一種非開挖聚乙烯管材及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種非開挖聚乙烯管材及其制造方法，該非開挖聚乙烯管材包括高強(qiáng)度U形鋼帶及混配料，高強(qiáng)度U形鋼帶沿圓周均勻分布在混配料內(nèi)；制作方法為，制作混配料備用，選取相應(yīng)的高強(qiáng)度鋼帶裝入掛帶機(jī)，然后開帶進(jìn)入鋼帶矯直機(jī)后，進(jìn)入U(xiǎn)形鋼帶成型機(jī)，用高頻加熱器對鋼帶加熱；使鋼帶進(jìn)入包覆模具，同時(shí)加入混配料，然后放入高速混合機(jī)攪拌；攪拌完成后，放入擠出機(jī)內(nèi)，擠出包覆鋼帶，牽引冷卻，真空定型；最后進(jìn)行噴碼切割，完成后檢驗(yàn)入庫。該方法制造的聚乙烯管材具有優(yōu)異的機(jī)械性能、耐磨性能及抗老化性能，管材韌性好、環(huán)剛度高、基礎(chǔ)適應(yīng)性好，適于長距離非開挖施工，給工業(yè)生產(chǎn)帶來很大的便利，適合大規(guī)模生產(chǎn)和市場推廣。
【專利說明】 一種非開挖聚乙烯管材及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高分子管材，尤其是剛度較高且基礎(chǔ)適應(yīng)性強(qiáng)的一種非開挖聚乙烯管材及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]加快城市地下管線的建設(shè)、改造，擴(kuò)大地下管網(wǎng)的類別，改革地下管線鋪設(shè)、修復(fù)、改善的方法，就成為現(xiàn)代城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、管理中的一個(gè)重要領(lǐng)域。如1992年發(fā)達(dá)國家各類管線的鋪管長度達(dá)24.2萬km，總投資達(dá)300億美元；發(fā)達(dá)國家現(xiàn)有各類地下管線總長估計(jì)約2000萬km，為更新、修復(fù)現(xiàn)有地下管線，每年還需投資300 — 500億美元。
[0003]嚴(yán)格講，現(xiàn)代非開挖管線工程技術(shù)的出現(xiàn)始于70年代末，經(jīng)歷了初期的徘徊和艱難起步后，隨著技術(shù)與裝備的不斷改進(jìn)和完善，于80年代中該技術(shù)在發(fā)達(dá)國家才逐漸為人們認(rèn)可和接受。為推動(dòng)此項(xiàng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用，為促進(jìn)相互間的切磋與交流，1986年在倫敦成立了國際非開挖技術(shù)協(xié)會ISTT (International Society for TrenchlessTechnology)。現(xiàn)許多國家和地區(qū)均相繼成立了國家或地區(qū)的非開挖技術(shù)協(xié)會，包括中國在內(nèi)，現(xiàn)已有24個(gè)國家或地區(qū)協(xié)會參加了國際非開挖技術(shù)協(xié)會，擁有近3000名會員，發(fā)行有自己的學(xué)術(shù)刊物(月刊)，成為技術(shù)交流活動(dòng)和展覽活動(dòng)頻度最高的國際行業(yè)協(xié)會之一。
[0004]由于非開挖管線工程技術(shù)的日趨完善及其與開挖施工相比的優(yōu)越性，目前用非開挖技術(shù)鋪設(shè)管線的工程明顯增加。據(jù)資料報(bào)導(dǎo)，在西方發(fā)達(dá)國家，近年來非開挖鋪管工程量平均已占管線工程總量的10%左右，而個(gè)別城市和地區(qū)所占比例遠(yuǎn)大于此，如柏林市改造過程中，非開挖管線鋪設(shè)量已占到總量的40%以上
