本發(fā)明屬于塑料管
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種用于節(jié)水灌溉工程中的水管及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著城市化進(jìn)程的加劇，節(jié)水灌溉工程的建設(shè)也在緊鑼密鼓的進(jìn)行，水管作為節(jié)水灌溉工程中的重要組成部分，承擔(dān)著運(yùn)輸水體的作用。現(xiàn)有的水管普遍采用pvc材料，但是，pvc水管阻燃性能不夠高，在燃燒時(shí)會(huì)放出大量的黑煙和有毒氣體，如一氧化碳、苯、萘等芳香族化合物，嚴(yán)重危害人們身體健康，甚至威脅人們的生命安全。此外，市場(chǎng)上的pvc水管材耐壓性能差，容易出現(xiàn)漏水、滲水、破裂等問題，大大降低了pvc管的使用壽命，限制了其應(yīng)用范圍，此外，pvc管在耐熱性上仍有不足。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決現(xiàn)有的水管在阻燃性、耐熱性和強(qiáng)度上的不足的問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于節(jié)水灌溉工程中的水管及其制備方法，制得的用于節(jié)水灌溉工程中的水管具有阻燃性好、耐熱性好和強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：一種用于節(jié)水灌溉工程中的水管，包括以下重量份的原料：pvc樹脂90-100份、碳化鉻粉1-5份、滑石粉3-7份、硅膠1-3份、氯丁橡膠20-30份、氯磺化聚乙烯橡膠15-25份、聚酰胺樹脂12-18份、膨脹石墨4-8份、空心玻璃微珠1-3份、硼纖維2-4份、氮化鋁6-18份、聚乙烯蠟0.3-0.5份、硼酸鋁晶須2-4份、阻燃劑0.6-0.8份、增塑劑3-9份、相容劑0.3-0.9份、熱穩(wěn)定劑0.1-0.7份、光穩(wěn)定劑0.2-0.8份和固化劑0.3-0.5份。原料中添加了硼酸鋁晶須，硼酸鋁晶須具有耐高溫性好、耐火性好、彈性高和機(jī)械強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。原料中添加了聚酰胺樹脂，聚酰胺樹脂具有無毒、質(zhì)輕、機(jī)械強(qiáng)度高、耐磨性好、阻燃性好、韌性好和抗沖擊性好的優(yōu)點(diǎn)。原料中添加了膨脹石墨，膨脹石墨是由天然石墨鱗片經(jīng)插層、水洗、干燥、高溫膨化得到的疏松多孔的蠕蟲狀物質(zhì)，膨脹石墨柔韌性好、可塑性好、抗高溫性好、耐火性好、抗低溫性好、抗腐蝕性好、抗輻射性好和抗老化性好的優(yōu)點(diǎn)。原料中添加了碳化鉻粉和滑石粉，碳化鉻粉和滑石粉均具有良好的耐火性能。原料中添加了空心玻璃微珠，空心玻璃微珠具有抗壓強(qiáng)度高、耐火性好、耐腐蝕性好和防腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)選地，包括以下重量份的原料：pvc樹脂95份、碳化鉻粉3份、滑石粉5份、硅膠2份、氯丁橡膠25份、氯磺化聚乙烯橡膠20份、聚酰胺樹脂15份、膨脹石墨6份、空心玻璃微珠2份、硼纖維3份、氮化鋁12份、聚乙烯蠟0.4份、硼酸鋁晶須3份、阻燃劑0.7份、增塑劑6份、相容劑0.6份、熱穩(wěn)定劑0.4份、光穩(wěn)定劑0.5份和固化劑0.4份。優(yōu)選地，所述阻燃劑為氫氧化鎂，有助于提高制備的用于節(jié)水灌溉工程中的水管的阻燃性能。優(yōu)選地，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯，使得用于節(jié)水灌溉工程中的水管的塑化效果增強(qiáng)，還使其柔韌性增強(qiáng)，更加容易加工。優(yōu)選地，所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，借助分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結(jié)合在一起，進(jìn)而達(dá)到穩(wěn)定共混物的目的。優(yōu)選地，所述熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣，助于提高制備的用于節(jié)水灌溉工程中的水管的熱穩(wěn)定性。