一種抗輻射通信管材的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗輻射通信管材的制備方法，包括：步驟一、制備玻纖增強(qiáng)高密度聚乙烯；步驟二、對(duì)玻纖增強(qiáng)高密度聚乙烯改性；步驟三、干燥；步驟四、將物料粒投入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒；步驟五、將步驟四中制得的料粒干燥后投入至注塑機(jī)中，注塑成型制得成型通信管材；步驟六、對(duì)步驟五中制備的通信管材進(jìn)行性能分析。本發(fā)明通過對(duì)通信管材材料配方的改進(jìn)以及對(duì)制備工藝的控制，提高了通信管材的韌性，而且通信管材具有高的比強(qiáng)度、比剛度、以及較好的電磁屏蔽性能。
【專利說明】
_種抗射通信管材的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及通信管材領(lǐng)域，具體涉及一種抗輻射通信管材的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] PE管材是除PVC管材最常用的管材之一，ro管材具有優(yōu)越的抗腐蝕性、良好的強(qiáng) 度、能夠承受一定應(yīng)變能力，使用壽命長(zhǎng)，其具有重量輕、易于安裝、具有良好的柔韌性、耐 低溫等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用在眾多領(lǐng)域中。
[0003] 但是，現(xiàn)在常用的PE管材也存在著一些缺陷：強(qiáng)度相對(duì)較低，在敷設(shè)或者使用過程 中容易被毀損，并且對(duì)環(huán)境的耐候性較差，在寒冷的地區(qū)，溫度零度以下不適合敷設(shè)施工， 這時(shí)聚乙烯管容易脆裂;另外PE管易老化，使用壽命較低。
[0004] 為了解決上述問題，開發(fā)研究了高密度聚乙烯管材，高密度聚乙烯管材的使用溫 度范圍較普通PE管材寬，質(zhì)地堅(jiān)硬而且有韌性，抗內(nèi)壓強(qiáng)度高，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性良好。但 是，我國(guó)的高密度聚乙烯管材相對(duì)較少，現(xiàn)在希望通過對(duì)聚乙烯做一些改性研究，提高聚乙 烯通信管材的強(qiáng)度，提高其耐環(huán)境性能，拓寬其使用環(huán)境的溫度范圍。
[0005] 目前，常用的高密度聚乙烯通信管材韌性較差，需要對(duì)管材增韌，抗輻射性能較 差，易老化，并且其電氣屏蔽性能較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種抗輻射通信管材的制 備方法，本發(fā)明通過對(duì)通信管材材料配方的改進(jìn)以及對(duì)制備工藝的控制，提高了通信管材 的韌性，而且通信管材具有高的比強(qiáng)度、比剛度、以及較好的電磁屏蔽性能。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0008] -種抗輻射通信管材的制備方法，包括以下步驟：
[0009] 步驟一、取100份高密度聚乙烯、15份玻璃纖維進(jìn)行干燥處理，加入高速混料機(jī)，混 料1.5min;將混合物料投入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，獲得玻纖增強(qiáng)高密度聚乙烯；
[0010] 步驟二、稱取100份步驟一中制得的玻纖增強(qiáng)高密度聚乙烯，5-15份改性劑，5-10 份助劑，0.05-0.1份AZ31合金和/ZK60合金，將稱取的各個(gè)物料投入到高速混料機(jī)，在 4000r/min速度下，混料3min;
[0011] 步驟三、將步驟二中的混合物料在80 °C下烘干90min;
[0012] 步驟四、將步驟三中的物料粒投入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，各階段擠出造粒的 工藝條件為:第一段溫度為160°C，第二段溫度為170°C，第三段溫度為180°C，第四段溫度為 190°C，第五段溫度為200°C，第六段溫度為210°C，機(jī)頭溫度為205°C，熔體溫度為195°C，喂 料速度為20.5r/min，主機(jī)轉(zhuǎn)速為38.5r/min，牽引速度為48.5r/min;
