[发明专利]一种非开挖用改性聚氯乙烯管及其制备方法

说明书

    技术领域

本发明涉及塑料材料技术领域，尤其涉及一种非开挖用改性聚氯乙烯管及其制备方法。

背景技术

非开挖技术是指通过导向、定向钻进等手段，在地表极小部分开挖的情况下（一般指入口和出口小面积开挖），敷设、更换和修复各种地下管线的施工新技术，对地表干扰小，因此具有较高的社会经济效果。主要包括水平定向钻进、顶管、微型隧道、爆管、冲击等技术方法。该技术源于20世纪70年代，并于90年代传入我国，目前被广泛应用于给水、排水、电力、通信、燃气等领域的新管道建设和旧管道修复，也可以应用于文物、古建筑的保护等方面。

目前市场上应用于非开挖的管道主要有钢管、水泥管、PE管为主。钢管与水泥管因本身材质连接方式问题，无法应用于复杂地表地层的小部分开挖，主要应用于隧道、穿越孔等。PE管材主要应用于重力及压力管道非开挖的应用，但较PVC材质抗腐蚀性较差，在野外使用，易遭鼠噬，并且价格远高于PVC管材。而普通PVC管材价格低廉，但相对较脆，耐候性差难以满足非开挖的应用。

发明内容

为解决现有的非开挖用PVC管材相对脆性、耐候性、抗冲击强度、延展性、环保性差等问题，，本发明旨在提供一种非开挖用改性聚氯乙烯管及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的非开挖用改性聚氯乙烯管的原料重量份比为:

        聚氯乙烯    90-110

        有机锡      1.0-1.5

        改性剂      8-9

        偶联剂      0.5-1.2

        二辛脂      0.8-1.5

        钛白粉      0.2-0.8

        着色剂      0.1-0.5。

优选：

        聚氯乙烯    100

        有机锡      1.2

        改性剂      8.4

        偶联剂      0.9

        二辛脂      1.2

        钛白粉      0.4

        着色剂      0.2。

其中，有机锡为二月桂酸二丁基锡；改性剂为丙烯酸酯、氯化聚乙烯、甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或几种；偶联剂为具有有机功能团的硅烷，在其分子中同时具有能和无机质材料化学结合的反应基团及与有机质材料化学结合的反应基团；着色剂为炭黑。

本发明的非开挖用改性聚氯乙烯管的制备方法方法包括以下步骤：

（1）首先将聚氯乙烯树脂进行升温热混；

（2）升温至45℃时，投入有机锡稳定剂，继续热混；

（3）升温至85℃时，投入改性剂、钛白粉、着色剂，继续热混；

（4）升温至105℃时，投入二辛脂和偶联剂，继续热混；

（5）热混至110℃时，保持10-60秒；

（6）然后降温冷混至45℃出料；

（7）混合料进入双螺杆挤出机，进行挤出成型；

（8）然后进入定径箱，形成管坯，再进行喷淋冷却，超声波检测壁厚，喷印标识，定长切割，即得到成品的管材。

其中，步骤（5）中保持时间优选30秒，步骤（7）中双螺杆挤出机的主机电流70A、18转，喂料电机70转，模腔压力》25MPa，熔体扭矩60%。

步骤（7）中双螺杆挤出机的机身热区的1-6区温度为198℃、196℃、196℃、190℃、185℃、180℃。

步骤（7）中双螺杆挤出机的机头模具1-5区温度为175℃、180℃、185℃、190℃、210℃，螺杆油温120℃，芯棒内加热至165℃后断开。

本产品可以在常温不低于零下15℃，且地表地层情况复杂，需要地下非开挖使用的情况下，产品性能表现良好，符合大多数地区的使用，例如城市原有旧管道的不开挖替换使用；高速，过街道的不开挖管道应用，以及有一点化学腐蚀性特别区域的管道应用，都具有良好效果。

本发明的非开挖用改性聚氯乙烯管具有以下几方面的特点：

1、利用各种化学添加剂，对材料进行化学改性、使产品具有了高抗冲强度、耐候性强、具有一定的抗拉伸强度。

2、使产品符合地下非开挖的使用，替代传统材料，降低了采购方的使用成本。