優(yōu)選地，所述光穩(wěn)定劑為納米二氧化鈦，能夠遮蔽或反射紫外線的物質(zhì)，使光不能透入用于節(jié)水灌溉工程中的水管，達(dá)到保護(hù)用于節(jié)水灌溉工程中的水管的目的。優(yōu)選地，所述固化劑為二氨基二苯甲烷，經(jīng)過二氨基二苯甲烷固化后的用于節(jié)水灌溉工程中的水管，其韌性、耐高溫性和阻燃性得到增強(qiáng)。一種用于節(jié)水灌溉工程中的水管的制備方法，包括以下步驟：(1)按照用于節(jié)水灌溉工程中的水管原料的重量份數(shù)稱取原料；(2)將硼酸鋁晶須、碳化鉻粉、滑石粉、膨脹石墨、氮化鋁、空心玻璃微珠和硼纖維投入到高速混合機(jī)中，混合均勻，即得混合料a；(3)將步驟(2)獲得的混合料a投入到反應(yīng)罐中，反應(yīng)罐的溫度控制在50℃，再往反應(yīng)罐中加入硅膠，加入過程中伴隨著攪拌，攪拌速度為110r/min，攪拌時(shí)間為5-7min，即得到混合料b；(4)將步驟(3)得到的混合料b和其他剩余原料加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出成型，即得用于節(jié)水灌溉工程中的水管。本發(fā)明的有益效果是：1、本發(fā)明解決了現(xiàn)有的水管在阻燃性、耐熱性和強(qiáng)度上的不足的問題。2、本發(fā)明的原料中添加了硼酸鋁晶須，硼酸鋁晶須具有耐高溫性好、耐火性好、彈性高和機(jī)械強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。3、本發(fā)明的原料中添加了聚酰胺樹脂，聚酰胺樹脂具有無毒、質(zhì)輕、機(jī)械強(qiáng)度高、耐磨性好、阻燃性好、韌性好和抗沖擊性好的優(yōu)點(diǎn)。4、本發(fā)明的原料中添加了膨脹石墨，膨脹石墨是由天然石墨鱗片經(jīng)插層、水洗、干燥、高溫膨化得到的疏松多孔的蠕蟲狀物質(zhì)，膨脹石墨柔韌性好、可塑性好、抗高溫性好、耐火性好、抗低溫性好、抗腐蝕性好、抗輻射性好和抗老化性好的優(yōu)點(diǎn)。5、本發(fā)明的原料中添加了碳化鉻粉和滑石粉，碳化鉻粉和滑石粉均具有良好的耐火性能。6、本發(fā)明的原料中添加了空心玻璃微珠，空心玻璃微珠具有抗壓強(qiáng)度高、耐火性好、耐腐蝕性好和防腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。7、本發(fā)明中所述阻燃劑為氫氧化鎂，有助于提高制備的用于節(jié)水灌溉工程中的水管的阻燃性能。8、本發(fā)明中所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯，使得用于節(jié)水灌溉工程中的水管的塑化效果增強(qiáng)，還使其柔韌性增強(qiáng)，更加容易加工。9、本發(fā)明中所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，借助分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結(jié)合在一起，進(jìn)而達(dá)到穩(wěn)定共混物的目的。10、本發(fā)明中所述熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣，助于提高制備的用于節(jié)水灌溉工程中的水管的熱穩(wěn)定性。11、本發(fā)明中所述光穩(wěn)定劑為納米二氧化鈦，能夠遮蔽或反射紫外線的物質(zhì)，使光不能透入用于節(jié)水灌溉工程中的水管，達(dá)到保護(hù)用于節(jié)水灌溉工程中的水管的目的。12、本發(fā)明中所述固化劑為二氨基二苯甲烷，經(jīng)過二氨基二苯甲烷固化后的用于節(jié)水灌溉工程中的水管，其韌性、耐高溫性和阻燃性得到增強(qiáng)。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種用于節(jié)水灌溉工程中的水管，包括以下重量份的原料：pvc樹脂95份、碳化鉻粉3份、滑石粉5份、硅膠2份、氯丁橡膠25份、氯磺化聚乙烯橡膠20份、聚酰胺樹脂15份、膨脹石墨6份、空心玻璃微珠2份、硼纖維3份、氮化鋁12份、聚乙烯蠟0.4份、硼酸鋁晶須3份、阻燃劑0.7份、增塑劑6份、相容劑0.6份、熱穩(wěn)定劑0.4份、光穩(wěn)定劑0.5份和固化劑0.4份。原料中添加了硼酸鋁晶須，硼酸鋁晶須具有耐高溫性好、耐火性好、彈性高和機(jī)械強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。