專利名稱：一種組合物、用組合物生產(chǎn)的大口徑雙壁波紋管以及生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料管材，特別是涉及一種大口徑的雙壁波紋管、用于生產(chǎn)大口 雙壁波紋管的組合物以及大口徑雙壁波紋管的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
由于環(huán)境、能源、衛(wèi)生性等要求，以塑料管材代替?zhèn)鹘y(tǒng)管材(如鑄鐵管、鍍鋅鋼管、 混凝土管、粘土管等)已成為共識(shí)。在塑料管材的使用中，排水管道系統(tǒng)是應(yīng)用量最大的。 在此領(lǐng)域.所使用的塑料管道主要包括聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)管道，其 他還有玻璃鋼夾紗管、玻璃纖維增強(qiáng)PP管等；其中，PVC管道的用量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，約占60% 以上。但在近幾年。發(fā)達(dá)國(guó)家的管道應(yīng)用實(shí)踐表明無(wú)論是給水管道還是排水管道，聚烯烴 管材的發(fā)展速度超過(guò)PVC管材。聚烯烴管道今后將逐漸占主導(dǎo)地位，特別在大口徑實(shí)壁管 和結(jié)構(gòu)壁管系統(tǒng)。嵌段共聚聚丙烯(PP-B)管道系統(tǒng)由于具有良好的機(jī)械性能、優(yōu)良的耐化學(xué)藥品 性能和長(zhǎng)期使用壽命等，因此在發(fā)達(dá)國(guó)家該管道廣泛應(yīng)用于埋地排水、下水管道系統(tǒng)，室內(nèi) 污廢水系統(tǒng).電纜防護(hù)和導(dǎo)管系統(tǒng)。特別是新一代剛性PP-B材料的開(kāi)發(fā).更加滿足了排水 管道對(duì)材料的剛性要求.與高密度聚乙烯(HDPE)相比，PP-B材料具有高的剛性、較好的抗 沖擊性能和較輕的質(zhì)量，同時(shí)，低MI的PP-B在排水管方面具有良好的抗裂縫性能和良好的 耐高溫性能，使得PP-B管道在40°C條件下具有使用100年的預(yù)期壽命，進(jìn)一步增強(qiáng)了 PP-B 管道在排水領(lǐng)域中的競(jìng)爭(zhēng)能力。目前，聚烯烴排水管道已經(jīng)成為市場(chǎng)熱點(diǎn)，但是，作為主要品種的雙壁波紋管，國(guó) 內(nèi)各生產(chǎn)企業(yè)目前都在使用高密度聚乙烯(HDPE)。中國(guó)專利200810182502. 5公開(kāi)了一種用于生產(chǎn)聚丙烯雙壁加筋波紋管的共聚物 及其制備方法。中國(guó)專利200410065143. 7公開(kāi)了大口徑聚丙烯雙壁波紋管組合物。上述兩件專利所公開(kāi)的技術(shù)方案都是針對(duì)聚丙烯雙壁加筋波紋管，并未具體涉及 到嵌段共聚聚丙烯(PP-B)雙壁波紋管。故，如何利用剛性更高、性能更為優(yōu)異PP-B材料來(lái)生產(chǎn)埋地排污用大口徑雙壁波 紋管是本領(lǐng)域亟需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有埋地排污用大口徑雙壁波紋管沒(méi)有利用PP-B材料來(lái)生產(chǎn)的現(xiàn)象， 本發(fā)明主要解決以下三個(gè)技術(shù)問(wèn)題(1)提供一種用于生產(chǎn)埋地排污用大口徑PP-B雙壁波紋管的組合物；(2)提供一種埋地排污用大口徑PP-B雙壁波紋管；(3)提供一種用于生產(chǎn)埋地排污用大口徑PP-B雙壁波紋管的工藝。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種組合物，該組合物包括以下組分和重量份嵌段共聚聚丙烯(PP-B)60-80份增強(qiáng)改性母料30-40份加工改性劑1-3份抗沖改性材料5-10份PPA0-3 份增容劑0-1. 5份顏料0-2 份。所述嵌段共聚聚丙烯(PP-B)彈性模量為1300-1900MPa，熔融指數(shù)為 0.1-0. 3g/10min。所述增強(qiáng)改性母料的增強(qiáng)填料為1250-3000目的滑石粉，硅含量大于55，還包括 分散助劑和偶聯(lián)劑。所述加工改性劑為一種聚丙烯酸酯類的高分子材料。所述抗沖改性材料為EVA。所述增容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯。大口徑雙壁波紋管，所述雙壁波紋管由以下組分和重量份的組合物形成嵌段共聚聚丙烯(PP-B)60-80份增強(qiáng)改性母料30-40份加工改性劑1-3份抗沖改性材料5-10份PPA0-3 份增容劑0-1. 5份顏料0-2 份。所述雙壁波紋管的波形結(jié)構(gòu)中波高12mm-90mm，波峰之間的節(jié)距33. 8mm-203mm。