另外，現(xiàn)有的管材環(huán)剛度較低，基礎(chǔ)適應(yīng)性差，耐磨性、抗拉性能差，不適于長距離非開挖施工，影響了城市地下管線的建設(shè)發(fā)展。若能夠通過多種材料復(fù)合增強(qiáng)非開挖管道，提高管材環(huán)剛度、拉伸強(qiáng)度等性能，使管材適用于非開挖領(lǐng)域，則會給工程施工帶來很大的便利，并有效降低成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有的管材環(huán)剛度低、基礎(chǔ)適應(yīng)性差且不適于非開挖領(lǐng)域施工的問題，本發(fā)明提供一種非開挖聚乙烯管材及其制造方法，該方法制造的聚乙烯管材具有優(yōu)異的機(jī)械性能、耐磨性能及抗老化性能，管材韌性好、環(huán)剛度高、耐高低溫、使用壽命長、基礎(chǔ)適應(yīng)性好，可廣泛應(yīng)用于各種排水、排污場合，適于長距離非開挖施工，給工業(yè)生產(chǎn)帶來很大的便利，適合大規(guī)模生產(chǎn)和市場推廣。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該非開挖聚乙烯管材包括高強(qiáng)度U形鋼帶及混配料，所述高強(qiáng)度U形鋼帶沿圓周均勻分布在混配料內(nèi)，形成實(shí)壁圓形聚乙烯管材。
[0007]所述高強(qiáng)度U形鋼帶的屈服強(qiáng)度為240_600Mpa、抗拉伸強(qiáng)度500-900 Mpa、斷裂伸長率為33%-85%。[0008]該非開挖聚乙烯管材的制作方法為:
1.制作混配料，選用高密度聚乙烯100級PE100樹脂99份-101份、乙烯一丙烯-1-丁烯聚合物APA010份-20份、C9石油樹脂6份-10份及黑色母2份-3份，混合后備用；
2.選取相應(yīng)的高強(qiáng)度鋼帶裝入掛帶機(jī)，然后開帶進(jìn)入鋼帶矯直機(jī)后，進(jìn)入U(xiǎn)形鋼帶成型機(jī)，用高頻加熱器對鋼帶加熱7-9分鐘；
3.使鋼帶進(jìn)入包覆模具，同時(shí)加入混配料，然后放入高速混合機(jī)攪拌8-10分鐘；
4.攪拌完成后，放入擠出機(jī)內(nèi)，擠出包覆鋼帶，牽引冷卻，在真空環(huán)境下定型，成為圓形實(shí)壁管材；
5.最后進(jìn)彳了嗔碼切割，完成后檢驗(yàn)入庫。
[0009]擠出溫度是:進(jìn)料段為100_120°C，壓縮段為140_160°C，塑化段為170_190°C，均化段為190-200°C，模具溫度為200-210°C ;高頻加熱器溫度為280-300°C ;冷卻水溫度15-200C ;冷卻定型真空為0.5MPa。
[0010]所述乙烯一丙烯-1- 丁烯聚合物(ΑΡΑ0)，為無定型聚-α -烯烴，是一種專門設(shè)計(jì)合成的高分子量乙烯、丙烯和1-丁烯的共聚物，具有良好的潤濕性，流動(dòng)性和可選擇的軟化點(diǎn)，在單體組成，分子量和化學(xué)改性的變化下，硬度、熔融粘度、結(jié)晶性和結(jié)晶率這些特性都達(dá)到了最佳值，具有與結(jié)晶聚烯烴的極佳相容性，加上無定型聚烯烴的本質(zhì)特征，適用于各種高分子聚烯烴材料的改性和共混。在增粘母料當(dāng)中主要起到增粘作用，并提高韌性，同時(shí)和HDPE的相容性以及透明度通過APAO可以得到很好的改善，可以保持良好的穩(wěn)定性。所述C9石油樹脂具有很好的粘結(jié)性，用于增加粘性、提高塑料持粘性和鋼塑粘合度。
[0011]本發(fā)明的有益效果是，該方法制造的聚乙烯管材具有優(yōu)異的機(jī)械性能、耐磨性能及抗老化性能，管材韌性好、環(huán)剛度高、耐高低溫、使用壽命長、基礎(chǔ)適應(yīng)性好，可廣泛應(yīng)用于各種排水、排污場合，適于長距離非開挖施工，給工業(yè)生產(chǎn)帶來很大的便利，適合大規(guī)模生產(chǎn)和市場推廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0014]圖1中，1.高強(qiáng)度U形鋼帶，2.混配料。
【具體實(shí)施方式】
[0015]在圖1中，該非開挖聚乙烯管材包括高強(qiáng)度U形鋼帶I及混配料2，所述高強(qiáng)度U形鋼帶I沿圓周均勻分布在混配料2內(nèi)，形成實(shí)壁圓形聚乙烯管材。
