[发明专利]塑料管材专用料和连续纤维束增强塑料管材的制备方法

说明书

一种塑料管材专用料，由基体树脂100份，无机粉体0～60份，相容剂1～10份，偶联剂1‑5份，润滑剂0.1～1份，抗氧剂1～1份，成核剂0.1～1制备而成。基于上述专用料的连续纤维束增强塑料管材的制备方法是，将连续纤维束导入机头模具中口模的穿丝孔及穿丝通道，与来自机头模具的树脂相互交汇并被均匀地包覆，经过真空定径、冷却等步骤，最终形成具有多层复合结构的塑料管材。本发明的连续纤维束增强塑料管材具有轻量化、高刚性、高抗拉、耐冲击、耐蠕变和应力松弛破坏等优点，可广泛应用于给排水、农业灌溉、燃气输送、矿用等工程及油田、化工及邮电通讯等领域。

技术领域

本发明涉及管材，尤其涉及一种塑料管材专用料和连续纤维束增强塑料管材的制备方法。

背景技术

塑料管材作为一种化学建材，具有低能耗、耐腐蚀、环境友好、使用寿命长的特点。但是，塑料管材普遍存在刚性低、尺寸稳定性差，易发生蠕变及应力松弛破坏的缺陷，单一的树脂材料往往无法满足高载荷等特殊工况条件的要求，需要通过改性手段对其进行增强。纤维作为一种无机增强材料，具有高模量、耐腐蚀、优异尺寸稳定性等优点，可在较大程度上能提高基体树脂的力学性能、尺寸稳定性以及其他性能，是目前应用较为广泛的一类增强材料。

发明专利CN101671456B报道了“一种玻璃纤维增强聚乙烯材料及其制备方法”。专利通过添加中短纤和中空玻璃微珠对聚乙烯材料进行改性，获得耐腐蚀、耐热、高强度、低成本的改性聚乙烯材料。但是该改性方法存在以下几个缺陷：1)中短纤维的长短不均一，在聚乙烯树脂中分散不均匀，增强改性效果不佳；2)中短纤维和玻璃微球在树脂中表现为各向同性，对材料尺寸稳定性的提升有限；3)生产工艺较为繁琐，效率低下。

发明专利CN201293157Y报道了“PE缠绕复合管”。专利中提及的连续纤维束增强塑料管材的生产步骤如下：首先经过挤出模具挤出圆形管材内胚，待冷却定型后在其外表面连续织布缠绕一层纤维束，再进入挤出机包覆一层树脂，再次冷却定型，形成一种“三明治”结构。但是该方法生产塑料管材存在以下几个缺陷：1)需二次成型加工，工艺复杂；2)生产能耗高，生产周期长；3)纤维与树脂之间的结合力有限，外力作用下纤维和树脂易发生剥离，影响产品使用寿命。

根据文献报道，纤维的长短对塑料管材的增强、增韧改性效果存在较为明显的影响。采用短纤对塑料管材进行改性时，短纤在基体树脂中已近似颗粒状形式分散，在力学性能上表现为各向同性，有利于提高管材的刚性，但是无法有效提升塑料管材的韧性和抗冲强度。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述问题，提供一种塑料管材专用料和连续纤维束增强塑料管材的制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种塑料管材专用料，由以下重量份的组分制备而成：

基体树脂：100份；

无机粉体：0～60份；

相容剂：1～10份；

偶联剂：1-5份；

润滑剂：0.1～1份；

抗氧剂：0.1～1份；

成核剂：0.1～1份。

所述的基体树脂选自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的一种或多种的组合。

所述的相容剂选自聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或多种的混合物。

所述的无机粉体选自碳酸钙、滑石粉、硅灰石、硫酸钡、玻璃短纤维中的一种或多种的组合。也可以由上述材料直接加工成填充功能母粒使用。

所述的偶联剂选自钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、硬脂酸中的一种。