一種塑料檢查井用復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及塑料檢查井技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種塑料檢查井用復(fù)合材料及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 完善的排水系統(tǒng)是現(xiàn)代生活質(zhì)量的基本保證。當(dāng)排水系統(tǒng)不暢時(shí)，地表和地下水 將被污染，甚至?xí)廴靖蓛舻乃矗绊懭藗兊慕】挡⒔o環(huán)境造成嚴(yán)重危害。雖然人們認(rèn)識(shí) 到其問(wèn)題的嚴(yán)重性，但目前排水系統(tǒng)不完善或滲漏的現(xiàn)象還普遍存在，其中檢查井周圍是 發(fā)生滲漏的重災(zāi)區(qū)。傳統(tǒng)的粘土實(shí)心磚檢查井，占用土地資源，不符合國(guó)家土地和環(huán)保政 策；磚體強(qiáng)度低，容易發(fā)生磨損和腐蝕；井體滲漏多，地下水位低時(shí)污染地下水，地下水位 高時(shí)增加地下水滲入量；施工速度慢，影響城市環(huán)境和交通；塑料管與磚砌井的連接處防 滲非常困難。采用塑料檢查井可以較好地解決這一問(wèn)題。
[0003] 目前，國(guó)內(nèi)注塑塑料檢查井主要采用高密度聚乙烯樹(shù)脂和嵌段共聚聚丙烯樹(shù)脂， 也有少量的小區(qū)檢查井采用PVC樹(shù)脂原料。PVC材質(zhì)的塑料檢查井抗沖擊性差，目前用量較 小，并且逐漸有被取代的趨勢(shì)。高密度聚乙烯塑料檢查井柔性好，但剛性不足。嵌段共聚聚 丙烯塑料檢查井剛性比高密度聚乙烯塑料檢查井好，但抗沖擊性不如后者。在國(guó)內(nèi)現(xiàn)有注 塑塑料檢查井中，不管是高密度聚乙烯樹(shù)脂塑料檢查井，還是嵌段共聚聚丙烯塑料檢查井， 都沒(méi)有企業(yè)產(chǎn)品能通過(guò)歐洲標(biāo)準(zhǔn)BS EN13598-2:2009 "無(wú)壓埋地排雨水和排污水用塑料管 道系統(tǒng)一未增塑聚氯乙烯（PVC-U)、聚丙烯（PP)和聚乙烯（PE)第二部分：在交通區(qū)的和深 埋的人孔井和檢查井規(guī)范"中的"結(jié)構(gòu)完整性"性能測(cè)試，究其原因是結(jié)構(gòu)還存在較大缺陷， 另一個(gè)重要因素就是所采用的原料不能滿足歐洲標(biāo)準(zhǔn)對(duì)原材料的長(zhǎng)期性能要求。
[0004] 由于各種原因，國(guó)內(nèi)并沒(méi)有塑料檢查井專用料，最終導(dǎo)致國(guó)內(nèi)塑料檢查井生產(chǎn)企 業(yè)在原材料應(yīng)用上十分混亂。進(jìn)口原材料價(jià)格昂貴，采用進(jìn)口料的企業(yè)很少，國(guó)內(nèi)石化生產(chǎn) 的嵌段共聚聚丙烯價(jià)格相對(duì)便宜，但是性能滿足不了歐洲標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0005] 因此，開(kāi)發(fā)一種能夠滿足歐洲標(biāo)準(zhǔn)性能要求的塑料檢查井用復(fù)合材料具有重要的 經(jīng)濟(jì)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種塑料檢查井用復(fù)合材料，基于所述復(fù)合材料 的總重量，其包含嵌段共聚聚丙烯40-70wt %、乙丙橡膠5-10wt %、滑石粉10-30wt %、竹纖 維10_30wt%、抗氧劑0· 03-0. 2wt%、偶聯(lián)劑0· 2-0. 6wt%、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯0-10wt%。
[0007] 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，基于所述復(fù)合材料的總重量，其包 含嵌段共聚聚丙烯40_70wt%、乙丙橡膠5-10wt%、滑石粉10_30wt%、竹纖維10_30wt%、 抗氧劑〇· 03-0. 2wt%、偶聯(lián)劑0· 2-0. 6wt%、所述馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯4. 5-10wt%。
[0008] 在本發(fā)明中，所述嵌段共聚聚丙烯是常規(guī)的，可以是本領(lǐng)域中任意的常用聚丙烯。 在一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述嵌段共聚聚丙烯中，丙烯結(jié)構(gòu)單元的含量為95%左右，乙烯結(jié) 構(gòu)單元的含量為5 %左右。在一個(gè)實(shí)施例中，所述嵌段共聚聚丙烯選自燕山石化8303、揚(yáng)子 石化K8003和獨(dú)山子石化K8003中的至少一種。
