一種耐酸堿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，具體涉及一種耐酸堿PE填充母料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國民經(jīng)濟(jì)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(qiáng)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(qiáng)度高達(dá) 1. 2GPa，拉伸彈性模量高達(dá)32GPa，用作塑料的填料具有明顯的增強(qiáng)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(qiáng)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(diǎn)，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。現(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耐酸堿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耐酸堿性能好、環(huán)剛度高、質(zhì)量輕、抗 氧化性強(qiáng)、用料省、施工安裝方便和耐候性能好等優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下： 一種耐酸堿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 40-60、PVC1300 樹脂 5-10、PP10-15、EVA3-5、硅鈣鎂（SCM)晶須 4-6、納米二氧化硅 10-15、納米氧化鋁5-8、硬脂酸3-5、氧化鋅1-2、聚乙烯蠟1-2、白油0.3-0. 5、高嶺土 10-15、硫酸鋇10-15、鈣鋅穩(wěn)定劑0. 2-0. 4、增強(qiáng)劑10-15， 所述的增強(qiáng)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(xì)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(qiáng)劑的制備方法：將硬脂酸和超細(xì)滑石粉加入到高速攪拌機(jī)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(jī)內(nèi)進(jìn)行造粒，即為增強(qiáng)劑。
[0006] 所述的一種耐酸堿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、PVC1300樹脂8、PP14、EVA4、硅鈣鎂（SCM)晶須5、納米二氧化硅14、納 米氧化鋁7、硬脂酸4、氧化鋅1. 5、聚乙烯蠟2、白油0. 4、高嶺土 14、硫酸鋇13、鈣鋅穩(wěn)定劑 0.3、增強(qiáng)劑14， 所述的增強(qiáng)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(xì)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] 所述的一種耐酸堿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) 將硅鈣鎂（SCM)晶須、納米二氧化硅、納米氧化鋁、硬脂酸加入到高速攪拌機(jī)混合 均勻，得到混合粉A; (3) 將氧化鋅、聚乙烯蠟、高嶺土、硫酸鋇、鈣鋅穩(wěn)定劑混合均勻，得到混合粉B; (4) 將低密度聚乙烯、PVC1300樹脂、PP、EVA加入到高速捏合機(jī)，捏合均勻，得到混合 物料C; (5) 將上述物料C、混合粉B、混合粉A依次加入到雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)，擠出、造粒，擠出機(jī) 機(jī)筒溫度：145-185°C，機(jī)頭溫度180-195°C，螺桿轉(zhuǎn)速150-250r/min。
[0008] 所述的一種耐酸堿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，PE\PP\PVC三種材料混合，再加上納米二氧化硅和納米氧化鋁混 合料的摻入使得添加該母料的復(fù)合材料具有良好的耐酸堿性，自制增強(qiáng)劑的加入，大大提 高了塑料的拉伸強(qiáng)度、撓曲強(qiáng)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、耐酸堿性能好、用料省、施工安裝方便和耐候性能好等優(yōu)點(diǎn)。
[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(qiáng)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(shí)施方式】
[0011] 一種耐酸堿PE填充母料，由下列重量（kg)的組分原料制成：低密度聚乙烯50、 PVC1300樹脂8、PP14、EVA4、硅鈣鎂（SCM)晶須5、納米二氧化硅14、納米氧化鋁7、硬脂 酸4、氧化鋅1. 5、聚乙烯蠟2、白油0. 4、高嶺土 14、硫酸鋇13、鈣鋅穩(wěn)定劑0. 3、增強(qiáng)劑14， 增強(qiáng)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(xì)滑石粉 25、ABS尚Jj父粉11、石錯5、氧化石墨稀14、硅烷偶聯(lián)劑0. 9、硬脂酸1. 5、彈性體P0E14。