原料中添加了聚酰胺樹脂，聚酰胺樹脂具有無毒、質(zhì)輕、機(jī)械強(qiáng)度高、耐磨性好、阻燃性好、韌性好和抗沖擊性好的優(yōu)點(diǎn)。原料中添加了膨脹石墨，膨脹石墨是由天然石墨鱗片經(jīng)插層、水洗、干燥、高溫膨化得到的疏松多孔的蠕蟲狀物質(zhì)，膨脹石墨柔韌性好、可塑性好、抗高溫性好、耐火性好、抗低溫性好、抗腐蝕性好、抗輻射性好和抗老化性好的優(yōu)點(diǎn)。原料中添加了碳化鉻粉和滑石粉，碳化鉻粉和滑石粉均具有良好的耐火性能。原料中添加了空心玻璃微珠，空心玻璃微珠具有抗壓強(qiáng)度高、耐火性好、耐腐蝕性好和防腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。阻燃劑為氫氧化鎂，有助于提高制備的用于節(jié)水灌溉工程中的水管的阻燃性能。增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯，使得用于節(jié)水灌溉工程中的水管的塑化效果增強(qiáng)，還使其柔韌性增強(qiáng)，更加容易加工。相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，借助分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結(jié)合在一起，進(jìn)而達(dá)到穩(wěn)定共混物的目的。熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣，助于提高制備的用于節(jié)水灌溉工程中的水管的熱穩(wěn)定性。光穩(wěn)定劑為納米二氧化鈦，能夠遮蔽或反射紫外線的物質(zhì)，使光不能透入用于節(jié)水灌溉工程中的水管，達(dá)到保護(hù)用于節(jié)水灌溉工程中的水管的目的。固化劑為二氨基二苯甲烷，經(jīng)過二氨基二苯甲烷固化后的用于節(jié)水灌溉工程中的水管，其韌性、耐高溫性和阻燃性得到增強(qiáng)。一種用于節(jié)水灌溉工程中的水管的制備方法，包括以下步驟：(1)按照用于節(jié)水灌溉工程中的水管原料的重量份數(shù)稱取原料；(2)將硼酸鋁晶須、碳化鉻粉、滑石粉、膨脹石墨、氮化鋁、空心玻璃微珠和硼纖維投入到高速混合機(jī)中，混合均勻，即得混合料a；(3)將步驟(2)獲得的混合料a投入到反應(yīng)罐中，反應(yīng)罐的溫度控制在50℃，再往反應(yīng)罐中加入硅膠，加入過程中伴隨著攪拌，攪拌速度為110r/min，攪拌時(shí)間為5-7min，即得到混合料b；(4)將步驟(3)得到的混合料b和其他剩余原料加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出成型，即得用于節(jié)水灌溉工程中的水管。實(shí)施例2一種用于節(jié)水灌溉工程中的水管，包括以下重量份的原料：pvc樹脂90份、碳化鉻粉1份、滑石粉3份、硅膠1份、氯丁橡膠20份、氯磺化聚乙烯橡膠15份、聚酰胺樹脂12份、膨脹石墨4份、空心玻璃微珠1份、硼纖維2份、氮化鋁6份、聚乙烯蠟0.3份、硼酸鋁晶須2份、阻燃劑0.6份、增塑劑3份、相容劑0.3份、熱穩(wěn)定劑0.1份、光穩(wěn)定劑0.2份和固化劑0.3份。原料中添加了硼酸鋁晶須，硼酸鋁晶須具有耐高溫性好、耐火性好、彈性高和機(jī)械強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。原料中添加了聚酰胺樹脂，聚酰胺樹脂具有無毒、質(zhì)輕、機(jī)械強(qiáng)度高、耐磨性好、阻燃性好、韌性好和抗沖擊性好的優(yōu)點(diǎn)。原料中添加了膨脹石墨，膨脹石墨是由天然石墨鱗片經(jīng)插層、水洗、干燥、高溫膨化得到的疏松多孔的蠕蟲狀物質(zhì)，膨脹石墨柔韌性好、可塑性好、抗高溫性好、耐火性好、抗低溫性好、抗腐蝕性好、抗輻射性好和抗老化性好的優(yōu)點(diǎn)。原料中添加了碳化鉻粉和滑石粉，碳化鉻粉和滑石粉均具有良好的耐火性能。原料中添加了空心玻璃微珠，空心玻璃微珠具有抗壓強(qiáng)度高、耐火性好、耐腐蝕性好和防腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)選地，包括以下重量份的原料：pvc樹脂95份、碳化鉻粉3份、滑石粉5份、硅膠2份、氯丁橡膠25份、氯磺化聚乙烯橡膠20份、聚酰胺樹脂15份、膨脹石墨6份、空心玻璃微珠2份、硼纖維3份、氮化鋁12份、聚乙烯蠟0.4份、硼酸鋁晶須3份、阻燃劑0.7份、增塑劑6份、相容劑0.6份、熱穩(wěn)定劑0.4份、光穩(wěn)定劑0.5份和固化劑0.4份。