[0013] 步驟五、將步驟四中制得的料粒干燥后投入至注塑機(jī)中，注塑成型，注塑加工工藝 條件為:料筒第一階段溫度為180_195°C，第二階段溫度為175-185Γ，第三階段溫度為170-180°C，第四階段溫度為170-180°C，噴嘴溫度為180-195Γ，塑化壓力變?yōu)樽⑺墉h(huán)境中的壓 力的120%，注射壓力保持60%，保壓壓力變?yōu)?0%，冷卻45s，出模，制得成型通信管材； [0014]步驟六、對(duì)步驟五中制備的通信管材進(jìn)行性能分析。
[0015] 進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟一中擠出造粒加工工藝條件為:第一段溫度為110°C，第二段 溫度為120°C，第三段溫度為125°C，第四段溫度為130°C，第五段溫度為135°C，第六段溫度 為140°C，機(jī)頭溫度為155°C，熔體溫度為150°C，喂料速度為15.5r/min，主機(jī)轉(zhuǎn)速為36.5r/ min，牽引速度為43.5r/min。
[0016] 進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟二中所述改性劑包括以下中的一種或幾種：乙烯-辛烯共聚 物、馬來酸酐接枝聚乙烯、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物。
[0017] 進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟二中所述助劑包括4.5-8.5份重質(zhì)碳酸鈣、0.5-0.9份硬脂酸、 0.1 -0.5份石錯(cuò)。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是：
[0019] 本發(fā)明對(duì)通信管材材料配方和工藝進(jìn)行改進(jìn)，先制備了玻纖增強(qiáng)高密度聚乙烯母 料，玻纖增強(qiáng)高密度聚乙烯的拉伸強(qiáng)度要比純高密度聚乙烯高，但是會(huì)損失材料的斷裂伸 長(zhǎng)率，本方法中通過改性劑對(duì)玻纖增強(qiáng)高密度聚乙烯進(jìn)行改性，提高了通信管材的韌性，并 且添加了助劑提高了管材的綜合強(qiáng)度，使通信管材具有高的比強(qiáng)度、比剛度;在材料中添加 了 AZ31合金和/ZK60合金，提高了管材的電磁屏蔽性能。
[0020] 在本發(fā)明中選用了硬脂酸和石蠟作為潤(rùn)滑劑，在基體中加入潤(rùn)滑劑，有效的防止 了材料在熔融狀態(tài)下吸附在擠出機(jī)中，影響擠出產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)增強(qiáng)熔體的流動(dòng)性，加工 性，便于脫模，減少原料在螺桿中的加工時(shí)間，即減少了加工過程中熱量的產(chǎn)生，避免在擠 出過程中組分發(fā)生分解反應(yīng)，減少由于材料過熱引發(fā)的熔體破裂，加強(qiáng)了產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0021] 上述硬脂酸還作為穩(wěn)定劑，有效的抑制了材料在加工過程中分解，改善了材料的 熱穩(wěn)定性，提高了系統(tǒng)潤(rùn)滑性，促進(jìn)體系的凝膠化程度，增強(qiáng)了熔體流動(dòng)性。
[0022] 本發(fā)明選用了重質(zhì)碳酸鈣，其流動(dòng)性能好，避免了加工過程中其它組分混合分布 不均勻的現(xiàn)象。
[0023] 上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】由以下實(shí)施例詳細(xì)給出。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施 例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范 圍。
[0025] 實(shí)施例1
[0026]實(shí)施例1中公開了一種抗輻射通信管材的制備方法，包括以下步驟：
