高密度聚乙烯合金管及其制造方法技术

一种高密度聚乙烯合金管及其制造方法，它选用聚乙烯ＨＤＰＥ１００为基础树脂，使用ＨＤＰＥ－ｇ－ＭＡＨ作相容剂，加入碳酸钙ＣａＣＯ３与聚乙烯树脂ＬＤＰＥ，再与改性剂ＰＡ６进行共混制成改性ＰＥ合金产品；它的主要操作步骤有：（Ｉ）制备ＨＤＰＥ改性粒料；（ＩＩ）添加改性剂ＰＡ６再次高速混合成改性ＰＥ混合料于挤压机挤压成产品的技术方案，它克服了现有聚乙烯树脂拉伸强度低、刚性差，耐磨性、耐化学药品性、耐环境应力开裂性及耐热性等性能不佳，对烃类溶剂和燃料油阻隔性不足，在日光照射下易被紫外线破坏，严重影响产品的使用寿命等缺陷；它适合作各种耐热、耐磨、耐温的管材之用，特别适合给排水，燃气、燃油输送及化学化工等特殊行业的管道输送。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
现有聚乙烯树脂，由于具有密度低，脆化温度低，韧性好，耐腐蚀绝缘性能好，易于 施工和安装等特点，被广泛用于制作给水管、燃气管且发展较快。但由于聚乙烯软化温度 低，HDPE熔点为130°C，LDPE熔点稍高于100°C，拉伸强度低、刚性差，耐磨性、耐化学药品 性、耐环境应力开裂性及耐热性等性能不佳，对烃类溶剂和燃料油阻隔性不足，在日光照射 下易被紫外线破坏，严重影响产品的使用寿命。
技术实现思路
针对上述情况，本专利技术的目的是提供一种既有较好的相容效果，又能形成较好的 弹性界面层，且组织结构紧密，耐热性和抗冲击性明显改善，还制造工艺简单可靠，原材料 来源广泛丰富，成本低，环保，节能，无环境污染，便于普及推广。为实现上述目的，一种高密度聚乙烯合金管，它选用高密度聚乙烯HDPE100为基 础树脂，使用HDPE-g-MAH作相容剂，加入超细微粉碳酸钙CaCO3与低密度聚乙烯树脂LDPE， 再与改性剂PA6进行共混制成改性PE合金产品。为实现上述目的进一步措施，制造一种高密度聚乙烯合金管的方法，它的操作步 骤如下(I)制备HDPE改性粒料①选用聚乙烯PE原料高密度聚乙烯树脂HDPE71-76 %，低密度聚乙烯树脂 LDPE8-12% 和接枝相容剂 HDPE-g-MAH3-7 %，填料 CaC038_12 %，抗氧剂 0. 3-0. 5 %，辅助抗 氧剂0. 3-0. 5 %，紫外线吸收剂0. 3-0. 5 %，分散剂0. 3-0. 5 % ；②将上述原料按比例投入共混机进行高速混合，制成共混料；③共混料经双螺旋输送装置输入挤压机，经熔融混合挤出成条状物料；④条状物料输出至切粒机，制成半成品-造粒；(II)挤压成型①于上述半成品-造粒中添加改性剂PA6高速混合成改性PE混合料；②在挤压机上安装产品模具；③将改性PE混合料输入挤压机模具内挤压制成改性PE合金产品。本专利技术采用HDPE100为基础树脂，使用HDPE-g-MAH作相容剂，加入CaCO3与LDPE， 再与PA进行共混合金制成改性PE合金成品的技术方案，克服了现有聚乙烯树脂拉伸强度 低、刚性差，耐磨性、耐化学药品性、耐环境应力开裂性及耐热性等性能不佳，对烃类溶剂和 燃料油阻隔性不足，在日光照射下易被紫外线破坏，严重影响产品的使用寿命等缺陷。本专利技术相比现有技术的有效果是(一)以HDPE为主体树脂，加入CaCO3,LDPE,选用HDPE-g-MAH为相容剂，进行改性造粒，再与改性剂PA进行共混合金，改善了 HDPE的阻隔性能，从而提高了 HDPE的耐热性、 耐磨性、耐温性等综合物理性能，拓展了 HDPE管材的应用范围；(二)工艺简单可靠，不需投入贵重设备，且利用现有设备就能实施，操作、维护方 便，生产效率高；(三)无废水废渣排放，无粉尘、无气味、无污水污染，环保，节能，便于普及推广；(四)原材料来源广泛丰富，性价比好，成本低；(五)组织结构紧密，界面层弹性好，相容效果增强，从而大大扩展了HDPE管材的 应用领域，便于普及推广。本专利技术适合作各种耐热、耐磨、耐温的管材之用，特别适合给排水，燃气、燃油输送 及化学化工等特殊行业的管道输送。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。 附图说明图1为本专利技术的流程图。图2为本专利技术反应过程式的性能结构示意图。图3为本专利技术HDPE-g-MAH，CaCO3改性HDPE挤出工艺参数表。图4为本专利技术HDPE-g-MAH用量为3%对材料性能的影响表。