一种耐酸碱pe填充母料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及波纹管填充母料领域，具体涉及一种耐酸碱PE填充母料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 随着国民经济的发展和城市建设，大口径塑料排水管道替代传统水泥管道，需求 日益强劲。但是1米以上大口径塑料管道的环刚度是亟待解决的难题。为满足工程对管道 环刚度的要求，厂家一般采用内衬钢板或者加厚管壁的办法解决，这种办法成本高，工艺复 杂。
[0003] 硅钙镁（简称SCM)晶须是一种新型结构的硅酸盐材料，呈一维单晶体结构，直 径为0. 2~0. 8ym，长度为20~60ym，具有极高的力学性能，其拉伸强度高达 1. 2GPa，拉伸弹性模量高达32GPa，用作塑料的填料具有明显的增强和增刚作用。目前 被广泛用作排水管、污水管、地下电缆管、农业排灌管的高密度聚乙烯（HDPE)双壁波纹管 是一种外壁呈波纹状、内壁光滑的新颖管材，与同规格同强度的其它类管材相比具有用料 省、刚性高、弯曲性优良，以及高抗冲、高抗压等特点，已在相当范围内取代了传统的钢 管、铸铁管、水泥管、石棉管和普通塑料管。但是，目前困扰大口径双壁波纹管的最大问题 是环刚度低。现在国产双壁波纹管的最大内径为710mm，有关设备厂家正在大力开发口径 1 600mm的生产线，这对管材材料的性能提出了更高的要求。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种耐酸碱PE填充母料及其制备方法。本发明的填充母 料添加到制备波纹管的原料中，加工出的波纹管具有耐酸碱性能好、环刚度高、质量轻、抗 氧化性强、用料省、施工安装方便和耐候性能好等优点。
[0005] 本发明采用的技术方案如下： 一种耐酸碱PE填充母料，其特征在于，由下列重量份的组分原料制成：低密度聚乙 烯 40-60、PVC1300 树脂 5-10、PP10-15、EVA3-5、硅钙镁（SCM)晶须 4-6、纳米二氧化硅 10-15、纳米氧化铝5-8、硬脂酸3-5、氧化锌1-2、聚乙烯蜡1-2、白油0.3-0. 5、高岭土 10-15、硫酸钡10-15、钙锌稳定剂0. 2-0. 4、增强剂10-15， 所述的增强剂由下列重量份的组份原料制成：高密度聚乙烯10-15、无碱玻纤20-30、 超细滑石粉20-30、ABS高胶粉10-12、石蜡4-6、氧化石墨烯10-15、硅烷偶联剂0. 8-1. 0、硬 脂酸1-2、弹性体P0E10-15 ; 所述增强剂的制备方法：将硬脂酸和超细滑石粉加入到高速搅拌机混合活化处理，将 石蜡熔融把硅烷偶联剂加入其中搅拌均匀，然后将ABS高胶粉、高密度聚乙烯、氧化石墨 烯、弹性体P0E及余下物料一起加入到活化后的滑石粉内，高速混合均匀出料，最后将上述 混合均匀的物料，投入双螺杆造粒机内进行造粒，即为增强剂。
[0006] 所述的一种耐酸碱PE填充母料，其特征在于：由下列重量份的组分原料制成：低 密度聚乙烯50、PVC1300树脂8、PP14、EVA4、硅钙镁（SCM)晶须5、纳米二氧化硅14、纳 米氧化铝7、硬脂酸4、氧化锌1. 5、聚乙烯蜡2、白油0. 4、高岭土 14、硫酸钡13、钙锌稳定剂 0.3、增强剂14， 所述的增强剂由下列重量份的组份原料制成：高密度聚乙烯13、无碱玻纤25、超细滑 石粉25、ABS高胶粉11、石蜡5、氧化石墨烯14、硅烷偶联剂0. 9、硬脂酸1. 5、弹性体POE14。
