本發(fā)明涉及高分子材料的，具體而言，涉及一種密封自鎖接口聚乙烯纏繞實(shí)壁頂拉管及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、實(shí)壁管是指任意橫截面均為相同環(huán)狀、管壁為實(shí)心的管材。實(shí)壁管具有管體全面厚壁、管身硬度大、尺寸精確的特點(diǎn)，實(shí)壁管還需要具有很強(qiáng)的耐久性和耐腐蝕性，能夠適應(yīng)各種環(huán)境條件下的使用。

2、其中，實(shí)壁管在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用尤其廣泛，包括室內(nèi)排水系統(tǒng)、室外管路系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，實(shí)壁管可用于構(gòu)建高強(qiáng)、高耐久的水/暖氣管道系統(tǒng)，以及農(nóng)用節(jié)水灌系統(tǒng)。這些應(yīng)用滿足了農(nóng)業(yè)對(duì)于節(jié)水、加強(qiáng)灌溉、提高產(chǎn)量的需求。在工業(yè)領(lǐng)域，實(shí)壁管常用于化工行業(yè)、制藥行業(yè)、食品加工等行業(yè)，作為輸送液體或氣體的管道。此外，實(shí)壁管還可以被應(yīng)用于電力、燃?xì)夂退幚淼绕渌袠I(yè)。

3、對(duì)于不同應(yīng)用場(chǎng)景的實(shí)壁管，其需要具有不同的性能或特性。比如，應(yīng)用在建筑領(lǐng)域的實(shí)壁管需要具有優(yōu)良的耐久性和耐腐蝕性，使得實(shí)壁管能夠在各類天氣環(huán)境下保證長(zhǎng)期的使用壽命。應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)壁管需要無(wú)毒、無(wú)味、強(qiáng)度較高。概括而言，如何提高機(jī)械強(qiáng)度與力學(xué)性能，以及提高耐久性和耐腐蝕性，是實(shí)壁管領(lǐng)域的兩大核心技術(shù)議題。

4、在實(shí)壁管的多種應(yīng)用場(chǎng)景中，頂拉管是非常重要和常見(jiàn)的一種。頂拉管是管道施工中的一種輔助工具，主要用于通過(guò)在管道的一端施加拉力，同時(shí)在另一端施加頂力，使管道在土壤中逐步推進(jìn)。其中，密封自鎖接口頂拉管的接口處設(shè)計(jì)有自鎖結(jié)構(gòu)，當(dāng)管件對(duì)中并向前推動(dòng)時(shí)，管件的前端會(huì)抵抗接頭前端結(jié)構(gòu)并通過(guò)內(nèi)部彈簧等結(jié)構(gòu)，使關(guān)節(jié)前端的爪張開并自動(dòng)鎖緊管件，同時(shí)形成良好的密封面，確保管道系統(tǒng)的密封性。密封自鎖接口頂拉管廣泛應(yīng)用于排水、排污、供水、燃?xì)獾阮I(lǐng)域，特別是在城市管網(wǎng)改造、老舊管道修復(fù)等項(xiàng)目中具有顯著優(yōu)勢(shì)。

5、由于密封自鎖接口實(shí)壁頂拉管的加工相對(duì)普通實(shí)壁頂拉管更為復(fù)雜，因此對(duì)于用于制造密封自鎖接口實(shí)壁頂拉管產(chǎn)品的高分子材料而言，其除了需要滿足機(jī)械強(qiáng)度、力學(xué)性能、耐腐蝕性能、耐久性等方面的基本要求外，具有良好的可加工性和加工精度，也是十分必要的。