图5为本专利技术HDPE-g-MAH用量为5%对材料性能的影响表。图6为本专利技术HDPE-g-MAH用量为7%对材料性能的影响表。图7为本专利技术CaCO3用量为8. 0%对材料性能的影响表。图8为本专利技术CaCO3用量为12. 0%对材料性能的影响表。图9为本专利技术LDPE用量为8. 0%对材料性能的影响表。图10为本专利技术LDPE用量为12. 0%对材料性能的影响表。图11为本专利技术改性HDPE/PA6挤出管材工艺参数表。图12为本专利技术改性HDPE/PA6与纯HDPE管材耐有机溶剂渗透性对比试验结果表。图13为本专利技术机械性能检测结果表。图14为本专利技术纯HDPA管材与改性HDPE/PA合金管材料性能比较表。图15为本专利技术HDPE/PA6 (92. 4/7)合金管材的SEM照片。图16为本专利技术HDPE/PA6 (90. 4/9)合金合金管材的SEM照片。图17为本专利技术HDPE/PA6 (88. /11)合金合金管材的SEM照片。具体实施例方式参见附图，本专利技术的工作原理与工艺过程为了提高聚乙烯的综合性能和扩大它的应用范围。本专利技术选用以HDPE100为基础 树脂，选用HDPE-g-MAH作为相容剂，再加入超细微粉CaC03、LDPE与改性剂PA6进行混合改 性成改性PE合金管。一、配方高密度聚乙烯树脂HDPE71 _76 %，低密度聚乙烯树脂LDPE8-12 %，接枝相容剂 HDPE-g-MAH3-7 %，填料 CaC038_12 %，抗氧剂 0. 3-0. 5 %，辅助抗氧剂 0. 3-0. 5 %，紫外线吸收剂 0.3-0. 5 %，分散剂 0. 3-0. 5 %。二、选材1. HDPE100型号041上海石化2. LDPE北京燕山3. HDPE-g-MAH 上海日之升4.超细微粉CaCO3江西辰宇粉体制品有限公司5.PA6德国进口6.抗氧剂北京加成助剂研究所7.辅助抗氧剂 北京加成助剂研究所8.紫外线吸收剂北京加成助剂研究所9.分散剂上海大场化工厂三、制备方法分两步进行，第一步制备HDPE改性粒料，第二步制备HDPE/PA合金管材。它的操作步骤如下(I)制备HDPE改性粒料①选用聚乙烯PE原料高密度聚乙烯树脂HDPE71-76 %，低密度聚乙烯树脂 LDPE8-12% 和接枝相容剂 HDPE-g-MAH3-7 %，填料 CaC038_12 %，抗氧剂 0. 3-0. 5 %，辅助抗 氧剂0.3-0. 5 %，紫外线吸收剂0. 3-0. 5 %，分散剂0. 3-0. 5 % ；②将上述原料按比例投入共混机进行高速混合，制成共混料；③共混料经双螺旋输送装置输入挤压机，经熔融混合挤出成条状物料；④条状物料输出至切粒机，制成半成品-造粒；(II)挤压成型①于上述半成品-造粒中添加改性剂PA6高速混合成改性PE混合料；②在挤压机上安装产品模具；③将改性PE混合料输入挤压机模具内挤压制成改性PE合金产品。四、配方试验(1)确定HDPE-g-MAH在配方中的最佳用量。基础树脂与CaC03及其它助剂用量不变，只改变相容剂的用量，观察其对材料性 能的影响实施例1①配方HDPE75%, LDPE 10%, HDPE-g-MAH 3%, CaCO3 10%,抗氧剂 0. 4%，辅助 抗氧剂0.4%，紫外线吸收剂0.4%，分散剂0.4%。②工艺按上述配方准确称取各种物料重量，按图3工艺参数进行挤出造粒。③注塑性能检测样条注塑样条工艺参数烘料温度85°C，注塑温度1区190°C，2区210°C，3区220°C ； 注射压力1区80MPa，2区40MPa，3区15MPa，注射时间15S，保压时间10S，冷却时间15S。④性能分析见图4。实施例2①配方=HDPE73%, LDPE 10%本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高密度聚乙烯合金管，其特征在于它选用高密度聚乙烯ＨＤＰＥ１００为基础树脂，使用ＨＤＰＥ－ｇ－ＭＡＨ作相容剂，加入超细微粉碳酸钙ＣａＣＯ↓［３］与低密度聚乙烯树脂ＬＤＰＥ，再与改性剂ＰＡ６进行共混制成改性ＰＥ合金产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龙柳媛，肖和飞，罗安民，
申请(专利权)人：湖南振辉管业有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]