一種抗菌pe填充母料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及波紋管填充母料領(lǐng)域，具體涉及一種抗菌PE填充母料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和城市建設(shè)，大口徑塑料排水管道替代傳統(tǒng)水泥管道，需求 日益強勁。但是1米以上大口徑塑料管道的環(huán)剛度是亟待解決的難題。為滿足工程對管道 環(huán)剛度的要求，廠家一般采用內(nèi)襯鋼板或者加厚管壁的辦法解決，這種辦法成本高，工藝復(fù) 雜。
[0003] 硅鈣鎂（簡稱SCM)晶須是一種新型結(jié)構(gòu)的硅酸鹽材料，呈一維單晶體結(jié)構(gòu)，直 徑為0. 2~0. 8ym，長度為20~60ym，具有極高的力學(xué)性能，其拉伸強度高達 1. 2GPa，拉伸彈性模量高達32GPa，用作塑料的填料具有明顯的增強和增剛作用。目前 被廣泛用作排水管、污水管、地下電纜管、農(nóng)業(yè)排灌管的高密度聚乙烯（HDPE)雙壁波紋管 是一種外壁呈波紋狀、內(nèi)壁光滑的新穎管材，與同規(guī)格同強度的其它類管材相比具有用料 省、剛性高、彎曲性優(yōu)良，以及高抗沖、高抗壓等特點，已在相當(dāng)范圍內(nèi)取代了傳統(tǒng)的鋼 管、鑄鐵管、水泥管、石棉管和普通塑料管。但是，目前困擾大口徑雙壁波紋管的最大問題 是環(huán)剛度低?，F(xiàn)在國產(chǎn)雙壁波紋管的最大內(nèi)徑為710mm，有關(guān)設(shè)備廠家正在大力開發(fā)口徑 1 600mm的生產(chǎn)線，這對管材材料的性能提出了更高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種抗菌PE填充母料及其制備方法。本發(fā)明的填充母料 添加到制備波紋管的原料中，加工出的波紋管具有抗菌性能好、環(huán)剛度高、質(zhì)量輕、抗氧化 性強、用料省、施工安裝方便和耐高低溫性能好等優(yōu)點。
[0005] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下： 一種抗菌PE填充母料，其特征在于，由下列重量份的組分原料制成：低密度聚乙烯 45-55、聚乙烯回料10-15、硅鈣鎂（SCM)晶須4-6、硬脂酸1-2、聚乙烯蠟1-2、殼聚糖 25-35、烏洛托品1-3、納米二氧化鈦1-2、電氣石粉10-15、納米氧化銀2-4、聚六亞甲基胍磷 酸鹽8-10、蘆薈提取物2-4、硬脂酸0. 5-1，抗氧劑900 0. 3-0. 5,增強劑10-15， 所述的增強劑由下列重量份的組份原料制成：高密度聚乙烯10-15、無堿玻纖20-30、 超細滑石粉20-30、ABS高膠粉10-12、石蠟4-6、氧化石墨烯10-15、硅烷偶聯(lián)劑0. 8-1. 0、硬 脂酸1-2、彈性體P0E10-15 ; 所述增強劑的制備方法：將硬脂酸和超細滑石粉加入到高速攪拌機混合活化處理，將 石蠟熔融把硅烷偶聯(lián)劑加入其中攪拌均勻，然后將ABS高膠粉、高密度聚乙烯、氧化石墨 烯、彈性體P0E及余下物料一起加入到活化后的滑石粉內(nèi)，高速混合均勻出料，最后將上述 混合均勻的物料，投入雙螺桿造粒機內(nèi)進行造粒，即為增強劑。
[0006] 所述的一種抗菌PE填充母料，其特征在于：由下列重量份的組分原料制成：低密 度聚乙烯50、聚乙烯回料13、硅鈣鎂（SCM)晶須5、硬脂酸1.5、聚乙烯蠟1.5、殼聚糖 30、烏洛托品2、納米二氧化鈦1. 5、電氣石粉13、納米氧化銀3、聚六亞甲基胍磷酸鹽9、蘆薈 提取物3、硬脂酸0. 8,抗氧劑900 0. 4,增強劑13， 所述的增強劑由下列重量份的組份原料制成：高密度聚乙烯13、無堿玻纖25、超細滑 石粉25、ABS高膠粉11、石蠟5、氧化石墨烯14、硅烷偶聯(lián)劑0. 9、硬脂酸1. 5、彈性體POE14。