[0027] 步驟一、取100份高密度聚乙烯、15份玻璃纖維進(jìn)行干燥處理，加入高速混料機(jī)，混 料1.5min;將混合物料投入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，獲得玻纖增強(qiáng)高密度聚乙烯;擠出 造粒加工工藝條件為:第一段溫度為110°C，第二段溫度為120°C，第三段溫度為125°C，第四 段溫度為130°C，第五段溫度為135°C，第六段溫度為140°C，機(jī)頭溫度為155°C，熔體溫度為 150 °C，喂料速度為15.5r/min，主機(jī)轉(zhuǎn)速為36.5r/min，牽引速度為43.5r/min。
[0028] 步驟二、步驟二中材料組分如表1中所示：
[0029]表1實(shí)施例1中的配方表 [0030]
[0031 ] 將稱取的各個(gè)物料投入到高速混料機(jī)，在4000r/min速度下，混料3min。
[0032] 步驟三、將步驟二中的混合物料在80 °C下烘干90min。
[0033]步驟四、將步驟三中的物料粒投入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，各階段擠出造粒的 工藝條件為:第一段溫度為160°C，第二段溫度為170°C，第三段溫度為180°C，第四段溫度為 190°C，第五段溫度為200°C，第六段溫度為210°C，機(jī)頭溫度為205°C，熔體溫度為195°C，喂 料速度為20.5r/min，主機(jī)轉(zhuǎn)速為38.5r/min，牽引速度為48.5r/min。
[0034] 步驟五、將步驟四中制得的料粒干燥后投入至注塑機(jī)中，注塑成型，注塑加工工藝 條件為:料筒第一階段溫度為180_195°C，第二階段溫度為175-185Γ，第三階段溫度為170-180°C，第四階段溫度為170-180°C，噴嘴溫度為180-195Γ，塑化壓力變?yōu)樽⑺墉h(huán)境中的壓 力的120%，注射壓力保持60%，保壓壓力變?yōu)?0%，冷卻45s，出模，制得成型通信管材。
[0035] 步驟六、對(duì)步驟五中制備的通信管材進(jìn)行性能分析。
[0036] 實(shí)施例2
[0037] 實(shí)施例2中的制備工藝如實(shí)施例1中的相同，不同之處在于管材材料的配方，其步 驟二中的材料配方如表2中所示。
[0038]表2實(shí)施例2中的配方表 [0039]
[0040] 實(shí)施例3
[0041] 實(shí)施例3中的制備工藝如實(shí)施例1中的相同，不同之處在于管材材料的配方，其步 驟二中的材料配方如表3中所示。
[0042]表3實(shí)施例3中的配方表
[0043]
[0044] 實(shí)施例4
[0045] 實(shí)施例4中的制備工藝如實(shí)施例1中相同，不同之處在于管材材料的配方，其步驟 二中的材料配方如表4中所示。
[0046] 表4實(shí)施例4中的配方表
[0047]
[0049] 實(shí)施例5
[0050] 實(shí)施例5的材料配方如表5中所示。
[0051 ] 表5實(shí)施例5中的配方表
[0052]
[0053] 實(shí)施例6
[0054] 實(shí)施例6的材料配方如表6中所示。
[0055] 表6實(shí)施例6中的配方表
[0056]
[0057] 實(shí)施例7
[0058] 實(shí)施例7中的材料配方如表7中所示。 [0059]表7實(shí)施例7中的配方表
[0060]
[0061]
[0062] 實(shí)施例8
[0063] 實(shí)施例8的材料配方如表8中所示。
[0064] 表8實(shí)施例8中的配方表
[0065]
[0066] 實(shí)施例9
[0067]實(shí)施例9的材料配方如表9中所示。 [0068] 表9實(shí)施例9中的配方表
[0069]
[0071] 對(duì)比例
[0072] 對(duì)比例中的制備方法，包括以下步驟：
[0073] 步驟一、取100份高密度聚乙烯、15份玻璃纖維進(jìn)行干燥處理，加入高速混料機(jī)，混 料1.5min;將混合物料投入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，獲得玻纖增強(qiáng)高密度聚乙烯;擠出 造粒加工工藝條件為:第一段溫度為110°C，第二段溫度為120°C，第三段溫度為125°C，第四 段溫度為130°C，第五段溫度為135°C，第六段溫度為140°C，機(jī)頭溫度為155°C，熔體溫度為 150 °C，喂料速度為15.5r/min，主機(jī)轉(zhuǎn)速為36.5r/min，牽引速度為43.5r/min。
