纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料的制作方法
【專利摘要】一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，其特點(diǎn)是，由以下重量份含量的原料制備而成：聚乙烯樹脂60-90份、炭黑5-10份，纖維10-40份、增容劑1-10份，偶聯(lián)劑0.1-1份、潤滑劑0.1-1份、抗氧劑0.1-1份；纖維為經(jīng)過表面處理的玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維中的一種或多種；纖維長度為1-8mm。增容劑為馬來酸酐接枝聚乙烯；偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種；潤滑劑為硬脂酰胺、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸、聚乙烯蠟中的一種；抗氧劑為受阻酚抗氧劑1010或1076與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物。具有良好的力學(xué)性能，并且耐候性能優(yōu)異，強(qiáng)度高、耐老化、安全性好、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，是一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料。

【背景技術(shù)】
[0002]聚乙烯(PE)為五大合成樹脂之一，是我國合成樹脂中產(chǎn)能最大、進(jìn)口量最多的品種。聚乙烯主要分為線性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)三大類。PE有許多擠塑用途，如電線、電纜、軟管、管材和型材。管材應(yīng)用范圍從用于天然氣小截面黃管到48in直徑用于工業(yè)和城市管道的厚壁黑管。大直徑中空壁管用作混凝土制成的雨水排水管和其它下水道管線的替代物增長迅速。
[0003]纖維是一種高強(qiáng)度的材料，其強(qiáng)度是塑料的幾十倍到上百倍。纖維作為塑料的增強(qiáng)材料，其優(yōu)點(diǎn)為強(qiáng)度增加幅度大，原料來源廣。增強(qiáng)纖維分為無機(jī)纖維、有機(jī)纖維和金屬纖維，具體包括玻璃纖維、碳纖維、晶須、玄武巖纖維等。碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維具有許多優(yōu)良性能，碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高，密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環(huán)境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。玄武巖纖維，是玄武巖石料在1450°C?1500°C熔融后，通過鉬銠合金拉絲漏板高速拉制而成的連續(xù)纖維。除了具有高技術(shù)纖維高強(qiáng)度、高模量的特點(diǎn)外，玄武巖纖維還具有耐高溫性佳、抗氧化、抗輻射、絕熱隔音、過濾性好、抗壓縮強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度高、適應(yīng)于各種環(huán)境下使用等優(yōu)異性能，且性價比好，是一種純天然的無機(jī)非金屬材料，
纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料、管道，若纖維與樹脂基體之間復(fù)合良好，會具有抗疲勞性能好、高溫性能好、較高的比強(qiáng)度和比模量、安全性好、成型工藝簡單等優(yōu)勢。碳纖維和玄武巖纖維作為發(fā)展迅猛的高性能纖維材料，對樹脂基復(fù)合材料性能的影響更為顯著。不同品種的增強(qiáng)纖維之間混合使用，尤其是性能相差較大的纖維之間混合，具有一定的協(xié)同作用，t匕單一加入增強(qiáng)效果好。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于，對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行組合和創(chuàng)新，提供一種強(qiáng)度高、耐老化、安全性好、使用壽命長的纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，其特征在于，它由以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂60-90份、炭黑5-10份，纖維10-40份、增容劑1-10份，偶聯(lián)劑0.1-1份、潤滑劑0.1-1份、抗氧劑0.1-1份。
[0006]所述的纖維為經(jīng)過表面處理的玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維中的一種或多種。
[0007]所述的纖維長度為l_8mm。
[0008]所述的增容劑為馬來酸酐接枝聚乙烯。
[0009]所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種。
[0010]所述的潤滑劑為硬脂酰胺、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸、聚乙烯蠟中的一種。
[0011]所述的抗氧劑為受阻酚抗氧劑1010或1076與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物。
[0012]本發(fā)明的纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料具有良好的力學(xué)性能，并且耐候性能優(yōu)異，強(qiáng)度高、耐老化、安全性好、使用壽命長；且能夠采用常規(guī)制造工藝制造管道，流動性好，容易成型，其制造的管道保持了材料所具有的特性，產(chǎn)品質(zhì)量好。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0014]本發(fā)明的纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，由以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂60-90份、炭黑5-10份，纖維10-40份、增容劑1-10份，偶聯(lián)劑0.1-1份、潤滑劑0.1-1份、抗氧劑0.1_1份。
[0015]本發(fā)明的纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料中，所述的纖維為經(jīng)過表面處理的玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維中的一種或多種；所述的纖維長度為1-Smm ;所述的增容劑為馬來酸酐接枝聚乙烯；所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種；所述的潤滑劑為硬脂酰胺、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸、聚乙烯蠟中的一種；所述的抗氧劑為受阻酚抗氧劑1010或1076與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物。所有材料容易得到，均為市售女口廣叩ο
[0016]實(shí)施實(shí)例1:
一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，按以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂60份、炭黑5份，纖維10份、增容劑I份，偶聯(lián)劑0.1份、潤滑劑0.1份、抗氧劑0.1份。
[0017]實(shí)施實(shí)例2:
一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，按以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂75份、炭黑7.5份，纖維25份、增容劑5.5份，偶聯(lián)劑0.5份、潤滑劑0.5份、抗氧劑0.5份。
[0018]實(shí)施實(shí)例3:
一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，按以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂90份、炭黑10份，纖維40份、增容劑10份，偶聯(lián)劑I份、潤滑劑I份、抗氧劑I份。
[0019]實(shí)施實(shí)例4:
一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，按以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂60份、炭黑7.5份，纖維40份、增容劑5.5份，偶聯(lián)劑0.1份、潤滑劑0.5份、抗氧劑I份。
[0020]實(shí)施實(shí)例5:
一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，按以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂75份、炭黑5份，纖維25份、增容劑10份，偶聯(lián)劑0.5份、潤滑劑0.1份、抗氧劑0.5份。
