[发明专利]一种HDPE管材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种HDPE管材及其制备方法，所述的HDPE管材，包括如下原料：改性纳米碳酸钙、HDPE、纳米碳酸钙、对羟基苯甲酸、有机硅烷改性的线性低密度聚乙烯、二月桂酸二丁基锡以及润滑剂；所述对羟基苯甲酸、有机硅烷改性的线性低密度聚乙烯、二月桂酸二丁基锡的质量比为(5‑15):(5‑15):(0.1‑1)，所述HDPE管材是经过原料制备、初坯制备、成品加工等步骤制成的。本发明的产品与现有技术相比在拉伸强度和断裂伸长率性能方面得到了进一步提高。

【技术领域】

本发明属于聚合物技术领域，具体涉及一种HDPE管材及其制备方法。

【背景技术】

高浓度聚乙烯(High Density Polyethylene，简称为“HDPE”)作为一种结晶度高、非极性的热塑性树脂，以其无毒、价廉、优异的耐湿性、良好的力学性能、良好的化学稳定性、优良的耐寒性能以及易成型加工等特点，被广泛的用于日常生活和工农业生产中。例如HDPE双壁波纹管，被用于市政排水、排污管道系统工程；公寓、住宅小区地下埋设排水排污；高速公路预埋管道，高尔夫球场地下渗水管网；农田水利灌溉输水、排涝等水利工程；化工、矿山用于流体的输送及通风等；地下管线的保护套管和通信电缆护套管等多种领域。但是这种由于HDPE本身的韧性不够高，硬度低以及耐环境应力开裂性不够高等缺点，HDPE双壁波纹管中一般会有含有化学物质的污水等流体通过，在化学物质与外界应力的双重作用下，使得HDPE发生降解，从而导致HDPE双壁波纹管的损坏，从而造成了HDPE双壁波纹管的使用范围被制约。

另一种HDEP钢带缠绕管在一定程度上解决了上述HDPE双壁波纹管韧性不够高，硬度低以及耐环境应力开裂性不够高等缺点。该HDEP钢带缠绕管是在以HDPE为基体的管材外侧壁上缠绕金属带，例如钢带等。金属带是HDPE双壁波纹管的主要支撑结构，而金属的韧性、硬度以及耐环境应力开裂性都高于HDPE。HDPE的作用则是耐腐蚀、耐磨损，因此在HDEP钢带缠绕管中用料较少。但是金属材料的价格远高于HDPE的价格造成了制作的HDPE钢带缠绕管的成本较高。

中国专利文献“一种复合管材及其制造方法(授权公告号：CN102942732B)”公开了一种HDPE管材及其制备方法，它是由下述重量份的原料组成：改性纳米碳酸钙2％-15％、HDPE62％-70％、纳米碳酸钙20％-28％以及润滑剂0.5％-6％。该发明加入改性纳米碳酸钙以及纳米碳酸钙使得复合材料具有更好的力学性能，相比HDPE双壁波纹管，具有更好的韧性，更好的硬度以及更强的耐环境应力开裂性，但是由于其加入较大量的无机填料，其在拉伸强度和断裂伸长率性能方面还有很大的提升空间。

【发明内容】

本发明提供一种HDPE管材及其制备方法，以在中国专利文献“一种复合管材及其制造方法(授权公告号：CN102942732B)”公开的管材配方基础上，优化组分、用量、方法等，进一步改善其拉伸强度和断裂伸长率的技术问题。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种HDPE管材，包括如下原料：改性纳米碳酸钙、HDPE、纳米碳酸钙、对羟基苯甲酸、有机硅烷改性的线性低密度聚乙烯、二月桂酸二丁基锡以及润滑剂；所述改性纳米碳酸钙是将20-50质量份的纳米碳酸钙与50-80质量份的水混合并加热，形成纳米碳酸钙与水的混合物，接着向所述纳米碳酸钙与水的混合物中加入5-12质量份的偶联剂进行改性制得的；所述对羟基苯甲酸、有机硅烷改性的线性低密度聚乙烯、二月桂酸二丁基锡的质量比为(5-15):(5-15):(0.1-1)。

进一步地，所述对羟基苯甲酸、有机硅烷改性的线性低密度聚乙烯、二月桂酸二丁基锡的质量比为10:10:0.5。