6、聚乙烯(polyethylene，pe)纏繞管材是以聚乙烯樹脂為主要材料，采用纏繞成型工藝制成的熱塑性塑料管材。聚乙烯材料以其獨(dú)特的物理、化學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)性質(zhì)，在多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。尤其，聚乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕，耐沖擊性好，耐磨性好，并且聚乙烯具有優(yōu)異的耐低溫性能，使得其在寒冷環(huán)境下仍能保持良好的力學(xué)性能。因此聚乙烯材料非常適宜應(yīng)用于實(shí)壁頂拉管，特別適用于需要耐低溫的給排水系統(tǒng)實(shí)壁頂拉管的應(yīng)用場(chǎng)景。此外，聚乙烯的流動(dòng)性好，加工溫度低，粘度大小適中，工藝成熟，并且易于加工，加工精度高。因此，聚乙烯纏繞的實(shí)壁頂拉管在近年來(lái)愈加受到市場(chǎng)的歡迎。

7、現(xiàn)有技術(shù)中的聚乙烯材料，在應(yīng)用于實(shí)壁頂拉管產(chǎn)品時(shí)，其存在的不足是：聚乙烯材料的耐熱性不高。在某些高溫場(chǎng)景下(比如酷暑天氣或液體介質(zhì)高于室溫時(shí))的耐久性和使用壽命不夠理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的問(wèn)題之一是如何提供一種耐熱性能優(yōu)異的密封自鎖接口聚乙烯纏繞實(shí)壁頂拉管。

2、為解決上述問(wèn)題的至少之一，本發(fā)明提供一種密封自鎖接口聚乙烯纏繞實(shí)壁頂拉管的制備方法，該制備方法包括：

3、s100、將抗氧劑、增塑劑、脫模劑、第一無(wú)機(jī)填料和第一聚乙烯樹脂稱量并混合，送入第一螺桿擠出機(jī)中加熱融化并擠出，冷卻成型后獲得條帶；

4、s200、將抗氧劑、增塑劑、爽滑劑、酚醛樹脂、第二無(wú)機(jī)填料和第二聚乙烯樹脂稱量并混合，送入第二螺桿擠出機(jī)中加熱融化并擠出，冷卻成型后獲得內(nèi)襯管；

5、s300、將條帶先送入容納有環(huán)氧樹脂的浸膠池中浸膠，再送入纏繞機(jī)，以將條帶加熱軟化并纏繞至內(nèi)襯管的外部周緣，獲得實(shí)壁頂拉管；

6、其中，第一無(wú)機(jī)填料包括二氧化硅和硼酸鎂晶須，第二無(wú)機(jī)填料包括硅烷處理的改性滑石粉。

7、在上述任一技術(shù)方案中，在s100中，以質(zhì)量比計(jì)，抗氧劑：增塑劑：脫模劑：第一無(wú)機(jī)填料：第一聚乙烯樹脂＝(1-2)：(1-3)：(2-4)：(10-30)：100。

8、在上述任一技術(shù)方案中，在s200中，以質(zhì)量比計(jì)，抗氧劑：增塑劑：爽滑劑：酚醛樹脂：第二無(wú)機(jī)填料：第二聚乙烯樹脂＝(1-2)：(1-3)：(2-4)：(6-12)：(10-30)：100。

9、在上述任一技術(shù)方案中，在s100中，第一聚乙烯樹脂包括質(zhì)量比為(1-2)：(8-9)的低密度聚乙烯和高密度聚乙烯，第一螺桿擠出機(jī)的加熱區(qū)間為180℃至220℃。

10、在上述任一技術(shù)方案中，在s200中，第二聚乙烯樹脂包括質(zhì)量比為(3-4)：(6-7)的低密度聚乙烯和高密度聚乙烯，第二螺桿擠出機(jī)的加熱區(qū)間為160℃至200℃。

11、在上述任一技術(shù)方案中，在s100和/或s200中，抗氧劑為抗氧劑1010，增塑劑為鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯，脫模劑為季戊四醇硬脂酸酯或硬脂酸鎂，爽滑劑為乙撐雙硬脂酸酰胺。

12、在上述任一技術(shù)方案中，改性滑石粉通過(guò)以下步驟制備：

13、s410、將四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷和八甲基環(huán)四硅氧烷在密閉的反應(yīng)釜中混合均勻，滴加堿液調(diào)節(jié)ph為10至11，水浴加熱至90℃至95℃，攪拌2h至4h后降溫至50℃至60℃；