大口徑雙壁波紋管的生產(chǎn)工藝，該工藝基于雙壁波紋管的生產(chǎn)設(shè)備實(shí)施，所述工 藝包括如下步驟(1)將各組分按一定的重量比進(jìn)行配料，混合；(2)利用熱風(fēng)對(duì)混合后的物料進(jìn)行干燥預(yù)熱；(3)將干燥預(yù)熱后的物料分別輸送至用于擠出雙壁波紋管內(nèi)外壁的擠出機(jī)中，進(jìn) 行塑化擠出，并模壓成型為雙壁波紋管；(4)待模壓成型的雙壁波紋管冷卻定型后，進(jìn)行定長(zhǎng)切割。所述步驟(2)在物料混合后輸送至過(guò)渡料倉(cāng)備用，生產(chǎn)使用時(shí)，提前1-1.5小時(shí)進(jìn) 行干燥預(yù)熱。所述步驟(2)將混合后的物料預(yù)熱至80 0C -90 °C。所述步驟(3)中以400_1000kg/小時(shí)的速度輸送干燥預(yù)熱后的物料。所述步驟(3)中塑化擠出的物料溫度為210°C -250°C。所述步驟(3)是采取連續(xù)擠出，在線擴(kuò)口一次成型的方式形成雙壁波紋管，并且 在擴(kuò)口段的實(shí)際成型速度與成型機(jī)初始設(shè)定值的百分比大于100，以減小擴(kuò)口段的用料量。
所述步驟(4)中在模壓成型的雙壁波紋管的溫度< 40°C時(shí)，進(jìn)行定長(zhǎng)切割。本發(fā)明提供的組合物采用高剛性嵌段共聚聚丙烯(PP-B)材料，加入專用的增強(qiáng) 改性母料和各種助劑，能夠用于生產(chǎn)比目前大量使用的HDPE雙壁波紋管具有更高強(qiáng)度，綜 合性能更優(yōu)異的大口徑PP-B雙壁波紋管，該雙壁波紋管可用于埋地排污。本發(fā)明提供的大口徑PP-B雙壁波紋管，有效解決了如聚氯乙烯管材熱穩(wěn)定性、抗 沖擊性差，加工流動(dòng)性低，很難生產(chǎn)大于600mm以上的大口徑管材的問(wèn)題，以及聚乙烯管 材，材料彈性模量系數(shù)低，抗壓強(qiáng)度差，耐高溫差，在高溫環(huán)境易變形，施工不便，易漏水的 問(wèn)題。更為主要的是，與聚乙烯管材相比，相同強(qiáng)度的管材節(jié)約材料近30%，生產(chǎn)成本大大 降低，并可以開(kāi)發(fā)出強(qiáng)度要求更高的管材。本發(fā)明提供的管材生產(chǎn)工藝是采取連續(xù)擠出，在線擴(kuò)口一次成型的方法加工而成 的管材，該生產(chǎn)工藝在可在原有生產(chǎn)HDPE雙壁波紋管的生產(chǎn)設(shè)備上進(jìn)行，無(wú)需增加生產(chǎn)設(shè) 備的成本；該工藝較HDPE雙壁波紋管生產(chǎn)工藝并不復(fù)雜，容易實(shí)現(xiàn)，并且能夠生產(chǎn)形成優(yōu) 質(zhì)的大口徑PP-B雙壁波紋管。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明生產(chǎn)形成的雙壁波紋管。圖2為本發(fā)明提供的生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。本發(fā)明提供的用于生產(chǎn)埋地排污用大口徑PP-B雙壁波紋管的組合物，包括以下 組分和重量份嵌段共聚聚丙烯(PP-B)60-80 份
增強(qiáng)改性母料30-40 份
加工改性劑1-3份
抗沖改性材料5-10 份
PPA0-3份
增容劑0-1. 5 份
顏料0-2份
其中嵌段共聚聚丙烯(PP-B)彈性模量為1300-1900MPa，熔融指數(shù)為
0.1-0. 3g/10min。增強(qiáng)改性母料的增強(qiáng)填料為1250-3000目的滑石粉，硅含量大于55，還包括必要 的分散助劑和偶聯(lián)劑。加工改性劑為一種高分子材料，其作用和目的為改善PP-B用于生產(chǎn)大口徑波紋 管存在的剪切變稀和熔垂現(xiàn)象，以得到壁厚均勻，有足夠強(qiáng)度便于吹脹成型的管坯，一般為 聚丙烯酸酯類。抗沖改性材料為EVA。
增容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯?；谏鲜鼋M合物，在具體實(shí)施時(shí)，首先根據(jù)內(nèi)外壁配方、色澤要求按一定重量比進(jìn) 行配料，各實(shí)施例的重量份如表1 表 1 其生產(chǎn)工藝參數(shù)如表2所示表 2 說(shuō)明1、長(zhǎng)度指的是成型模塊在移動(dòng)過(guò)程相對(duì)于模具的位置，如圖1所示，將一根 管材按擠出方向，根據(jù)結(jié)構(gòu)和成型要求的不同，依次分為8個(gè)部分，為長(zhǎng)度L1-L8。對(duì)于不同 規(guī)格的管材，長(zhǎng)度L1-L8的位置是變化的。