[0007] 所述的一種抗菌PE填充母料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 按配方比例稱取各組份原料； (2) 將低密度聚乙烯、聚乙烯回料、硅鈣鎂（SCM)晶須和聚乙烯蠟先加入到高速捏 合機中，高速捏合12_15min，然后將殼聚糖、烏洛托品、納米二氧化鈦、電氣石粉、納米氧化 銀、聚六亞甲基胍磷酸鹽、蘆薈提取物、硬脂酸、抗氧劑900、增強劑等余下組份加入到混料 中，繼續(xù)高速捏合攪拌20-35min，出料； (3)將放出的物料在雙螺桿擠出機上擠出造粒，擠出各區(qū)溫度：一區(qū)溫度（130~ 145) °C，二區(qū)溫度（145~155) °C，三區(qū)溫度（155~165) °C，四區(qū)溫度（165~175) °C， 五區(qū)溫度（175~185) °C，六七區(qū)溫度（185~195) °C，主機轉(zhuǎn)速為200~300r/min，出料、 擠出后冷卻、干燥，切粒，即可。
[0008] 所述的一種抗菌PE填充母料，其特征在于：所述的硅鈣鎂（SCM)晶須由四川綿陽 正業(yè)新型材料有限公司生產(chǎn)。
[0009] 有益效果： 本發(fā)明的填充母料，在配方中添加有硅鈣鎂（SCM)晶須，硅鈣鎂（SCM)晶須與聚乙烯復(fù) 合能提高波紋管的環(huán)剛度，無機殺菌劑的摻入使得添加該母料的復(fù)合PE材料的具有抗菌 的效果，復(fù)合抗氧劑的添加增加了波紋管的抗氧化性，自制增強劑的加入，大大提高了塑料 的拉伸強度、撓曲強度和彈性模量，同時還可以提高熱變形溫度、尺寸穩(wěn)定性，減低了大口 徑波紋管的生產(chǎn)加工成本。添加本發(fā)明的母料加工出的波紋管具有環(huán)剛度高、質(zhì)量輕、抗氧 化性強、抗菌、用料省、施工安裝方便和耐高低溫性能好等優(yōu)點。
[0010] 本申請采用ABS高膠粉、硅烷偶聯(lián)劑對氧化石墨烯改性，增加氧化石墨烯與塑料 材料的相容性，起到增強作用，其中在造粒時，氧化石墨烯受到高溫作用，也相當(dāng)于改性，增 加了其分散性，提高了與塑料復(fù)合穩(wěn)定性。
【具體實施方式】
[0011] -種抗菌PE填充母料，由下列重量（kg)的組分原料制成：低密度聚乙稀50、聚乙 烯回料13、硅鈣鎂（SCM)晶須5、硬脂酸1.5、聚乙烯蠟1.5、殼聚糖30、烏洛托品2、納 米二氧化鈦1. 5、電氣石粉13、納米氧化銀3、聚六亞甲基胍磷酸鹽9、蘆薈提取物3、硬脂酸 〇. 8,抗氧劑900 0. 4,增強劑13， 增強劑由下列重量（kg)的組份原料制成：高密度聚乙烯13、無堿玻纖25、超細滑石粉 25、ABS尚Jj父粉11、石賭5、氧化石墨條14、硅烷偶聯(lián)劑0. 9、硬脂酸1. 5、彈性體P0E14。
[0012] 抗菌PE填充母料的制備方法，包括以下步驟： (1) 按配方比例稱取各組份原料； (2) 將低密度聚乙烯、聚乙烯回料、硅鈣鎂（SCM)晶須和聚乙烯蠟先加入到高速捏合 機中，高速捏合12_15min，然后將殼聚糖、烏洛托品、納米二氧化鈦、電氣石粉、納米氧化 銀、聚六亞甲基胍磷酸鹽、蘆薈提取物、硬脂酸、抗氧劑900、增強劑等余下組份加入到混料 中，繼續(xù)高速捏合攪拌20-35min，出料； (3)將放出的物料在雙螺桿擠出機上擠出造粒，擠出各區(qū)溫度：一區(qū)溫度（130~ 145) °C，二區(qū)溫度（145~155) °C，三區(qū)溫度（155~165) °C，四區(qū)溫度（165~175) °C， 五區(qū)溫度（175~185) °C，六七區(qū)溫度（185~195) °C，主機轉(zhuǎn)速為200~300r/min，出料、 擠出后冷卻、干燥，切粒，即可。
[0013] 其中，增強劑的制備方法：將硬脂酸和超細滑石粉加入到高速攪拌機混合活化處 理，將石蠟熔融把硅烷偶聯(lián)劑加入其中攪拌均勻，然后將ABS高膠粉、高密度聚乙烯、氧化 石墨烯、彈性體P0E及余下物料一起加入到活化后的滑石粉內(nèi)，高速混合均勻出料，最后將 上述混合均勻的物料，投入雙螺桿造粒機內(nèi)進行造粒，即為增強劑。
[0014] 其中，硅鈣鎂（SCM)晶須由四川綿陽正業(yè)新型材料有限公司生產(chǎn)。
[0015] 在HDPE雙壁波紋管內(nèi)、外層配方中加入本發(fā)明的填充母料30份制得厚度為3. 5 mm、內(nèi)徑為600mm的雙壁波紋管，并對其綜合性能進行了測試，其結(jié)果如表1所示。
[0016] 表1HDPE/填充母料雙壁波紋管的綜合性能
由表1可以看出，將本發(fā)明的填充母料與HDPE共混，能提高雙壁波紋管的環(huán)剛度，HDPE雙壁波紋管的蠕變率低，"米重"小。
【主權(quán)項】