[0016]所述高強(qiáng)度U形鋼帶I的屈服強(qiáng)度為480Mpa、抗拉伸強(qiáng)度700 Mpa、斷裂伸長率為65%。
[0017]該非開挖聚乙烯管材的制作方法為:
1.制作混配料2，選用高密度聚乙烯100級PE100樹脂100份、乙烯一丙烯-1-丁烯聚合物APA015份、C9石油樹脂8份及黑色母2份，混合后備用；
2.選取相應(yīng)的高強(qiáng)度鋼帶裝入掛帶機(jī)，然后開帶進(jìn)入鋼帶矯直機(jī)后，進(jìn)入U(xiǎn)形鋼帶成型機(jī)，用高頻加熱器對鋼帶加熱8分鐘； 3.使鋼帶進(jìn)入包覆模具，同時(shí)加入混配料，然后放入高速混合機(jī)攪拌9分鐘；
4.攪拌完成后，放入擠出機(jī)內(nèi)，擠出包覆鋼帶，牽引冷卻，在真空環(huán)境下定型，成為圓形實(shí)壁管材；
5.最后進(jìn)彳了嗔碼切割，完成后檢驗(yàn)入庫。
[0018]擠出溫度是:進(jìn)料段為110°C，壓縮段為150°C，塑化段為180°C，均化段為200°C，模具溫度為205°C ;高頻加熱器溫度為290°C ;冷卻水溫度18°C ;冷卻定型真空為0.5MPa。
[0019]所述乙烯一丙烯-1- 丁烯聚合物ΑΡΑ0,為無定型聚- α -烯烴,是一種專門設(shè)計(jì)合成的高分子量乙烯、丙烯和1-丁烯的共聚物，具有良好的潤濕性，流動(dòng)性和可選擇的軟化點(diǎn)，在單體組成，分子量和化學(xué)改性的變化下，硬度、熔融粘度、結(jié)晶性和結(jié)晶率這些特性都達(dá)到了最佳值，具有與結(jié)晶聚烯烴的極佳相容性，加上無定型聚烯烴的本質(zhì)特征，適用于各種高分子聚烯烴材料的改性和共混。在增粘母料當(dāng)中主要起到增粘作用，并提高韌性，同時(shí)和HDPE的相容性以及透明度通過APAO可以得到很好的改善，可以保持良好的穩(wěn)定性。所述C9石油樹脂具有很好的粘結(jié)性，用于增加粘性、提高塑料持粘性和鋼塑粘合度。
【權(quán)利要求】
1.一種非開挖聚乙烯管材及其制造方法，該非開挖聚乙烯管材包括高強(qiáng)度U形鋼帶(I)及混配料(2)，其特征在于，所述高強(qiáng)度U形鋼帶(I)沿圓周均勻分布在混配料(2)內(nèi)，形成實(shí)壁圓形聚乙烯管材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非開挖聚乙烯管材及其制造方法，其特征在于，所述高強(qiáng)度U形鋼帶(I)的屈服強(qiáng)度為240-600Mpa、抗拉伸強(qiáng)度500-900 Mpa、斷裂伸長率為33%-85%。
3.一種非開挖聚乙烯管材及其制造方法，其特征在于，非開挖聚乙烯管材的制作方法為，制作混配料(2)，選用高密度聚乙烯100級PE100樹脂99份-101份、乙烯一丙烯-1- 丁烯聚合物APAOlO份-20份、C9石油樹脂6份-10份及黑色母2份-3份，混合后備用；選取相應(yīng)的高強(qiáng)度鋼帶裝入掛帶機(jī)，然后開帶進(jìn)入鋼帶矯直機(jī)后，進(jìn)入U(xiǎn)形鋼帶成型機(jī)，用高頻加熱器對鋼帶加熱7-9分鐘；使鋼帶進(jìn)入包覆模具，同時(shí)加入混配料，然后放入高速混合機(jī)攪拌8-10分鐘；攪拌完成后，放入擠出機(jī)內(nèi)，擠出包覆鋼帶，牽引冷卻，在真空環(huán)境下定型，成為圓形實(shí)壁管材；最后進(jìn)行噴碼切割，完成后檢驗(yàn)入庫。
4.一種非開挖聚乙烯管材及其制造方法，其特征在于，擠出溫度是:進(jìn)料段為100-120°C，壓縮段為140-160°C，塑化段為170_190°C，均化段為190-200°C，模具溫度為200-2100C ;高頻加熱器溫度為280-300°C ;冷卻水溫度15_20°C ;冷卻定型真空為0.5MPa。
【文檔編號】F16L9/128GK103511761SQ201310431087
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】程全山, 岳喜東, 王洪麗 申請人:江蘇百安居管業(yè)有限公司