2、速度指的是實(shí)際成型速度與成型機(jī)初始設(shè)定值的百分比。在進(jìn)行速度設(shè)定時(shí)， 若采用PE材料，由于其強(qiáng)度低，受力或高溫時(shí)擴(kuò)口易變形，所以，擴(kuò)口一般做的較厚、重，故 在擴(kuò)口段(如L2-L5)設(shè)定的速度很慢，均小于100;若采用PP-B材料，由于其強(qiáng)度高，耐高 溫特點(diǎn)，在擴(kuò)口段(如L4)，可采用大于100的速度設(shè)定，這樣能夠減少相應(yīng)的用料。3、氣壓指的并不是準(zhǔn)確的進(jìn)氣壓力，是由一比例閥調(diào)節(jié)后的間層氣壓力與供氣系 統(tǒng)氣壓之間的換算值。將表1中所列實(shí)施例1-3給出的組合物根據(jù)表2所示的工藝參數(shù)生產(chǎn)的相應(yīng)的大 口徑PP-B雙壁波紋管的檢驗(yàn)結(jié)果表3所示表3 由表3可知，利用上述組合物完全能夠生產(chǎn)出完全合格的，并且比目前大量使用 的HDPE雙壁波紋管具有更高強(qiáng)度，綜合性能更優(yōu)異的大口徑PP-B雙壁波紋管，同時(shí)該雙壁 波紋管可用于埋地排污。由于PP-B材料的強(qiáng)度很高，采用HDPE雙壁波紋管相似的波形結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的管材環(huán) 剛度遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)要求，不能完全體現(xiàn)PP-B材料的成本優(yōu)勢(shì)，所以，PP-B雙壁波紋管采用不 同于HDPE雙壁波紋管波形結(jié)構(gòu)，其各種規(guī)格的波形結(jié)構(gòu)參數(shù)如表4所示(參見(jiàn)圖1)表 4 以上表格僅列出兩項(xiàng)主要參數(shù)，并不包括全部的波形參數(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)容。本發(fā)明提供的PP-B雙壁波紋管與原有HDPE雙壁波紋管的材料消耗對(duì)比，如表5 所示表 5 從表5可知，本發(fā)明提供的PP-B雙壁波紋管與聚乙烯管材(表5中的HDPE雙壁 波紋管)相比，生產(chǎn)相同強(qiáng)度的管材節(jié)約材料近30%，生產(chǎn)成本大大降低，并可以開(kāi)發(fā)出強(qiáng) 度要求更高的管材。參見(jiàn)圖2，本發(fā)明提供一種大口徑PP-B雙壁波紋管的生產(chǎn)工藝，該工藝基于雙壁 波紋管的生產(chǎn)設(shè)備實(shí)施，該工藝采取連續(xù)擠出，在線擴(kuò)口一次成型的方法加工而成的管材， 其包括如下步驟(1)將各組分按一定的重量比進(jìn)行配料，然后將配好的原料在混合機(jī)混合；(2)將混合后物料輸送至過(guò)渡料倉(cāng)備用，生產(chǎn)使用時(shí)，提前1-1. 5小時(shí)進(jìn)行干燥預(yù)熱。(3)將充分干燥后的物料(溫度為80°C -90°C )輸送至由兩臺(tái)單螺桿擠出機(jī)、成型 模具和波紋管成型機(jī)組成的生產(chǎn)線上，其中充分干燥后的物料以400-1000kg/小時(shí)的速度 輸至用于擠出雙壁波紋管內(nèi)、外壁的擠出機(jī)中；(4)擠出機(jī)對(duì)加入的物料進(jìn)行塑化擠出，其達(dá)到的溫度為210°C -250°C ；(5)將塑化擠出的物料在真空狀態(tài)下模壓成型為雙壁波紋管，該步驟采取連續(xù)擠 出，在線擴(kuò)口 一次成型的方式形成雙壁波紋管，并且在擴(kuò)口段的實(shí)際成型速度與成型機(jī)初 始設(shè)定值的百分比大于100，以減小擴(kuò)口段的用料量；(6)由輔機(jī)將成型的雙壁波紋管冷卻定型，并在雙壁波紋管的溫度≤40°C時(shí)，進(jìn) 行噴碼標(biāo)識(shí)和定長(zhǎng)切割等工作得到成品。該工藝所涉及到的生產(chǎn)設(shè)備、模具與HDPE雙壁波紋管材基本相同，已為業(yè)內(nèi)技術(shù) 人員所熟知，在此不再贅述。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
權(quán)利要求
一種組合物，其特征在于，所述組合物包括以下組分和重量份嵌段共聚聚丙烯60-80份增強(qiáng)改性母料 30-40份加工改性劑1-3份抗沖改性材料 5-10份PPA 0-3份增容劑0-1.5份顏料 0-2份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合物，其特征在于，所述嵌段共聚聚丙烯彈性模量為 1300-1900MPa，熔融指數(shù)為 0. 1-0. 3g/10min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合物，其特征在于，所述增強(qiáng)改性母料的增強(qiáng)填料為 1250-3000目的滑石粉，硅含量大于55，還包括分散助劑和偶聯(lián)劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合物，其特征在于，所述加工改性劑為一種聚丙烯酸 酯類的高分子材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合物，其特征在于，所述抗沖改性材料為EVA。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合物，其特征在于，所述增容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚丙火布。