[0074] 步驟二、步驟二中材料組分如表10中所示：
[0075] 表10對(duì)比例中的配方表
[0076]
[0077] 將稱取的各個(gè)物料投入到高速混料機(jī)，在4000r/min速度下，混料3min。
[0078] 步驟三、將步驟二中的混合物料在80 °C下烘干90min。
[0079]步驟四、將步驟三中的物料粒投入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，各階段擠出造粒的 工藝條件為:第一段溫度為160°C，第二段溫度為170°C，第三段溫度為180°C，第四段溫度為 190°C，第五段溫度為200°C，第六段溫度為210°C，機(jī)頭溫度為205°C，熔體溫度為195°C，喂 料速度為20.5r/min，主機(jī)轉(zhuǎn)速為38.5r/min，牽引速度為48.5r/min。
[0080]步驟五、將步驟四中制得的料粒干燥后投入至注塑機(jī)中，注塑成型，注塑加工工藝 條件為:料筒第一階段溫度為180_195°C，第二階段溫度為175-185°C，第三階段溫度為170-180°C，第四階段溫度為170-180°C，噴嘴溫度為180-195Γ，塑化壓力變?yōu)樽⑺墉h(huán)境中的壓 力的120%，注射壓力保持60%，保壓壓力變?yōu)?0%，冷卻45s，出模，制得成型通信管材。 [0081 ]步驟六、對(duì)步驟五中制備的通信管材進(jìn)行性能分析。
[0082]性能測(cè)試 [0083] (1)拉伸強(qiáng)度測(cè)試
[0084]拉伸強(qiáng)度是PVC材料最基本的性能之一，樣品受到拉力作用，直至斷裂，樣品承受 最大拉伸應(yīng)力，拉伸強(qiáng)度大，性能佳，按照國(guó)標(biāo)GB/T1040-2006來測(cè)試。
[0085] (2)彎曲強(qiáng)度測(cè)試
[0086]彎曲強(qiáng)度測(cè)試主要用來檢驗(yàn)通信管材在承受彎曲載荷作用時(shí)的性能，常用彎曲試 驗(yàn)來評(píng)價(jià)材料的彎曲性能和塑性變形的程度，依照國(guó)標(biāo)GB/T9341-2000。
[0087] (3)沖擊強(qiáng)度性能測(cè)試
[0088] 在沖擊載荷的作用下測(cè)定材料沖擊強(qiáng)度，沖擊強(qiáng)度用于評(píng)價(jià)材料抵抗沖擊的能力 或者是判斷材料的脆性或者韌性程度，按照國(guó)標(biāo)GB/T1843-1996來測(cè)試。
[0089] 實(shí)施例1-9與對(duì)比例中制備的管材材料性能測(cè)試結(jié)果如表11中所示。
[0090] 表11測(cè)試結(jié)果表
[0091]
[0092] 由表11中的結(jié)果所示，實(shí)施例1-9中材料的綜合性能比未改性的對(duì)比例的綜合性 能好，實(shí)施例4-6中以Μ-PE作為改性劑的沖擊強(qiáng)度要比其余兩種改性劑小，并且斷裂伸長(zhǎng)率 小，其余兩種改性劑較好，尤其是Μ-Ρ0Ε，對(duì)比實(shí)施例7-9中，實(shí)施例9中的沖擊強(qiáng)度最好，拉 伸強(qiáng)度比實(shí)施例7和實(shí)施例8差一些，實(shí)施例8與實(shí)施例9的沖擊強(qiáng)度差距較小，綜合對(duì)比，可 以選擇實(shí)施例8作為最佳實(shí)施例。
[0093] 實(shí)施例1-9中，對(duì)通信管材材料配方和工藝進(jìn)行改進(jìn)，先制備了玻纖增強(qiáng)高密度聚 乙烯母料，玻纖增強(qiáng)高密度聚乙烯的拉伸強(qiáng)度要比純高密度聚乙烯高，但是會(huì)損失材料的 斷裂伸長(zhǎng)率，本方法中通過改性劑對(duì)玻纖增強(qiáng)高密度聚乙烯進(jìn)行改性，提高了通信管材的 韌性，并且添加了助劑提高了管材的綜合強(qiáng)度，使通信管材具有高的比強(qiáng)度、比剛度;在材 料中添加了 AZ31合金和/ZK60合金，提高了管材的電磁屏蔽性能。