阻燃劑為氫氧化鎂，有助于提高制備的用于節(jié)水灌溉工程中的水管的阻燃性能。增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯，使得用于節(jié)水灌溉工程中的水管的塑化效果增強(qiáng)，還使其柔韌性增強(qiáng)，更加容易加工。相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，借助分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結(jié)合在一起，進(jìn)而達(dá)到穩(wěn)定共混物的目的。熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣，助于提高制備的用于節(jié)水灌溉工程中的水管的熱穩(wěn)定性。光穩(wěn)定劑為納米二氧化鈦，能夠遮蔽或反射紫外線的物質(zhì)，使光不能透入用于節(jié)水灌溉工程中的水管，達(dá)到保護(hù)用于節(jié)水灌溉工程中的水管的目的。固化劑為二氨基二苯甲烷，經(jīng)過二氨基二苯甲烷固化后的用于節(jié)水灌溉工程中的水管，其韌性、耐高溫性和阻燃性得到增強(qiáng)。一種用于節(jié)水灌溉工程中的水管的制備方法，包括以下步驟：(1)按照用于節(jié)水灌溉工程中的水管原料的重量份數(shù)稱取原料；(2)將硼酸鋁晶須、碳化鉻粉、滑石粉、膨脹石墨、氮化鋁、空心玻璃微珠和硼纖維投入到高速混合機(jī)中，混合均勻，即得混合料a；(3)將步驟(2)獲得的混合料a投入到反應(yīng)罐中，反應(yīng)罐的溫度控制在50℃，再往反應(yīng)罐中加入硅膠，加入過程中伴隨著攪拌，攪拌速度為110r/min，攪拌時(shí)間為5-7min，即得到混合料b；(4)將步驟(3)得到的混合料b和其他剩余原料加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出成型，即得用于節(jié)水灌溉工程中的水管。實(shí)施例3一種用于節(jié)水灌溉工程中的水管，包括以下重量份的原料：pvc樹脂100份、碳化鉻粉5份、滑石粉7份、硅膠3份、氯丁橡膠30份、氯磺化聚乙烯橡膠25份、聚酰胺樹脂18份、膨脹石墨8份、空心玻璃微珠3份、硼纖維4份、氮化鋁18份、聚乙烯蠟0.5份、硼酸鋁晶須4份、阻燃劑0.8份、增塑劑9份、相容劑0.9份、熱穩(wěn)定劑0.7份、光穩(wěn)定劑0.8份和固化劑0.5份。原料中添加了硼酸鋁晶須，硼酸鋁晶須具有耐高溫性好、耐火性好、彈性高和機(jī)械強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。原料中添加了聚酰胺樹脂，聚酰胺樹脂具有無毒、質(zhì)輕、機(jī)械強(qiáng)度高、耐磨性好、阻燃性好、韌性好和抗沖擊性好的優(yōu)點(diǎn)。原料中添加了膨脹石墨，膨脹石墨是由天然石墨鱗片經(jīng)插層、水洗、干燥、高溫膨化得到的疏松多孔的蠕蟲狀物質(zhì)，膨脹石墨柔韌性好、可塑性好、抗高溫性好、耐火性好、抗低溫性好、抗腐蝕性好、抗輻射性好和抗老化性好的優(yōu)點(diǎn)。原料中添加了碳化鉻粉和滑石粉，碳化鉻粉和滑石粉均具有良好的耐火性能。原料中添加了空心玻璃微珠，空心玻璃微珠具有抗壓強(qiáng)度高、耐火性好、耐腐蝕性好和防腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。阻燃劑為氫氧化鎂，有助于提高制備的用于節(jié)水灌溉工程中的水管的阻燃性能。增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯，使得用于節(jié)水灌溉工程中的水管的塑化效果增強(qiáng)，還使其柔韌性增強(qiáng)，更加容易加工。相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，借助分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結(jié)合在一起，進(jìn)而達(dá)到穩(wěn)定共混物的目的。熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣，助于提高制備的用于節(jié)水灌溉工程中的水管的熱穩(wěn)定性。