[发明专利]一种新型高强度HDPE复合管及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种PE塑料管，特别涉及一种新型高强度HDPE复合管及其生产方法。

背景技术

塑料管是合成树脂加添加剂经熔融成型加工而成的制品。添加剂有增塑剂、不乱剂、填充剂、润滑剂、着色剂、紫外线吸收剂、改性剂等。常用塑料管有：硬聚氯乙烯管(PVC-U)，高密度聚乙烯管 (PE-HD)，交联聚乙烯管(PE-X)，无规共聚聚丙烯管(PP-R)，聚丁烯管(PB)，工程塑料丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等。塑料管具有耐侵蚀性好、导热系数小，热传导率低，绝热保温，节能效果好、密度小，材质轻，运输，安装利便，灵活，简捷，维修轻易等优点。目前，塑料水管行业发展很快，其多以聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC）管材为主导，虽然具有很多优点，但普遍存在着抗冲击性能差、耐压强度不高、刚性差，平直性差，阻燃性差等缺陷。现有任何塑料管道，还都无法避免在坚硬重物的撞击下不受到伤害。因此，在设计和使用上，尤其要注意“扬长避短”。

发明内容

本发明的目的是要提供一种新型高强度HDPE复合管及其生产方法，以解决现有管道抗冲击性能差、耐压强度不高、刚性差，平直性差，阻燃性差等技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种新型高强度HDPE复合管，该复合管由HDPE芯管、改性PE层复合而成，其中最里层为HDPE芯管，所述HDPE芯管包裹有PE结合层，PE结合层外包裹有改性PE层。

作为优选，所述PE结合层由以下组分按重量比制成：HDPE树脂（高密度聚乙烯）50份，山梨醇0.2～1.1份，热塑性聚氨酯弹性体（TPU）3～8份。

作为优选，所述改性PE层主要由以下组分按重量比制成：HDPE树脂80～85份、云母粉2份～3份，硫酸钙晶须2份～3份，纳米二氧化钛1～2份、硼酸铝晶须1～3份、马来酸酐接枝聚乙烯3～5份、苯甲酸钠2～3份、抗氧剂BHT 0.3～0.5份、邻羟基苯甲酸苯酯 0.3～0.5份、聚乙二醇 0.2～0.3份。

一种制备上述新型高强度HDPE复合管的生产方法，该方法包括以下步骤：A.按重量比将PE树脂、山梨醇、热塑性聚氨酯弹性体投入第一台挤塑机料斗；

B.按重量比将PE树脂80份、云母粉，硫酸钙晶须，纳米二氧化钛、硼酸铝晶须、马来酸酐接枝聚乙烯、苯甲酸钠、抗氧剂BHT、邻羟基苯甲酸苯酯、聚乙二醇混合后投入第二台挤塑机料斗内；

C.将HDPE树脂投入第三台挤塑机料斗内，独立制备HDPE芯管；

D.生产时，HDPE芯管由第三台挤塑机挤出，由第一台挤塑机挤出PE结合层将HDPE芯管包裹，经过水冷和定径后，由第二台挤塑机挤出改性PE层将PE结合层包裹；这样可以保证内外层PE之间热熔粘为一体，从而获得优异的HDPE复合管。

本发明中，硫酸钙晶须、硼酸铝晶须等协同作用，具有良好的增强、分散作用，马来酸酐接枝聚乙烯是一种优良的成核剂，让产品更加纯净、无杂质；聚乙二醇作为分散剂，因其聚合树脂粒度均匀，粘度易控制，不易粘壁和搅拌器，可延长清釜周期，提高生产效率；抗氧剂BHT具有抗氧化作用；邻羟基苯甲酸苯酯具有抗紫外线作用。由于PE中间结合层中加了热塑性聚氨酯弹性体（TPU）。弹性体对多层聚乙烯有良好的结合作用，与山梨醇协同作用，可以有效的提高制品的韧性和刚性、热变形温度、尺寸稳定性。

本发明具有抗冲击性能好、耐压强度高、耐磨损性能高等特点。其中HDPE芯管耐腐蚀，使用寿命长，可以耐酸、碱、盐等各种腐蚀性介质的侵蚀，改性PE层能抑制塑料的氧化降解、提高管体的抗紫外线性能，延长管体使用寿命。PE结合层采用热塑性弹性体，大大提高了材料性能，提高了芯管与改性PE层结合能力，其使用寿命可达60年。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明结构剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

图1是本发明的结构示意图；图2是本发明结构剖视图。由图1结合图2可知，该HDPE复合管主要由HDPE芯管5、改性PE层1、PE结合层3构成。最里层为HDPE芯管5，HDPE芯管5外包裹有PE结合层3，PE结合层3外包裹有改性PE层1。

以下是新型高强度HDPE复合管制造中的几个实例。