14、s420、向反應(yīng)釜中繼續(xù)添加甲基丙烯酸三氟乙酯，以及5至6倍于甲基丙烯酸三氟乙酯質(zhì)量的乙醇，維持50℃至60℃的反應(yīng)體系溫度，繼續(xù)攪拌2h至4h后，停止保溫，并轉(zhuǎn)移反應(yīng)物至旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，蒸除溶劑，獲得硅烷處理劑；

15、s430、將硅烷處理劑、滑石粉、乙醇和水混合均勻，加熱至60℃至65℃，攪拌1h至2h，過(guò)濾固形物，洗滌，烘干，獲得改性滑石粉。

16、在上述任一技術(shù)方案中，在s410中，以質(zhì)量計(jì)，四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷：八甲基環(huán)四硅氧烷＝(15-20)：100；在s420中，以摩爾計(jì)，甲基丙烯酸三氟乙酯的添加量，等于四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷和八甲基環(huán)四硅氧烷的總摩爾量；在s430中，以質(zhì)量計(jì)，硅烷處理劑：滑石粉：乙醇：水＝(6-8)：(15-25)：(25-30)：100。

17、在上述任一技術(shù)方案中，堿液為6wt％至12wt％的氫氧化鈉水溶液。

18、本發(fā)明還提供了一種密封自鎖接口聚乙烯纏繞實(shí)壁頂拉管，該密封自鎖接口聚乙烯纏繞實(shí)壁頂拉管采用如上述任一項(xiàng)技術(shù)方案的制備方法獲得。

19、有益效果

20、本發(fā)明提供一種密封自鎖接口聚乙烯纏繞實(shí)壁頂拉管的制備方法，該制備方法首先將抗氧劑、增塑劑、脫模劑、第一無(wú)機(jī)填料和第一聚乙烯樹脂稱量并混合，送入第一螺桿擠出機(jī)中加熱融化并擠出，冷卻成型后獲得條帶。進(jìn)而將抗氧劑、增塑劑、爽滑劑、酚醛樹脂、第二無(wú)機(jī)填料和第二聚乙烯樹脂稱量并混合，送入第二螺桿擠出機(jī)中加熱融化并擠出，冷卻成型后獲得內(nèi)襯管。最后將條帶先送入容納有環(huán)氧樹脂的浸膠池中浸膠，再送入纏繞機(jī)，以將條帶加熱軟化并纏繞至內(nèi)襯管的外部周緣，獲得實(shí)壁頂拉管。其中，本發(fā)明將條帶纏繞成型于內(nèi)襯管的外部周緣作為增強(qiáng)層。由于第一無(wú)機(jī)填料包括二氧化硅和硼酸鎂晶須，因此增強(qiáng)層具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，尤其是抗變形能力。具體而言，二氧化硅的添加可以提高聚乙烯樹脂的機(jī)械強(qiáng)度。硼酸鎂晶須的熱穩(wěn)定性良好，在高溫應(yīng)用場(chǎng)景下，硼酸鎂晶須不會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度損失，可以賦予實(shí)壁頂拉管更好的耐高溫性能。并且硼酸鎂晶須具有良好的斷裂強(qiáng)度和彈性模量，使得實(shí)壁頂拉管不易變形。此外，本發(fā)明的內(nèi)襯管具有較長(zhǎng)的使用壽命。具體而言，第二無(wú)機(jī)填料包括硅烷處理的改性滑石粉，滑石粉不僅可提高內(nèi)襯管的剛度、沖擊強(qiáng)度、抗蠕變性，還可以提高內(nèi)襯管的硬度、抗表面劃傷性能，以及耐磨和耐腐蝕性能。硅烷處理可以提高滑石粉的分散性能，確保其均勻穩(wěn)定地分散在聚乙烯樹脂中。