一種阻燃pe填充母料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種阻燃PE填充母料，由下列重量份的組分原料制成：低密度聚乙烯30?40、重質(zhì)碳酸鈣50?60、硅鈣鎂(SCM)晶須4?6、硬脂酸鋅0.5?0.8、十溴二苯醚1?2、二甲基硅油0.2?0.4、十二烷基苯磺酸鈉1?2、PE蠟3?4、硬脂酸1?2、抗氧劑225 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阻燃性能好、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)。
【專利說明】
一種阻燃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，具體涉及一種阻燃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· 8μπι，長度為20~60 μπι，具有極高的力學(xué)性能，其拉伸強(qiáng)度高達(dá)1. 2 GPa，拉伸彈性模量高達(dá)32 GPa，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?，F(xiàn)在國產(chǎn)雙壁波紋管的最大內(nèi)徑為710 mm，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阻燃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落錘沖擊強(qiáng)度高、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)。
[0005] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下： 一種阻燃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 30-40、重質(zhì)碳酸鈣50-60、硅鈣鎂(SCM)晶須4-6、硬脂酸鋅0.5-0.8、十溴二苯醚1-2、二甲基 硅油0.2-0.4、十二烷基苯磺酸鈉1-2、PE蠟3-4、硬脂酸1-2、抗氧劑225 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分原料制成: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 Ρ0Ε 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Ρ0Ε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] 所述的一種阻燃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35、重質(zhì)碳酸鈣55、硅鈣鎂(SCM)晶須5、硬脂酸鋅0.6、十溴二苯醚1.5、二甲基硅油 0.3、十二烷基苯磺酸鈉1.5、PE蠟3.5、硬脂酸1.5、抗氧劑225 0.3、增強(qiáng)劑14， 所述的增強(qiáng)劑由下列重量份的組分原料制成: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。
[0007] 所述的一種阻燃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分原料； (2) 將低密度聚乙烯、硅鈣鎂(SCM)晶須、硬脂酸鋅、十溴二苯醚、二甲基硅油、十二烷 基苯磺酸鈉、PE蠟，先加入到高速捏合機(jī)中，高速捏合15-25min，然后將重質(zhì)碳酸鈣、硬脂 酸、抗氧劑、增強(qiáng)母料等余下組分加入到混料中，繼續(xù)高速捏合攪拌20_30min，出料； (3 )將放出的物料在雙螺桿擠出機(jī)上擠出造粒，擠出各區(qū)溫度：一區(qū)溫度（135~145) 。(：，二區(qū)溫度（145~160) °C，三區(qū)溫度（160~170) °C，四區(qū)溫度（170~175) °C，五區(qū)溫度 (175~185)°C，六七區(qū)溫度（165~185)°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速為200~260r/min，出料、擠出后冷卻、 干燥，切粒，即可。
[0008] 所述的一種阻燃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，十溴二苯醚的摻入使得添加該母料的復(fù)合PE材料的具有阻燃的 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(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(shí)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(qiáng)、阻燃、用料省、施工安裝方便和耐高低溫性能好等優(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(shí)，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] 一種阻燃PE填充母料，由下列重量(kg)的組分原料制成：低密度聚乙烯35、重質(zhì) 碳酸鈣55、硅鈣鎂(SCM)晶須5、硬脂酸鋅0.6、十溴二苯醚1.5、二甲基硅油0.3、十二烷基苯 磺酸鈉1.5、PE蠟3.5、硬脂酸1.5、抗氧劑225 0.3、增強(qiáng)劑14， 增強(qiáng)劑由下列重量(kg)的組分原料制成:高密度聚乙烯13、無堿玻纖25、超細(xì)滑石粉 25、ABS尚|父粉11、石錯(cuò)5、氧化石墨稀14、硅烷偶聯(lián)劑0.9、硬脂酸1.5、彈性體POE 14。
[0012] 阻燃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分原料； (2) 將低密度聚乙烯、硅鈣鎂(SCM)晶須、硬脂酸鋅、十溴二苯醚、二甲基硅油、十二烷基 苯磺酸鈉、PE蠟，先加入到高速捏合機(jī)中，高速捏合15-25min，然后將重質(zhì)碳酸鈣、硬脂酸、 抗氧劑、增強(qiáng)母料等余下組分加入到混料中，繼續(xù)高速捏合攪拌20-30min,出料； (3 )將放出的物料在雙螺桿擠出機(jī)上擠出造粒，擠出各區(qū)溫度：一區(qū)溫度（135~145) 。(：，二區(qū)溫度（145~160) °C，三區(qū)溫度（160~170) °C，四區(qū)溫度（170~175) °C，五區(qū)溫度 (175~185)°C，六七區(qū)溫度（165~185)°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速為200~260r/min，出料、擠出后冷卻、 干燥，切粒，即可。
[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Ρ0Ε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] 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HDTO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600 mm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1 HDPE/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. 一種阻燃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 30-40、重質(zhì)碳酸鈣50-60、硅鈣鎂(SCM)晶須4-6、硬脂酸鋅0.5-0.8、十溴二苯醚1-2、二甲基 硅油0.2-0.4、十二烷基苯磺酸鈉1-2、PE蠟3-4、硬脂酸1-2、抗氧劑225 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分原料制成：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所述的一種阻燃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35、重質(zhì)碳酸鈣55、硅鈣鎂(SCM)晶須5、硬脂酸鋅0.6、十溴二苯醚1.5、 二甲基硅油0.3、十二烷基苯磺酸鈉1.5、PE蠟3.5、硬脂酸1.5、抗氧劑225 0.3、增強(qiáng)劑14， 所述的增強(qiáng)劑由下列重量份的組分原料制成：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所述的一種阻燃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分原料； (2) 將低密度聚乙烯、硅鈣鎂(SCM)晶須、硬脂酸鋅、十溴二苯醚、二甲基硅油、十二烷 基苯磺酸鈉、PE蠟，先加入到高速捏合機(jī)中，高速捏合15-25min，然后將重質(zhì)碳酸鈣、硬脂 酸、抗氧劑、增強(qiáng)母料等余下組分加入到混料中，繼續(xù)高速捏合攪拌20_30min，出料； (3 )將放出的物料在雙螺桿擠出機(jī)上擠出造粒，擠出各區(qū)溫度：一區(qū)溫度（135~145) 。(：，二區(qū)溫度（145~160) °C，三區(qū)溫度（160~170) °C，四區(qū)溫度（170~175) °C，五區(qū)溫度 (175~185)°C，六七區(qū)溫度（165~185)°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速為200~260r/min，出料、擠出后冷卻、 干燥，切粒，即可。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃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)。
【文檔編號(hào)】C08K3/04GK105968483SQ201610111728
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年2月29日
【發(fā)明人】季琨, 舒玉法, 馬剛, 姚艷芳, 舒峰, 馬勇
【申請人】安徽玉發(fā)塑業(yè)有限公司