[0021]實(shí)施實(shí)例6:
一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，按以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂90份、炭黑7.5份，纖維10份、增容劑5.5份，偶聯(lián)劑I份、潤滑劑0.5份、抗氧劑0.1份。
[0022]實(shí)施實(shí)例7:
一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，按以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂75份、炭黑10份，纖維25份、增容劑I份，偶聯(lián)劑0.5份、潤滑劑I份、抗氧劑0.5份。
[0023]實(shí)施實(shí)例8:
一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，按以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂90份、炭黑10份，纖維10份、增容劑10份，偶聯(lián)劑0.1份、潤滑劑份1、抗氧劑0.1份。
[0024]實(shí)施實(shí)例9:
一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，按以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂75份、炭黑5份，纖維40份、增容劑I份，偶聯(lián)劑I份、潤滑劑0.1份、抗氧劑I份。
[0025]實(shí)施實(shí)例10:
一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，按以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂90份、炭黑10份，纖維25份、增容劑5.5份，偶聯(lián)劑I份、潤滑劑I份、抗氧劑0.5份。
[0026]實(shí)施實(shí)例11:
一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，按以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂60份、炭黑5份，纖維25份、增容劑5.5份，偶聯(lián)劑0.1份、潤滑劑0.1份、抗氧劑0.5份。
[0027]實(shí)施實(shí)例12:
一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，按以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂60份、炭黑5份，纖維10份、增容劑5.5份，偶聯(lián)劑0.5份、潤滑劑0.5份、抗氧劑0.5份。
[0028]實(shí)施實(shí)例13:
一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，按以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂75份、炭黑5份，纖維10份、增容劑5.5份，偶聯(lián)劑0.5份、潤滑劑0.1份、抗氧劑0.1份。
[0029]實(shí)施實(shí)例14:
一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，按以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂75份、炭黑7.5份，纖維25份、增容劑10份，偶聯(lián)劑I份、潤滑劑I份、抗氧劑I份。
[0030]實(shí)施實(shí)例15:
一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，按以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂90份、炭黑10份，纖維40份、增容劑I份，偶聯(lián)劑0.1份、潤滑劑0.1份、抗氧劑0.1份。
[0031]實(shí)施實(shí)例16:
一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，按以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂90份、炭黑10份，纖維40份、增容劑0.5份，偶聯(lián)劑0.5份、潤滑劑0.5份、抗氧劑0.5份。
[0032]實(shí)施實(shí)例17:
一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，按以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂80、炭黑5份、碳纖維20份、增容劑5份、偶聯(lián)劑I份、潤滑劑I份、抗氧劑I份。
[0033]實(shí)施實(shí)例18:
一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，按以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂80、炭黑5份、碳纖維20份、增容劑10份、偶聯(lián)劑I份、潤滑劑I份、抗氧劑I份。
[0034]實(shí)施實(shí)例19:
一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，按以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂80、炭黑10份、碳纖維20份、增容劑5份、偶聯(lián)劑I份、潤滑劑I份、抗氧劑I份。
[0035]本發(fā)明的纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料的制備方法采用常規(guī)定工藝制造，包括以下步驟: (1)將按重量稱取的聚乙烯樹脂、炭黑、增容劑、偶聯(lián)劑、潤滑劑和抗氧劑加入高速混合機(jī)中混合均勻；
(2)將上述混合均勻的物料和經(jīng)表面的纖維分別加入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口和側(cè)喂料口，經(jīng)熔融擠出、冷卻、造粒，制得纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料；
(3)將上述纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料再經(jīng)管材擠出生產(chǎn)線熔融擠出、定徑、冷卻、切割，制成纖維增強(qiáng)聚乙烯管道。
[0036]使用本發(fā)明的纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料采用常規(guī)工藝制造的管道，經(jīng)過2年，在我國東北地區(qū)作為工業(yè)廢水輸水管道的實(shí)際應(yīng)用，效果良好，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的和達(dá)到了所述的技術(shù)效果。
[0037]本發(fā)明所給出的【具體實(shí)施方式】僅為有限的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動的復(fù)制和改進(jìn)，仍屬于本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，其特征在于，它由以下重量份含量的原料制備而成:聚乙烯樹脂60-90份、炭黑5-10份，纖維10-40份、增容劑1-10份，偶聯(lián)劑0.1-1份、潤滑劑0.1-1份、抗氧劑0.1-1份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，其特征在于，所述的纖維為經(jīng)過表面處理的玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，其特征在于，所述的纖維長度為 1-8mmο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，其特征在于，所述的增容劑為馬來酸酐接枝聚乙烯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，其特征在于，所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，其特征在于，所述的潤滑劑為硬脂酰胺、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸、聚乙烯蠟中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)聚乙烯管道材料，其特征在于，所述的抗氧劑為受阻酚抗氧劑1010或1076與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物。
【文檔編號】C08K3/04GK104448488SQ201410710948
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】劉興有 申請人:吉林省松花湖管業(yè)有限公司