[0007] 所述的一种耐酸碱PE填充母料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤： (1) 按配方比例称取各组份原料； (2) 将硅钙镁（SCM)晶须、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、硬脂酸加入到高速搅拌机混合 均匀，得到混合粉A; (3) 将氧化锌、聚乙烯蜡、高岭土、硫酸钡、钙锌稳定剂混合均匀，得到混合粉B; (4) 将低密度聚乙烯、PVC1300树脂、PP、EVA加入到高速捏合机，捏合均匀，得到混合 物料C; (5) 将上述物料C、混合粉B、混合粉A依次加入到双螺杆挤出机内，挤出、造粒，挤出机 机筒温度：145-185°C，机头温度180-195°C，螺杆转速150-250r/min。
[0008] 所述的一种耐酸碱PE填充母料，其特征在于：所述的硅钙镁（SCM)晶须由四川绵 阳正业新型材料有限公司生产。
[0009] 有益效果： 本发明的填充母料，在配方中添加有硅钙镁（SCM)晶须，硅钙镁（SCM)晶须与聚乙烯复 合能提高波纹管的环刚度，PE\PP\PVC三种材料混合，再加上纳米二氧化硅和纳米氧化铝混 合料的掺入使得添加该母料的复合材料具有良好的耐酸碱性，自制增强剂的加入，大大提 高了塑料的拉伸强度、挠曲强度和弹性模量，同时还可以提高热变形温度、尺寸稳定性，减 低了大口径波纹管的生产加工成本。添加本发明的母料加工出的波纹管具有环刚度高、质 量轻、耐酸碱性能好、用料省、施工安装方便和耐候性能好等优点。
[0010] 本申请采用ABS高胶粉、硅烷偶联剂对氧化石墨烯改性，增加氧化石墨烯与塑料 材料的相容性，起到增强作用，其中在造粒时，氧化石墨烯受到高温作用，也相当于改性，增 加了其分散性，提高了与塑料复合稳定性。
【具体实施方式】
[0011] 一种耐酸碱PE填充母料，由下列重量（kg)的组分原料制成：低密度聚乙烯50、 PVC1300树脂8、PP14、EVA4、硅钙镁（SCM)晶须5、纳米二氧化硅14、纳米氧化铝7、硬脂 酸4、氧化锌1. 5、聚乙烯蜡2、白油0. 4、高岭土 14、硫酸钡13、钙锌稳定剂0. 3、增强剂14， 增强剂由下列重量（kg)的组份原料制成：高密度聚乙烯13、无碱玻纤25、超细滑石粉 25、ABS尚Jj父粉11、石錯5、氧化石墨稀14、硅烷偶联剂0. 9、硬脂酸1. 5、弹性体P0E14。
[0012] 耐酸碱PE填充母料的制备方法，包括以下步骤： (1) 按配方比例称取各组份原料； (2) 将硅钙镁（SCM)晶须、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、硬脂酸加入到高速搅拌机混合 均匀，得到混合粉A; (3) 将氧化锌、聚乙烯蜡、高岭土、硫酸钡、钙锌稳定剂混合均匀，得到混合粉B; (4) 将低密度聚乙烯、PVC1300树脂、PP、EVA加入到高速捏合机，捏合均匀，得到混合 物料c; (5)将上述物料C、混合粉B、混合粉A依次加入到双螺杆挤出机内，挤出、造粒，挤出机 机筒温度：145-185°C，机头温度180-195°C，螺杆转速150-250r/min。
[0013] 其中，增强剂的制备方法：将硬脂酸和超细滑石粉加入到高速搅拌机混合活化处 理，将石蜡熔融把硅烷偶联剂加入其中搅拌均匀，然后将ABS高胶粉、高密度聚乙烯、氧化 石墨烯、弹性体P0E及余下物料一起加入到活化后的滑石粉内，高速混合均匀出料，最后将 上述混合均匀的物料，投入双螺杆造粒机内进行造粒，即为增强剂。
[0014] 其中，硅钙镁（SCM)晶须由四川绵阳正业新型材料有限公司生产。
[0015] 在HDPE双壁波纹管内、外层配方中加入本发明的填充母料30份制得厚度为3. 5 mm、内径为600mm的双壁波纹管，并对其综合性能进行了测试，其结果如表1所示。
[0016] 表1HDPE/填充母料双壁波纹管的综合性能
由表1可以看出，将本发明的填充母料与HDPE共混，能提高双壁波纹管的环刚度，HDPE双壁波纹管的蠕变率低，"米重"小。
