本發(fā)明涉及一種聚丙烯增強(qiáng)型雙壁波紋管，主要涉及聚丙烯波紋管領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
排水雙壁波紋管具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)外壁和平滑內(nèi)壁的新型管材，現(xiàn)有排水雙壁波紋管主要是聚氯乙烯(pvc)、聚乙烯(pe)或聚丙烯(pp)材料為主，加入一定量的合成母?；旌虾蠼?jīng)擠出復(fù)合成型。分別稱為聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯增強(qiáng)型雙壁波紋管。雙壁波紋管做為雨水和污水輸送管道，對其性能要求必須要內(nèi)壁光滑，以防止淤泥沉積，耐一定的化學(xué)腐蝕能力，具有較高的承受外力能力(即環(huán)剛度)和較主的抗沖擊能力。而現(xiàn)有波紋管中，聚氯乙烯雙壁波紋管耐腐蝕性差、抗沖擊性差、熱穩(wěn)定性差，生產(chǎn)控制難度大，生產(chǎn)過程環(huán)境污染大；聚乙烯雙壁波紋管韌性較好，但其抗拉伸強(qiáng)度較差，拉伸強(qiáng)度只有約21mpa，彈性模量只有0.9gpa，環(huán)剛度差，密度較高，為0.94-0.96g/cm3，要達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)環(huán)剛度成本很高；聚丙烯增強(qiáng)型雙壁波紋管拉伸強(qiáng)度高環(huán)剛度高但其抗沖擊性能差，成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種高強(qiáng)度的聚丙烯增強(qiáng)型雙壁波紋管。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：包括平滑內(nèi)壁的直管層和環(huán)狀結(jié)構(gòu)的波紋外管層，波紋外管層外套設(shè)在直管層外壁，直管層和波紋外管層的配方材料包括：基料和輔料，基料包括聚丙烯分體，輔助原料包括活性碳酸鈣粉體、纖維和潤滑穩(wěn)定劑，纖維采用玄武巖纖維或者玻璃纖維，生產(chǎn)工藝如下：1)加熱混料攪拌；2)采用兩臺錐雙螺桿擠出機(jī)擠出成型，擠出機(jī)機(jī)筒上必須要有排氣或真空吸氣裝置；3)模具成型；4)內(nèi)外壓真空成型；5)冷卻切割；6)力學(xué)和安全性能檢驗(yàn)；7)合格則入庫，不合格則粉碎后按照不大于5％的比例投入原料生產(chǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)原理及有益效果如下：聚丙烯相對于其它幾種材料具有密度低，密度為0.9g/cm3；比聚乙烯低約7％；彈性模量高：彈模量約為1.5-2.0gpa；耐溫性好，穩(wěn)定性高；有粉體原料供應(yīng)。該配方有效利用的聚丙烯材料優(yōu)異的耐腐蝕，高彈性模量。利用玻璃纖維和玄武巖纖維在產(chǎn)品成型后材料中不規(guī)則排列，長度約為加入前的20-50％，起提高彈性模量與抗沖擊性能作用，并起到增加拉伸強(qiáng)度作用，玻璃纖維或玄武巖纖維化學(xué)穩(wěn)定性好，耐溫耐熱，在本產(chǎn)品中不會與其他化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生發(fā)硬，強(qiáng)度高。加入碳酸鈣粉體起提高管體強(qiáng)度，降低原料成本。擠出過程需采用兩臺錐雙螺桿擠出機(jī)擠出成型，擠出機(jī)機(jī)筒上必須要有排氣或真空吸氣裝置，以減少加熱擠出過程中原料部分分解或殘留水氣對產(chǎn)品質(zhì)量的影響。纖維表層粗糙，采用潤滑穩(wěn)定劑可以將其與聚丙烯粉體結(jié)合在一起。
該配方雙壁波紋管環(huán)剛度可以很容易達(dá)到或超過國家標(biāo)準(zhǔn)要求，環(huán)剛度更是可以達(dá)到12kn/m2，較之前提高30％以上，配方成本較之前配方低約15％，抗沖、表面質(zhì)量等其它指標(biāo)不受影響。
進(jìn)一步，潤滑穩(wěn)定劑包括pe蠟、硬脂酸鈣和硬脂酸，直管層材料配方包括聚丙烯粉體55-60份、活性碳酸鈣粉體25-30份、纖維6-8份、硬脂酸0.5-0.6份、pe蠟0.15-0.2份、硬脂酸鈣0.15-0.2份和消泡劑1-2.5份，有效利用的聚丙烯材料優(yōu)異的耐腐蝕，高彈性模量。利用玻璃纖維在產(chǎn)品成型后材料中不規(guī)則排列，長度約為加入前的20-50％，起提高彈性模量與抗沖擊性能作用，并起到增加拉伸強(qiáng)度作用，加入碳酸鈣粉體起提高管體強(qiáng)度，降低原料成本。