[0094] 在實(shí)施例1-9中選用了硬脂酸和石蠟作為潤(rùn)滑劑，在基體中加入潤(rùn)滑劑，有效的防 止了材料在熔融狀態(tài)下吸附在擠出機(jī)中，影響擠出產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)增強(qiáng)熔體的流動(dòng)性，加工 性，便于脫模，減少原料在螺桿中的加工時(shí)間，即減少了加工過程中熱量的產(chǎn)生，避免在擠 出過程中組分發(fā)生分解反應(yīng)，減少由于材料過熱引發(fā)的熔體破裂，加強(qiáng)了產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0095] 上述硬脂酸還作為穩(wěn)定劑，有效的抑制了材料在加工過程中分解，改善了材料的 熱穩(wěn)定性，提高了系統(tǒng)潤(rùn)滑性，促進(jìn)體系的凝膠化程度，增強(qiáng)了熔體流動(dòng)性。
[0096] 對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一 致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種抗輻射通信管材的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟一、取IOO份高密度聚乙烯、15份玻璃纖維進(jìn)行干燥處理，加入高速混料機(jī)，混料 1.5min;將混合物料投入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，獲得玻纖增強(qiáng)高密度聚乙烯； 步驟二、稱取100份步驟一中制得的玻纖增強(qiáng)高密度聚乙烯，5-15份改性劑，5-10份助 劑，0.05-0.1份AZ31合金和/ZK60合金，將稱取的各個(gè)物料投入到高速混料機(jī)，在4000r/min 速度下，混料3min; 步驟三、將步驟二中的混合物料在80 °C下烘干90min; 步驟四、將步驟三中的物料粒投入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，各階段擠出造粒的工藝 條件為:第一段溫度為160°C，第二段溫度為170°C，第三段溫度為180°C，第四段溫度為190 °C，第五段溫度為200°C，第六段溫度為210°C，機(jī)頭溫度為205°C，熔體溫度為195°C，喂料速 度為20.5r/min，主機(jī)轉(zhuǎn)速為38.5r/min，牽引速度為48.5r/min; 步驟五、將步驟四中制得的料粒干燥后投入至注塑機(jī)中，注塑成型，注塑加工工藝條件 為:料筒第一階段溫度為180_195°C，第二階段溫度為175-185Γ，第三階段溫度為170-180 °C，第四階段溫度為170-180°C，噴嘴溫度為180-195Γ，塑化壓力變?yōu)樽⑺墉h(huán)境中的壓力的 120%，注射壓力保持60%，保壓壓力變?yōu)?0%，冷卻45s，出模，制得成型通信管材； 步驟六、對(duì)步驟五中制備的通信管材進(jìn)行性能分析。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗輻射通信管材的制備方法，其特征在于，步驟一中擠出 造粒加工工藝條件為:第一段溫度為110°C，第二段溫度為120°C，第三段溫度為125°C，第四 段溫度為130°C，第五段溫度為135°C，第六段溫度為140°C，機(jī)頭溫度為155°C，熔體溫度為 150 °C，喂料速度為15.5r/min，主機(jī)轉(zhuǎn)速為36.5r/min，牽引速度為43.5r/min。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗輻射通信管材的制備方法，其特征在于，步驟二中所述 改性劑包括以下中的一種或幾種：乙烯-辛烯共聚物、馬來酸酐接枝聚乙烯、馬來酸酐接枝 乙烯-辛烯共聚物。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗輻射通信管材的制備方法，其特征在于，步驟二中所述 助劑包括4.5-8.5份重質(zhì)碳酸鈣、0.5-0.9份硬脂酸、0.1-0.5份石蠟。
【文檔編號(hào)】C08L23/06GK105906925SQ201610527309
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年7月6日
【發(fā)明人】王本林
【申請(qǐng)人】吳江佳通光纜有限公司