[发明专利]埋地排水排污用双层增强改性聚烯烃DRPO波纹管

说明书

技术领域

本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及一种埋地排水排污用双层增强改性聚烯烃DRPO波纹管。

背景技术

目前，我国的排水管网系统仍以传统的钢筋混凝土管、陶管、铸铁管为主流，但其施工难度高，管道之间的连接复杂，往往造成庞大的施工浪费。尤其是在长期的使用中，常常由于腐蚀、破损、渗漏，特别是大面积的污水渗漏，已严重污染了越来越少的地下水源。解决城市的缺水及污染问题，关系到城市的可持续发展，也是我国当前和长远发展的重大问题。根据国外发达国家塑料管材的发展情况及国内产业政策的大力推广，大口径塑料埋地排水管已经成为新的投资热点。而在众多的大口径塑料埋地排水管道中，由于双壁波纹管以其独特的结构设计，比其它的塑料管道更节省原料，而成为众多投资者的首选。

大口径双壁波纹管一般指直径大于500 mm的波纹管，目前主要用于市政排水、排污系统。当前，我国用于波纹管生产的原料主要有聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)，其中PVC主要用于500 mm以下的波纹管生产。聚氯乙烯双壁波纹管的优点在于聚氯乙烯材料的刚性高，其材料的弹性模量大于聚烯烃材料。因此达到同等的环刚度可以用较小的惯性矩，如果采用同样的波形设计可以用较小的壁厚。所以在一定范围内聚氯乙烯双壁波纹管在经济性上占优势，但由于聚氯乙烯材料的流动性和热稳定性比较差，生产大口径双壁波纹管有困难，以及聚烯烃材料的良好柔韧性，可以在低温环境下施工，聚烯烃管材可以熔接，比重轻等优点，聚烯烃双壁波纹管近年来得到了较快的发展。

从2003年开始，我国大量引进大口径双壁波纹管生产线．所采用的原料主要是HDPE，每条生产线的生产能力达到10 kt／a。当时国内用于生产大口径双壁波纹管的进口料主要是一些HDPE中空料和重包装膜料等。而国内的一些普通管材料在生产大口径双壁波纹管时会出现熔体强度不够、产品环刚度达不到要求等问题。

环刚度和环柔度是管材最重要的性能指标， 因为在埋地排水管的应用中,管材不承受内压或压力很低,而只承受外压负载(包括动负载和静负载)。如果管材的环刚度太小, 管材将发生大的变形破坏, 这样就不能保证管材的安全使用；若环柔度过低，管材在使用过程中易破坏漏水等。添加入无机填料, 如: 短切玻璃纤维、碳酸钙、滑石粉、高岭土、硅灰石等, 以降低材料成本、提高材料性能的刚性, 然而, 在塑料材料中加入无机填充材料后一般都会使材料性能变脆, 缺口冲击韧性下降, 材料的使用性能因此受到明显影响。增加塑料的韧性, 早期通常采用橡胶类弹性体进行, 例如: ABS( 聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯) ,HIPS( 耐冲击性聚苯乙烯) 和PP/ EPDM [ 聚丙烯/三元乙丙橡胶( 含双环戊二烯) ] 等增韧体系，橡胶增韧聚合物可使冲击韧性成倍增长，但由于其模量和玻璃化温度低, 给增韧塑料带来固有的缺陷, 如材料的刚度、强度、热畸变温度大幅度降低, 成本提高等。聚烯烃复合材料所表现的强度增加或韧性提高总是以牺牲其它性能为代价的,所以如何保持改性聚烯烃复合材料强度和韧性的平衡是制备埋地排水排污聚烯烃(DRPO)管材的关键问题。

发明内容

本发明目的是提供一种埋地排水排污用双层增强改性聚烯烃DRPO波纹管，解决现有的聚烯烃埋地排水排污管环刚度不够及环柔度过低的问题。

本发明的技术方案为：埋地排水排污用双层增强改性聚烯烃DRPO波纹管，该管由内壁和外壁经热熔粘合构成，分为两种方式：

第一种为：

外壁和内壁均采用改性聚烯烃复合材料制成，所述改性聚烯烃复合材料的制备方法为：

按以下重量份配料：聚烯烃 50份，聚烯烃采用高密度聚乙烯HDPE，改性聚烯烃弹性体BPOE 10份，改性滑石粉 20份，然后将原料混合后通过双螺杆挤出机熔融造粒，得到改性聚烯烃复合材料，料筒温度分别为：180℃，195℃，210℃，220℃，220℃，口模温度为215℃；

改性聚烯烃弹性体BPOE通过以下方法制备：按以下重量份配置原料：

POE：100份

苯乙烯：2份

甲基丙烯酸缩水甘油酯： 6份

过氧化二异丙苯：0.1份；

接枝设备采用双螺杆挤出机，以反应挤出工艺制备改性POE，工艺条件如下：

双螺杆挤出机各段温度为：160℃，170℃，185℃，190℃，190℃；

改性滑石粉的制备方法为：按以下重量份配置原料：

滑石粉 100份，

硅烷偶联剂 1份，

铝酸酯偶联剂 0.5份；