一種新型雙層聚乙烯波紋管及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種新型雙層聚乙烯波紋管及其制備方法，包括內(nèi)層和外層；所述內(nèi)層的材料包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分：80～100份耐熱聚乙烯材料PE?RT、0.3～0.5份抗氧劑、2～4份光屏蔽劑和0.2～0.4份紫外線吸收劑；所述外層的材料包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分：85～110份聚乙烯、1～5份改性劑、0.1～0.5份抗氧劑和4～8份發(fā)泡劑；所述內(nèi)層材料和外層材料通過(guò)共擠機(jī)共擠成型。本發(fā)明專利技術(shù)所述的新型雙層聚乙烯波紋管及其制備方法，將波紋管制作成內(nèi)外兩層，通過(guò)各層組分之間的相互配合，使得波紋管提高了抗老化性能，延長(zhǎng)了使用壽命，提高了波紋管的剛性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于高分子材料
，尤其是涉及一種新型雙層聚乙烯波紋管及其制備方法。
技術(shù)介紹
聚乙烯波紋管是以聚乙烯樹脂為主要原料,采用擠出成型工藝生產(chǎn)的一種新型給水管道。連接方式有熱熔、電熔和機(jī)械連接三種。由于聚乙烯管材具有無(wú)毒、良好的耐寒、耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性、較高的剛性和韌性，以及機(jī)械性能好、安裝方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于建筑給水、排水、埋地排水管、輸氣管及電訊工程等領(lǐng)域。但是聚乙烯管也有不耐高溫、暴曬，高溫下管道縱向伸長(zhǎng)率較大，故障后維修成本較高等缺點(diǎn)。因此就需要不斷的改善其強(qiáng)度、耐老化、耐化學(xué)腐蝕等性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術(shù)旨在提出一種新型雙層聚乙烯波紋管及其制備方法，采用雙層結(jié)構(gòu)，并對(duì)于內(nèi)層和外層材料進(jìn)行改進(jìn)，使得雙層聚乙烯波紋管具有更強(qiáng)的抗老化性能和力學(xué)強(qiáng)度。為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種新型雙層聚乙烯波紋管，包括內(nèi)層和外層；所述內(nèi)層的材料包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分：80～100份耐熱聚乙烯材料PE-RT、0.3～0.5份抗氧劑、2～4份光屏蔽劑和0.2～0.4份紫外線吸收劑；所述外層的材料包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分：85～110份聚乙烯、1～5份改性劑、0.1～0.5份抗氧劑和4～8份發(fā)泡劑；所述內(nèi)層材料和外層材料通過(guò)共擠機(jī)共擠成型。優(yōu)選的，所述抗氧劑為酚類主抗氧TCA或抗氧劑1010中的一種或兩種。優(yōu)選的，所述光屏蔽劑為炭黑和二氧化鈦的混合物。優(yōu)選的，所述紫外線吸收劑為二苯甲酮、鄰羥基二苯甲醇、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮(UV-9)、苯丙三唑或2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV531)中的任意一種。優(yōu)選的，所述改性劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑中的任意一種。優(yōu)選的，所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺(AC)或偶氮二異丁腈(AIBN)中的一種或兩種。優(yōu)選的，所述光屏蔽劑中炭黑與二氧化鈦的質(zhì)量份數(shù)比為3：1。耐熱聚乙烯材料PE-RT：是由乙烯和辛烯的單體經(jīng)茂金屬催化共聚而成，耐熱性聚乙烯是其使用溫度高于80攝氏度，普通聚乙烯的使用溫度不高于50攝氏度。抗氧劑：抗氧劑是一類化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)其在聚合物體系中僅少量存在時(shí)，就可延緩或抑制聚合物氧化過(guò)程的進(jìn)行，從而阻止聚合物的老化并延長(zhǎng)其使用壽命，又被稱為“防老劑”。酚類主抗氧TCA：1,1,3-三(2-甲基-4羥基-5叔丁基苯基)丁烷，白色結(jié)晶粉末，熔點(diǎn)185～188℃，毒性低，揮發(fā)性小、不污染，耐熱性好，具有優(yōu)良的抗氧化性和抑制銅離子催化氧化的功能，適于PE、PP、PVC中銅電纜電線的絕緣層。