7.用組合物生產(chǎn)的大口徑雙壁波紋管，其特征在于，所述雙壁波紋管由以下組分和重 量份的組合物形成嵌段共聚聚丙烯60-80份增強(qiáng)改性母料30-40份加工改性劑1-3份抗沖改性材料5-10份PPA0-3份增容劑0-1. 5份顏料0-2份。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用組合物生產(chǎn)的大口徑雙壁波紋管，其特征在于，所述雙壁 波紋管的波形結(jié)構(gòu)中波高12mm-90mm，波峰之間的節(jié)距33. 8mm-203mm。
9.大口徑雙壁波紋管的生產(chǎn)工藝，該工藝基于雙壁波紋管的生產(chǎn)設(shè)備實(shí)施，其特征在 于，所述工藝包括如下步驟(1)將各組分按一定的重量比進(jìn)行配料，混合；(2)利用熱風(fēng)對(duì)混合后的物料進(jìn)行干燥預(yù)熱；(3)將干燥預(yù)熱后的物料分別輸送至用于擠出雙壁波紋管內(nèi)外壁的擠出機(jī)中，進(jìn)行塑 化擠出，并模壓成型為雙壁波紋管；(4)待模壓成型的雙壁波紋管冷卻定型后，進(jìn)行定長(zhǎng)切割。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的大口徑PP-B雙壁波紋管的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟 (2)在物料混合后輸送至過(guò)渡料倉(cāng)備用，生產(chǎn)使用時(shí)，提前1-1. 5小時(shí)進(jìn)行干燥預(yù)熱。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的大口徑PP-B雙壁波紋管的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟 (2)將混合后的物料預(yù)熱至80°C -90°C。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的大口徑PP-B雙壁波紋管的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟 (3)中以400-1000kg/小時(shí)的速度輸送干燥預(yù)熱后的物料。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的大口徑PP-B雙壁波紋管的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟 (3)中塑化擠出的物料溫度為210°C -250°C。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的大口徑PP-B雙壁波紋管的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟(3)是采取連續(xù)擠出，在線擴(kuò)口一次成型的方式形成雙壁波紋管，并且在擴(kuò)口段的實(shí)際成型 速度與成型機(jī)初始設(shè)定值的百分比大于100，以減小擴(kuò)口段的用料量。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的大口徑PP-B雙壁波紋管的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟(4)中在模壓成型的雙壁波紋管的溫度<40°C時(shí)，進(jìn)行定長(zhǎng)切割。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種組合物、用組合物生產(chǎn)的大口徑雙壁波紋管以及生產(chǎn)工藝，其中組合物包括嵌段共聚聚丙烯60-80份、增強(qiáng)改性母料30-40份、加工改性劑1-3份、抗沖改性材料5-10份、PPA 0-3份、增容劑0-1.5份、顏料0-2份；大口徑雙壁波紋管通過(guò)上述物料制成，其相應(yīng)的生產(chǎn)工藝如下(1)配料、混合；(2)干燥預(yù)熱；(3)塑化擠出，并模壓成型；(4)冷卻定型。本發(fā)明采用高剛性嵌段共聚聚丙烯材料，加入專用的增強(qiáng)改性母料和各種助劑，采取連續(xù)擠出，在線擴(kuò)口一次成型的方法加工而成的管材，能提供一種較目前大量使用的HDPE雙壁波紋管具有更高強(qiáng)度，綜合性能更優(yōu)異的管材。
文檔編號(hào)C08L33/04GK101885892SQ20101023170
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者劉良斌, 張建均, 徐亦炯 申請(qǐng)人:上海公元建材發(fā)展有限公司