進(jìn)一步，潤滑穩(wěn)定劑包括pe蠟、硬脂酸鈣和硬脂酸，波紋外管層配方包括聚丙烯粉體60-70份、活性碳酸鈣粉體15-20份、纖維8-12份、硬脂酸0.5份-0.7份、pe蠟0.15-0.2份、硬脂酸鈣0.15-0.2份、消泡劑1-2.5份、抗氧劑(抗紫外線劑)0.1-0.15份、線性聚乙烯2-4份和炭黑(色母)2-2.5份。波紋外管層加入抗氧劑(抗紫外線劑)可有效提高聚丙烯抗氧化能力，利于較長時(shí)間在庫房存放。
進(jìn)一步，纖維單根直徑小于15微米，長度為6-8毫米，纖維表面經(jīng)偶聯(lián)劑和聚合物成膜劑處理形成接枝層，經(jīng)表面處理與聚丙烯具有較強(qiáng)親和力，經(jīng)擠出成型后在產(chǎn)品中形成約2-4毫米的纖維不規(guī)則分布，提高沖擊性能和環(huán)剛度。
進(jìn)一步，聚丙烯粉體料為等規(guī)共聚聚丙烯或無規(guī)共聚聚丙烯，其拉伸強(qiáng)度、彈性模量與抗低溫沖擊能力較好。
進(jìn)一步，碳酸鈣粉體是經(jīng)表面活化處理的1200目以上粉體，便于聚丙烯粉體料與1200目以上活性鈣的有效結(jié)合。
進(jìn)一步，pe蠟熔點(diǎn)需大于110攝氏度，利于潤滑劑分散與表面包覆。
進(jìn)一步，原料混料時(shí)需加溫至90-100攝氏度低速混合25-40分鐘，以利于混合均勻、除濕和提高偶聯(lián)效果。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的其中兩幅，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，1-波紋外管層，2-直管層。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明中的技術(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)明的較佳實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動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。
實(shí)施例
本發(fā)明實(shí)施方式如下：
如圖1所示，包括平滑內(nèi)壁的直管層2和環(huán)狀結(jié)構(gòu)的波紋外管層1，波紋外管層外套設(shè)在直管層外壁。
直管層成分包含有：聚丙烯粉體，活性碳酸鈣粉體，玻璃纖維，硬脂酸，pe蠟，硬脂酸鈣，和消泡劑；
波紋外管層:聚丙烯粉體，活性碳酸鈣粉體，玻璃纖維，硬脂酸，pe蠟，硬脂酸鈣，消泡劑，抗氧劑(抗紫外線劑)，線性聚乙烯和炭黑(色母)。
對配方中原材料的要求：
聚丙烯粉體料為等規(guī)共聚聚丙烯；
碳酸鈣粉體是經(jīng)表面活化處理的1200目以上粉體；
玻璃纖維單根直徑小于15微米，長度為6-8毫米，經(jīng)表面處理與聚丙烯具有較強(qiáng)親和力(表面偶聯(lián)劑和聚合物成膜劑處理)；
pe蠟熔點(diǎn)需大于110攝氏度；
該配方生產(chǎn)工藝流程如下：
原料加熱混料攪拌-兩臺雙螺桿擠出-模具成型牽引-內(nèi)外壓真空成型-冷卻切割-力學(xué)和安全性能檢驗(yàn)-合格則入庫，不合格則粉碎后按照不大于5％的比例投入原料生產(chǎn)。
其突出要點(diǎn)為：
原料混料時(shí)需加溫至80-110攝氏度低速混合20-45分鐘，以利于混合均勻、除濕和提高偶聯(lián)效果。擠出過程需采用兩臺錐雙螺桿擠出機(jī)擠出成型，擠出機(jī)機(jī)筒上必須要有排氣或真空吸氣裝置，以減少加熱擠出過程中原料部分分解或殘留水氣對產(chǎn)品質(zhì)量的影響。
以上實(shí)施例的檢驗(yàn)結(jié)果如下：
該配方有效利用的聚丙烯材料優(yōu)異的耐腐蝕，高彈性模量。
經(jīng)表面處理長度為6-8毫米玻璃纖維，經(jīng)擠出成型后在產(chǎn)品中形成加入前的20-50％長度(約1.2-4毫米)的纖維不規(guī)則分布，起提高彈性模量與抗沖擊性能作用，并起到增加拉伸強(qiáng)度作用。
加入碳酸鈣粉體起提高管體強(qiáng)度，降低原料成本。
波紋外管層加入抗氧劑與抗紫外線劑可有效提高聚丙烯抗氧化能力，利于較長時(shí)間在庫房存放。
該配方雙壁波紋管環(huán)剛度可以很容易達(dá)到或超過國家標(biāo)準(zhǔn)要求，環(huán)剛度更是可以達(dá)到12kn/m2，較之前提高30％以上，配方成本較之前配方低約15％?？箾_性能與表面質(zhì)量不受影響。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。