抗氧劑1010：四季戊四醇酯：白色粉末，熔點(diǎn)119-123℃,抗氧效果好，常用于PP、PA、ABS。用量為0.1-0.5，與輔助抗氧劑并用如DLTP或DSTP，主輔比例為1:3效果更好，可節(jié)省主抗氧劑用量。光屏蔽劑：這是一類能夠遮蔽或反射紫外線的物質(zhì)，可以抑制紫外線對(duì)聚合物的破壞作用，從而抑制光老化。光屏蔽劑有炭黑、氧化鈦等無(wú)機(jī)顏料和酞菁藍(lán)、酞菁綠等有機(jī)顏料，其中碳黑屏蔽效果最好。紫外線吸收劑：是一種光穩(wěn)定劑，能吸收陽(yáng)光及熒光光源中的紫外線部分，而本身又不發(fā)生變化。改性劑：鋁酸酯偶聯(lián)劑，是用于無(wú)機(jī)顏料表面活性改造。鋁酸酯偶聯(lián)劑：經(jīng)鋁酸酯偶聯(lián)劑活化改性處理后的無(wú)機(jī)粉體，除質(zhì)量穩(wěn)定外，還具有色淺、無(wú)毒、味小及對(duì)PVC的協(xié)同熱穩(wěn)定性和潤(rùn)滑性。偶氮二甲酰胺：又名偶氮二酰胺；二氮烯二羧酸酰胺；商品名為發(fā)泡劑AC或發(fā)泡劑ADC，是一種白色或淡黃色粉末，無(wú)毒，無(wú)嗅，不易燃燒，具有自熄性。偶氮二甲酰胺是一種在工業(yè)中常用到的發(fā)泡劑，可用于瑜伽墊、橡膠鞋底等生產(chǎn)，以增加產(chǎn)品的彈性。偶氮二異丁腈：簡(jiǎn)稱AIBN.溶于甲醇、乙醇、乙醚、丙酮、石油醚和苯胺等有機(jī)溶劑。遇熱分解放出氮?dú)夂秃?(CH2)2-C-CN基有機(jī)氰化物。分解溫度64℃。室溫下緩慢分解，100℃急劇分解，能引起爆炸著火，易燃，有毒。放出的有機(jī)氰化物對(duì)人體危害較大。本專利技術(shù)還提供了一種制備上述任意一種新型雙層聚乙烯波紋管的方法，包括如下步驟：(1)內(nèi)層材料的制備方法：將耐熱聚乙烯材料PE-RT、抗氧劑、光屏蔽劑和紫外線吸收劑依次放入攪拌機(jī)中進(jìn)行混合，混料溫度為80℃，攪拌時(shí)間為20～30min。(2)外層材料的制備方法：制取a料：將聚乙烯和改性劑在170～190℃下混合熔融，制得a料；制取b料：將聚乙烯和抗氧劑在170～190℃下混合熔融，制得b料；將a料和b料混合并加入發(fā)泡劑，然后添加到擠出機(jī)中擠出成粒。(3)成型：將外層材料和內(nèi)層材料分別加入到兩臺(tái)擠出機(jī)中，機(jī)筒溫度為50℃～220℃，模口溫度為210℃～230℃，經(jīng)成型機(jī)將波紋管拉出后，由切割機(jī)定長(zhǎng)切割，送入擴(kuò)口機(jī)，擴(kuò)口完成后包裝入庫(kù)。優(yōu)選的，所述步驟(3)中的機(jī)筒溫度分為五段，機(jī)筒一段、二段、三段、四段、五段溫度分別為50～100℃、170～180℃、190～200℃、200～210℃、210～220℃，模口溫度分為四段，模口一段、二段、三段、四段溫度分別為210～220℃、210～220℃、210～220℃、215～225℃。優(yōu)選的，所述機(jī)筒一段、二段、三段、四段、五段溫度分別為50℃、180℃、200℃、210℃和220℃，模口溫度分為四段，模口一段、二段、三段、四段溫度分別為220℃、220℃、220℃和225℃。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：本專利技術(shù)所述的新型雙層聚乙烯波紋管及其制備方法，將波紋管制作成內(nèi)外兩層，通過(guò)各層組分之間的相互配合，使得波紋管提高了抗老化性能，延長(zhǎng)了使用壽命，提高了波紋管的剛性。具體實(shí)施方式除非另外說(shuō)明，本文中所用的術(shù)語(yǔ)均具有本領(lǐng)域技術(shù)人員常規(guī)理解的含義，為了便于理解本專利技術(shù)，將本文中使用的一些術(shù)語(yǔ)進(jìn)行了下述定義。所有的數(shù)字標(biāo)識(shí)，例如pH、溫度、時(shí)間、濃度，包括范圍，都是近似值。要了解，雖然不總是明確的敘述所有的數(shù)字標(biāo)識(shí)之前都加上術(shù)語(yǔ)“約”。同時(shí)也要了解，雖然不總是明確的敘述，本文中描述的試劑僅僅是示例，其等價(jià)物是本領(lǐng)域已知的。下面結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本專利技術(shù)。對(duì)照組：?jiǎn)螌庸埽簩⒕垡蚁?00份，填充劑20份，熱穩(wěn)定劑4份，抗氧化劑1.2份，光穩(wěn)定性1.5份，增韌劑3份，放入擠出機(jī)中，機(jī)筒一段、二段、三段、四段、五段溫度分別為50℃、180℃、200℃、210℃和220℃，模口溫度分為四段，模口一段、二段、三段、四段溫度分別為220℃、220℃、220℃和225℃，經(jīng)成型機(jī)將波紋管拉出后，由切割機(jī)定長(zhǎng)切割，送入擴(kuò)口機(jī)，擴(kuò)口完成后包裝入庫(kù)。