1. 一種抗菌PE填充母料，其特征在于，由下列重量份的組分原料制成：低密度聚乙 烯45-55、聚乙烯回料10-15、硅鈣鎂（SCM)晶須4-6、硬脂酸1-2、聚乙烯蠟1-2、殼聚糖 25-35、烏洛托品1-3、納米二氧化鈦1-2、電氣石粉10-15、納米氧化銀2-4、聚六亞甲基胍磷 酸鹽8-10、蘆薈提取物2-4、硬脂酸0. 5-1，抗氧劑900 0. 3-0. 5,增強劑10-15， 所述的增強劑由下列重量份的組份原料制成：高密度聚乙烯10-15、無堿玻纖20-30、 超細滑石粉20-30、ABS高膠粉10-12、石蠟4-6、氧化石墨烯10-15、硅烷偶聯(lián)劑0. 8-1. 0、硬 脂酸1-2、彈性體POE 10-15 ; 所述增強劑的制備方法：將硬脂酸和超細滑石粉加入到高速攪拌機混合活化處理，將 石蠟熔融把硅烷偶聯(lián)劑加入其中攪拌均勻，然后將ABS高膠粉、高密度聚乙烯、氧化石墨 烯、彈性體POE及余下物料一起加入到活化后的滑石粉內(nèi)，高速混合均勻出料，最后將上述 混合均勻的物料，投入雙螺桿造粒機內(nèi)進行造粒，即為增強劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗菌PE填充母料，其特征在于：由下列重量份的組分 原料制成：低密度聚乙烯50、聚乙烯回料13、硅鈣鎂（SCM)晶須5、硬脂酸1.5、聚乙烯蠟 1. 5、殼聚糖30、烏洛托品2、納米二氧化鈦1. 5、電氣石粉13、納米氧化銀3、聚六亞甲基胍 磷酸鹽9、蘆薈提取物3、硬脂酸0. 8,抗氧劑900 0. 4,增強劑13， 所述的增強劑由下列重量份的組份原料制成：高密度聚乙烯13、無堿玻纖25、超細滑 石粉25、ABS高膠粉11、石蠟5、氧化石墨烯14、硅烷偶聯(lián)劑0. 9、硬脂酸1. 5、彈性體POE 14。3. 如權(quán)利要求1所述的一種抗菌PE填充母料的制備方法，其特征在于：包括以下步 驟： (1) 按配方比例稱取各組份原料； (2) 將低密度聚乙烯、聚乙烯回料、硅鈣鎂（SCM)晶須和聚乙烯蠟先加入到高速捏 合機中，高速捏合12_15min，然后將殼聚糖、烏洛托品、納米二氧化鈦、電氣石粉、納米氧化 銀、聚六亞甲基胍磷酸鹽、蘆薈提取物、硬脂酸、抗氧劑900、增強劑等余下組份加入到混料 中，繼續(xù)高速捏合攪拌20-35min，出料； (3)將放出的物料在雙螺桿擠出機上擠出造粒，擠出各區(qū)溫度：一區(qū)溫度（130~ 145) °C，二區(qū)溫度（145~155) °C，三區(qū)溫度（155~165) °C，四區(qū)溫度（165~175) °C， 五區(qū)溫度（175~185) °C，六七區(qū)溫度（185~195) °C，主機轉(zhuǎn)速為200~300r/min，出料、 擠出后冷卻、干燥，切粒，即可。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗菌PE填充母料，其特征在于：所述的硅鈣鎂（SCM)晶 須由四川綿陽正業(yè)新型材料有限公司生產(chǎn)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗菌PE填充母料，由下列重量份的組分原料制成：低密度聚乙烯45-55、聚乙烯回料10-15、硅鈣鎂(SCM)晶須4-6、硬脂酸1-2、聚乙烯蠟1-2、殼聚糖25-35、烏洛托品1-3、納米二氧化鈦1-2、電氣石粉10-15、納米氧化銀2-4、聚六亞甲基胍磷酸鹽8-10、蘆薈提取物2-4、硬脂酸0.5-1，抗氧劑900 0.3-0.5，增強劑10-15。采用常規(guī)雙螺桿擠出機進行擠出造粒。添加本發(fā)明的母料加工出的波紋管具有抗菌性能好、環(huán)剛度高、質(zhì)量輕、抗氧化性強、用料省、施工安裝方便和耐高低溫性能好等優(yōu)點。
【IPC分類】C08L55/02, C08L23/06, C08K5/09, C08K7/10, C08L5/08, C08K3/04, C08K7/14, C08L79/00, C08K13/04, C08L91/06, C08K3/22, C08L23/08, B29C47/92, C08K5/3492, C08K3/34, C08K3/38
【公開號】CN104961960
【申請?zhí)枴緾N201510385940
【發(fā)明人】舒玉法, 張宗運, 舒峰, 王克蘭, 姚艷芳, 季琨, 馬剛, 劉學(xué)輝
【申請人】安徽玉發(fā)塑業(yè)有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年7月2日