【主权项】
1. 一种耐酸碱PE填充母料，其特征在于，由下列重量份的组分原料制成：低密度聚乙 烯 40-60、PVC1300 树脂 5-10、PP 10-15、EVA 3-5、硅钙镁（SCM)晶须 4-6、纳米二氧化硅 10-15、纳米氧化铝5-8、硬脂酸3-5、氧化锌1-2、聚乙烯蜡1-2、白油0.3-0. 5、高岭土 10-15、硫酸钡10-15、钙锌稳定剂0. 2-0. 4、增强剂10-15， 所述的增强剂由下列重量份的组份原料制成：高密度聚乙烯10-15、无碱玻纤20-30、超细滑石粉20-30、ABS高胶粉10-12、石蜡4-6、氧化石墨烯10-15、硅烷偶联剂0. 8-1. 0、硬 脂酸1-2、弹性体POE 10-15 ; 所述增强剂的制备方法：将硬脂酸和超细滑石粉加入到高速搅拌机混合活化处理，将 石蜡熔融把硅烷偶联剂加入其中搅拌均匀，然后将ABS高胶粉、高密度聚乙烯、氧化石墨 烯、弹性体POE及余下物料一起加入到活化后的滑石粉内，高速混合均匀出料，最后将上述 混合均匀的物料，投入双螺杆造粒机内进行造粒，即为增强剂。2. 根据权利要求1所述的一种耐酸碱PE填充母料，其特征在于：由下列重量份的组分 原料制成：低密度聚乙烯50、PVC1300树脂8、PP 14、EVA 4、硅钙镁（SCM)晶须5、纳米二氧 化硅14、纳米氧化铝7、硬脂酸4、氧化锌1. 5、聚乙烯蜡1-2、白油0. 3-0. 5、高岭土 10-15、 硫酸钡10-15、钙锌稳定剂0. 2-0. 4、增强剂10-15， 所述的增强剂由下列重量份的组份原料制成：高密度聚乙烯13、无碱玻纤25、超细滑 石粉25、ABS高胶粉11、石蜡5、氧化石墨烯14、硅烷偶联剂0. 9、硬脂酸1. 5、弹性体POE 14。3. 如权利要求1所述的一种耐酸碱PE填充母料的制备方法，其特征在于：包括以下步 骤： (1) 按配方比例称取各组份原料； (2) 将硅钙镁（SCM)晶须、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、硬脂酸加入到高速搅拌机混合 均匀，得到混合粉A ; (3) 将氧化锌、聚乙烯蜡、高岭土、硫酸钡、钙锌稳定剂混合均匀，得到混合粉B ; (4) 将低密度聚乙烯、PVC1300树脂、PP、EVA加入到高速捏合机，捏合均匀，得到混合 物料C ; (5) 将上述物料C、混合粉B、混合粉A依次加入到双螺杆挤出机内，挤出、造粒，挤出机 机筒温度：145-185°C，机头温度180-195°C，螺杆转速150-250 r /min。4. 根据权利要求1所述的一种耐酸碱PE填充母料，其特征在于：所述的硅钙镁（SCM) 晶须由四川绵阳正业新型材料有限公司生产。
【专利摘要】本发明公开了一种耐酸碱PE填充母料，由下列重量份的组分原料制成：低密度聚乙烯40-60、PVC1300树脂5-10、PP？10-15、EVA？3-5、硅钙镁(SCM)晶须4-6、纳米二氧化硅10-15、纳米氧化铝5-8、硬脂酸3-5、氧化锌1-2、聚乙烯蜡1-2、白油0.3-0.5、高岭土10-15、硫酸钡10-15、钙锌稳定剂0.2-0.4、增强剂10-15。采用常规双螺杆挤出机进行挤出造粒。添加本发明的母料加工出的波纹管具有耐酸碱性能好、环刚度高、质量轻、抗氧化性强、用料省、施工安装方便和耐高低温性能好等优点。
【IPC分类】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
【公开号】CN105131400
【申请号】CN201510594134
【发明人】舒玉法, 张宗运, 舒峰, 王克兰, 姚艳芳, 季琨
【申请人】安徽玉发塑业有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月17日