抗老化性能和拉伸強(qiáng)度測(cè)試數(shù)據(jù)見表1和表2。實(shí)施例1：內(nèi)層材料的制備方法：將100份耐熱聚乙烯材料PE-RT、0.3份酚類主抗氧TCA、1.5份炭黑、0.5份二氧化鈦和0.4份2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV531)依次放入攪拌機(jī)中進(jìn)行混合，混料溫度為80℃，攪拌時(shí)間為25min。外層材料的制備方法：制取a料：將80份聚乙烯和3份鈦酸酯偶聯(lián)劑在180℃下混合熔融，制得a料；制取b料：將5份聚乙烯和0.3份酚類主抗氧TCA在170℃下混合熔融，制得b料；將a料和b料混合并加入5份偶氮二甲酰胺，然后添加到擠出機(jī)中擠出成粒。(3)成型：將外層材料和內(nèi)層材料分別加入到兩臺(tái)擠出機(jī)中，機(jī)筒一段、二段、三段、四段、五段溫度分別為50℃、180℃、200℃、210℃和220℃，模口溫度分本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種新型雙層聚乙烯波紋管，其特征在于：包括內(nèi)層和外層；所述內(nèi)層的材料包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分：80～100份耐熱聚乙烯材料PE?RT、0.3～0.5份抗氧劑、2～4份光屏蔽劑和0.2～0.4份紫外線吸收劑；所述外層的材料包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分：85～110份聚乙烯、1～5份改性劑、0.1～0.5份抗氧劑和4～8份發(fā)泡劑；所述內(nèi)層的材料和外層的材料通過(guò)共擠機(jī)共擠成型。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種新型雙層聚乙烯波紋管，其特征在于：包括內(nèi)層和外層；所述內(nèi)層的材料包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分：80～100份耐熱聚乙烯材料PE-RT、0.3～0.5份抗氧劑、2～4份光屏蔽劑和0.2～0.4份紫外線吸收劑；所述外層的材料包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分：85～110份聚乙烯、1～5份改性劑、0.1～0.5份抗氧劑和4～8份發(fā)泡劑；所述內(nèi)層的材料和外層的材料通過(guò)共擠機(jī)共擠成型。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型雙層聚乙烯波紋管，其特征在于：所述抗氧劑為酚類主抗氧TCA或抗氧劑1010中的一種或兩種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型雙層聚乙烯波紋管，其特征在于：所述光屏蔽劑為炭黑和二氧化鈦的混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型雙層聚乙烯波紋管，其特征在于：所述紫外線吸收劑為二苯甲酮、鄰羥基二苯甲醇、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮(UV-9)、苯丙三唑或2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV531)中的任意一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型雙層聚乙烯波紋管，其特征在于：所述改性劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑中的任意一種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型雙層聚乙烯波紋管，其特征在于：所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺(AC)或偶氮二異丁腈(AIBN)中的一種或兩種。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型雙層聚乙烯波紋管，其特征在于：所述光屏蔽劑中炭黑與二氧化鈦的質(zhì)量份數(shù)比為3：1。8.一種制備如權(quán)利要求1～7任意一項(xiàng)所述的新型雙層聚乙烯波紋管的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王沖，孟慶陽(yáng)，潘鈺，紀(jì)學(xué)偉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：大禹節(jié)水天津有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：天津;12