[发明专利]一种提高高密度聚乙烯缠绕结构壁管环刚度方法

说明书

本发明公开了一种提高高密度聚乙烯缠绕结构壁管环刚度方法，包括高密度聚乙烯PE100等级YGH041原料、硅钙镁晶须、薄膜级EVA14‑2、偶联剂、抗氧剂1010。本发明属于高密度聚乙烯生产技术领域，具体是指一种提高高密度聚乙烯缠绕结构壁管环刚度方法；本发明通过在聚乙烯的配方中加入硅钙镁晶须，聚烯烃弹性体，使用马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯作为增容剂，改善材料机械性能，用这种新型的聚乙烯材料加工成型的壁管结构，在冲击强度不变或略有增长的情况下，弯曲模量由800MPa提高到1900MPa，环刚度6.1kN/m²提高到10.8kN/m²；有效解决了目前市场上的埋设管道的结构壁管环刚度不足的问题。

技术领域

本发明属于高密度聚乙烯生产技术领域，具体是指一种提高高密度聚乙烯缠绕结构壁管环刚度方法。

背景技术

环刚度是指压力管道的承受的负载，具体分为内部压力和外部压力，对于无压管道来说，主要是指其承受的外压负载。

缠绕结构壁管是管道壁的一种常见结构形式，目前市面上大多数的管道使用高密度聚乙烯材料制作，但是传统的高密度聚乙烯缠绕结构壁管环刚度低，很多管道需要埋设在地下，埋设在地下的管道会受到周围土壤从各个方向施加给管道壁的压力，当压力过大时，管道壁容易产生裂纹或者塌陷，无法对内部介质形成保护，甚至造成事故，为了优化管道生产用的高密度聚乙烯材料，解决目前的管壁环刚度不足的问题，本发明提出了一种提高高密度聚乙烯缠绕结构壁管环刚度方法。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种提高高密度聚乙烯缠绕结构壁管环刚度方法，通过在聚乙烯的配方中加入硅钙镁晶须，聚烯烃弹性体，使用马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯作为增容剂，改善材料机械性能，用这种新型的聚乙烯材料加工成型的壁管结构，在冲击强度不变或略有增长的情况下，弯曲模量由800MPa提高到1900MPa，环刚度6.1kN/m²提高到10.8kN/m²；其中的钙镁晶须的典型值1um左右，为一维单晶结构，其强度与理论值相近，具有优良的力学性能，弹性变形范围大，在聚乙烯树脂中流动性好，易于加工成型，有效解决了目前市场上的埋设管道的结构壁管环刚度不足的问题。

本发明采取的技术方案如下：本发明一种提高高密度聚乙烯缠绕结构壁管环刚度方法，材料配方如下：

包括高密度聚乙烯PE100等级YGH041原料、硅钙镁晶须、薄膜级EVA14-2、偶联剂、抗氧剂1010。

进一步地，所述配方的原料占比为：高密度聚乙烯PE100等级YGH041原料70％、硅钙镁晶须25.1％、薄膜级EVA14-23％、偶联剂1.9％、抗氧剂1010为1‰。

进一步地，所述高密度聚乙烯PE100等级YGH041原料的熔体流动速率MFR为0.1g/10min(2.16kg,190℃)。

进一步地，所述硅钙镁晶须长径比大于等于10，呈20um的短纤维状。

进一步地，所述薄膜级EVA14-2的熔体流动速率MFR为2g/10min(2.16kg,190℃)。

本发明一种提高高密度聚乙烯缠绕结构壁管环刚度方法，新型高密度聚乙烯材料的生产步骤如下：

步骤一：对原料的各项主要技术指标进行分析测试，确保各项指标符合要求；

步骤二：硅钙镁晶须在80℃的烘箱内3小时烘干，与偶联剂在高速混合器内混合预处理20分钟；

步骤三：将高密度聚乙烯PE100等级YGH041树脂70％、硅钙镁晶须25.1％、EVA3％、抗氧剂1‰，在高速混合器混合10分钟；

步骤四：将混合好的物料加入料斗，开动料斗加料器，防止物料架桥。