[0012] 耐酸堿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) 將硅鈣鎂（SCM)晶須、納米二氧化硅、納米氧化鋁、硬脂酸加入到高速攪拌機(jī)混合 均勻，得到混合粉A; (3) 將氧化鋅、聚乙烯蠟、高嶺土、硫酸鋇、鈣鋅穩(wěn)定劑混合均勻，得到混合粉B; (4) 將低密度聚乙烯、PVC1300樹脂、PP、EVA加入到高速捏合機(jī)，捏合均勻，得到混合 物料c; (5)將上述物料C、混合粉B、混合粉A依次加入到雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)，擠出、造粒，擠出機(jī) 機(jī)筒溫度：145-185°C，機(jī)頭溫度180-195°C，螺桿轉(zhuǎn)速150-250r/min。
[0013] 其中，增強(qiáng)劑的制備方法：將硬脂酸和超細(xì)滑石粉加入到高速攪拌機(jī)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(jī)內(nèi)進(jìn)行造粒，即為增強(qiáng)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(jìn)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(xiàng)】
1. 一種耐酸堿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 40-60、PVC1300 樹脂 5-10、PP 10-15、EVA 3-5、硅鈣鎂（SCM)晶須 4-6、納米二氧化硅 10-15、納米氧化鋁5-8、硬脂酸3-5、氧化鋅1-2、聚乙烯蠟1-2、白油0.3-0. 5、高嶺土 10-15、硫酸鋇10-15、鈣鋅穩(wěn)定劑0. 2-0. 4、增強(qiáng)劑10-15， 所述的增強(qiáng)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(xì)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(qiáng)劑的制備方法：將硬脂酸和超細(xì)滑石粉加入到高速攪拌機(jī)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(jī)內(nèi)進(jìn)行造粒，即為增強(qiáng)劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐酸堿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、PVC1300樹脂8、PP 14、EVA 4、硅鈣鎂（SCM)晶須5、納米二氧 化硅14、納米氧化鋁7、硬脂酸4、氧化鋅1. 5、聚乙烯蠟1-2、白油0. 3-0. 5、高嶺土 10-15、 硫酸鋇10-15、鈣鋅穩(wěn)定劑0. 2-0. 4、增強(qiáng)劑10-15， 所述的增強(qiáng)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(xì)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所述的一種耐酸堿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) 將硅鈣鎂（SCM)晶須、納米二氧化硅、納米氧化鋁、硬脂酸加入到高速攪拌機(jī)混合 均勻，得到混合粉A ; (3) 將氧化鋅、聚乙烯蠟、高嶺土、硫酸鋇、鈣鋅穩(wěn)定劑混合均勻，得到混合粉B ; (4) 將低密度聚乙烯、PVC1300樹脂、PP、EVA加入到高速捏合機(jī)，捏合均勻，得到混合 物料C ; (5) 將上述物料C、混合粉B、混合粉A依次加入到雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)，擠出、造粒，擠出機(jī) 機(jī)筒溫度：145-185°C，機(jī)頭溫度180-195°C，螺桿轉(zhuǎn)速150-250 r /min。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐酸堿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)明公開了一種耐酸堿PE填充母料，由下列重量份的組分原料制成：低密度聚乙烯40-60、PVC1300樹脂5-10、PP？10-15、EVA？3-5、硅鈣鎂(SCM)晶須4-6、納米二氧化硅10-15、納米氧化鋁5-8、硬脂酸3-5、氧化鋅1-2、聚乙烯蠟1-2、白油0.3-0.5、高嶺土10-15、硫酸鋇10-15、鈣鋅穩(wěn)定劑0.2-0.4、增強(qiáng)劑10-15。采用常規(guī)雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒。添加本發(fā)明的母料加工出的波紋管具有耐酸堿性能好、環(huán)剛度高、質(zhì)量輕、抗氧化性強(qiáng)、用料省、施工安裝方便和耐高低溫性能好等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C08K3/34, C08L23/06, C08L91/06, C08K3/30, C08L23/12, C08L23/08, C08K7/10, C08J3/22, C08L55/02, C08K3/36, C08K5/09, C08K13/04, C08L27/06, C08K3/22, C08K7/14
【公開號】CN105131400
【申請?zhí)枴緾N201510594134
【發(fā)明人】舒玉法, 張宗運(yùn), 舒峰, 王克蘭, 姚艷芳, 季琨
【申請人】安徽玉發(fā)塑業(yè)有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月17日