光穩(wěn)定劑為納米二氧化鈦，能夠遮蔽或反射紫外線的物質(zhì)，使光不能透入用于節(jié)水灌溉工程中的水管，達(dá)到保護(hù)用于節(jié)水灌溉工程中的水管的目的。固化劑為二氨基二苯甲烷，經(jīng)過二氨基二苯甲烷固化后的用于節(jié)水灌溉工程中的水管，其韌性、耐高溫性和阻燃性得到增強(qiáng)。一種用于節(jié)水灌溉工程中的水管的制備方法，包括以下步驟：(1)按照用于節(jié)水灌溉工程中的水管原料的重量份數(shù)稱取原料；(2)將硼酸鋁晶須、碳化鉻粉、滑石粉、膨脹石墨、氮化鋁、空心玻璃微珠和硼纖維投入到高速混合機(jī)中，混合均勻，即得混合料a；(3)將步驟(2)獲得的混合料a投入到反應(yīng)罐中，反應(yīng)罐的溫度控制在50℃，再往反應(yīng)罐中加入硅膠，加入過程中伴隨著攪拌，攪拌速度為110r/min，攪拌時(shí)間為5-7min，即得到混合料b；(4)將步驟(3)得到的混合料b和其他剩余原料加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出成型，即得用于節(jié)水灌溉工程中的水管。對(duì)比例1mg(oh)2先使用其質(zhì)量分?jǐn)?shù)2％的鈦酸酯類偶聯(lián)劑ndz-311進(jìn)行表面處理，sb2o3使用其質(zhì)量分?jǐn)?shù)2％的鈦酸酯類偶聯(lián)劑kr-38s進(jìn)行表面處理。接著將表面處理后的mg(oh)2與sb2o3按照2：1的重量比混合制得復(fù)合阻燃劑。將復(fù)合阻燃劑與pvc樹脂按照2.5：97.5的重量比在100℃下的熱混機(jī)中熱混制得混合物，混合物經(jīng)單螺桿擠出機(jī)熔融共混、成型、最后冷卻定型，制得具有高阻燃性的pvc排水管材料。將實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3制得的用于節(jié)水灌溉工程中的水管與對(duì)比例1中pvc管進(jìn)行性能測(cè)試，，測(cè)試結(jié)果如表1所示：指標(biāo)實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3對(duì)比例1拉伸強(qiáng)度(mpa)89767250拉拉強(qiáng)度(mpa)84787351抗壓強(qiáng)度(mpa)138129121100熱變形溫度(℃)161156138100氧指數(shù)(％)39373532從表1數(shù)據(jù)比較可以看出，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：1、一種用于節(jié)水灌溉工程中的水管及其制備方法，從測(cè)得的拉伸強(qiáng)度可以看出，實(shí)施例1-3的拉伸強(qiáng)度均高于對(duì)比例1，說明本發(fā)明用于節(jié)水灌溉工程中的水管的拉伸強(qiáng)度高。2、一種用于節(jié)水灌溉工程中的水管及其制備方法，從測(cè)得的拉拉強(qiáng)度可以看出，實(shí)施例1-3的拉拉強(qiáng)度均高于對(duì)比例1，說明本發(fā)明用于節(jié)水灌溉工程中的水管的拉拉強(qiáng)度高。3、一種用于節(jié)水灌溉工程中的水管及其制備方法，從測(cè)得的抗壓強(qiáng)度可以看出，實(shí)施例1-3的抗壓強(qiáng)度均高于對(duì)比例1，說明本發(fā)明用于節(jié)水灌溉工程中的水管的抗壓強(qiáng)度高。4、一種用于節(jié)水灌溉工程中的水管及其制備方法，從測(cè)得的熱變形溫度可以看出，實(shí)施例1-3的熱變形溫度均高于對(duì)比例1，說明本發(fā)明用于節(jié)水灌溉工程中的水管的耐熱性好。5、一種用于節(jié)水灌溉工程中的水管及其制備方法，從測(cè)得的氧指數(shù)可以看出，實(shí)施例1-3的氧指數(shù)均高于對(duì)比例1，說明本發(fā)明用于節(jié)水灌溉工程中的水管的阻燃性好。6、一種用于節(jié)水灌溉工程中的水管及其制備方法，從測(cè)得的各個(gè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)可以看出，實(shí)施例1均優(yōu)于實(shí)施例2、實(shí)施例3和對(duì)比例1，說明本發(fā)明用于節(jié)水灌溉工程中的水管的原料配方和制備方法的合理性。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12