异丙醇溶液和异丙醇的用量比为5g：2.4-3.0g：0.3-0.5g：100-200ml，含氢硅油中的活泼氢含量为0.5％，氯铂酸异丙醇溶液中氯铂酸的质量分数为1-3wt％。
4.根据权利要求2所述的一种管道外壁用填充母料，其特征在于，s2中半胱氨酸基二苯甲...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨培俊，朱贤东，黄剑锋，余为华，余小明，
申请(专利权)人：公元管道安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：
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