[发明专利]高密度聚乙烯合金管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高密度聚乙烯合金管及其制造方法。

背景技术

现有聚乙烯树脂，由于具有密度低，脆化温度低，韧性好，耐腐蚀绝缘性能好，易于施工和安装等特点，被广泛用于制作给水管、燃气管且发展较快。但由于聚乙烯软化温度低，HDPE熔点为130℃，LDPE熔点稍高于100℃，拉伸强度低、刚性差，耐磨性、耐化学药品性、耐环境应力开裂性及耐热性等性能不佳，对烃类溶剂和燃料油阻隔性不足，在日光照射下易被紫外线破坏，严重影响产品的使用寿命。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的是提供一种既有较好的相容效果，又能形成较好的弹性界面层，且组织结构紧密，耐热性和抗冲击性明显改善，还制造工艺简单可靠，原材料来源广泛丰富，成本低，环保，节能，无环境污染，便于普及推广。

为实现上述目的，一种高密度聚乙烯合金管，它选用高密度聚乙烯HDPE100为基础树脂，使用HDPE-g-MAH作相容剂，加入超细微粉碳酸钙CaCO₃与低密度聚乙烯树脂LDPE，再与改性剂PA6进行共混制成改性PE合金产品。

为实现上述目的进一步措施，制造一种高密度聚乙烯合金管的方法，它的操作步骤如下：

(I)制备HDPE改性粒料

①选用聚乙烯PE原料高密度聚乙烯树脂HDPE71-76％，低密度聚乙烯树脂LDPE8-12％和接枝相容剂HDPE-g-MAH3-7％，填料CaCO₃8-12％，抗氧剂0.3-0.5％，辅助抗氧剂0.3-0.5％，紫外线吸收剂0.3-0.5％，分散剂0.3-0.5％；

②将上述原料按比例投入共混机进行高速混合，制成共混料；

③共混料经双螺旋输送装置输入挤压机，经熔融混合挤出成条状物料；

④条状物料输出至切粒机，制成半成品-造粒；

(II)挤压成型

①于上述半成品-造粒中添加改性剂PA6高速混合成改性PE混合料；

②在挤压机上安装产品模具；

③将改性PE混合料输入挤压机模具内挤压制成改性PE合金产品。

本发明采用HDPE100为基础树脂，使用HDPE-g-MAH作相容剂，加入CaCO₃与LDPE，再与PA进行共混合金制成改性PE合金成品的技术方案，克服了现有聚乙烯树脂拉伸强度低、刚性差，耐磨性、耐化学药品性、耐环境应力开裂性及耐热性等性能不佳，对烃类溶剂和燃料油阻隔性不足，在日光照射下易被紫外线破坏，严重影响产品的使用寿命等缺陷。

本发明相比现有技术的有效果是：

(一)以HDPE为主体树脂，加入CaCO₃，LDPE，选用HDPE-g-MAH为相容剂，进行改性造粒，再与改性剂PA进行共混合金，改善了HDPE的阻隔性能，从而提高了HDPE的耐热性、耐磨性、耐温性等综合物理性能，拓展了HDPE管材的应用范围；

(二)工艺简单可靠，不需投入贵重设备，且利用现有设备就能实施，操作、维护方便，生产效率高；

(三)无废水废渣排放，无粉尘、无气味、无污水污染，环保，节能，便于普及推广；

(四)原材料来源广泛丰富，性价比好，成本低；

(五)组织结构紧密，界面层弹性好，相容效果增强，从而大大扩展了HDPE管材的应用领域，便于普及推广。

本发明适合作各种耐热、耐磨、耐温的管材之用，特别适合给排水，燃气、燃油输送及化学化工等特殊行业的管道输送。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明高密度聚乙烯合金管及其制造方法的流程图。

图2为本发明反应过程式的性能结构示意图。

图3为本发明HDPE-g-MAH，CaCO₃改性HDPE挤出工艺参数表。

图4为本发明HDPE-g-MAH用量为3％对材料性能的影响表。

图5为本发明HDPE-g-MAH用量为5％对材料性能的影响表。

图6为本发明HDPE-g-MAH用量为7％对材料性能的影响表。

图7为本发明CaCO₃用量为8.0％对材料性能的影响表。

图8为本发明CaCO₃用量为12.0％对材料性能的影响表。

图9为本发明LDPE用量为8.0％对材料性能的影响表。

图10为本发明LDPE用量为12.0％对材料性能的影响表。