[0009] 滑石粉可以是本領(lǐng)域常規(guī)的滑石粉，例如塑料級(jí)滑石粉。
[0010] 在一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯為馬來(lái)酸酐接枝低密度聚乙 烯。在一個(gè)實(shí)施例中，所述馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯的接枝率為〇. 5% -1%。
[0011] 在一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述乙丙橡膠選自二元乙丙橡膠或三元乙丙橡膠中的 至少一種；優(yōu)選選自三元乙丙橡膠。所述三元乙丙橡膠的第三單體可以是乙叉降冰片烯 伍陬）、雙環(huán)戊二烯（0〇卩0)、1，4-己二烯（邢）、1，7-辛二烯、6，10-二甲基-1，5,9-^-一三 稀、3, 7_二甲基_1，6_羊二稀或5, 7_二甲基_1，6_羊二稀或7_甲基_1，6_羊二稀等。
[0012] 在一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述竹纖維的長(zhǎng)度為80_120mm，細(xì)度為4_8dtex。
[0013] 在一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述偶聯(lián)劑選自鈦酸酯偶聯(lián)劑。所述鈦酸酯偶聯(lián)劑的示 例包括四異丙基二（二辛基亞磷酸酰氧基）鈦酸酯、異丙氧基三（磷酸二辛酯）鈦酸酯、異 丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）鈦酸酯、異丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）鈦酸 酯、異丙基三（異硬脂?；┾佀狨?、異丙基三（二辛基磷酸酰氧基）鈦酸酯、雙（二辛氧 基焦磷酸酯基）乙撐鈦酸酯等。
[0014] 在一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述抗氧劑可以選自本領(lǐng)域常用的抗氧劑，優(yōu)選選自四 [β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇脂）、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯 基）丙酸正十八碳醇酯）和亞磷酸三（2, 4-二叔丁基苯基）酯中的至少一種。
[0015] 本發(fā)明還提供上述塑料檢查井用復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0016] 1)采用所述偶聯(lián)劑對(duì)所述竹纖維進(jìn)行處理；
[0017] 2)將所述嵌段共聚聚丙烯加工成粉料，加入所述抗氧劑并混合，得到聚丙烯粉 料；
[0018] 3)將所述聚丙烯粉料與所述乙丙橡膠、所述滑石粉、處理后的竹纖維、所述馬來(lái)酸 酐接枝聚乙烯進(jìn)行混合，得到預(yù)混料；
[0019] 4)將步驟3)得到的預(yù)混料擠出造粒，即得所述復(fù)合材料。
[0020] 在一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，步驟1)中所述處理包括在100-120°c下攪拌竹纖維1-4 小時(shí)，然后冷卻至55-85°C，優(yōu)選冷卻至70-80°C，然后加入所述偶聯(lián)劑并混合。
[0021] 優(yōu)選地，在步驟4)中，擠出溫度為200_220°C。
[0022] 本發(fā)明提供還提供了一種注塑塑料檢查井，其由本發(fā)明所述的塑料檢查井用復(fù)合 材料制成。
[0023] 所述復(fù)合材料所采用的各類原料均為市場(chǎng)上常見(jiàn)材料，來(lái)源廣泛且易采購(gòu)。通過(guò) 該復(fù)合材料生產(chǎn)的產(chǎn)品剛性明顯提高，并能大大降低生產(chǎn)成本。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 以下實(shí)施例用于詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，但其內(nèi)容并不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0025] 實(shí)施例中使用的原料：
[0026] 嵌段共聚聚丙烯：型號(hào)K8303,中國(guó)石油化工股份有限公司燕山分公司生產(chǎn)；
[0027] 三元乙丙橡膠：牌號(hào)EPDM-1045,日本三井化學(xué)生產(chǎn)；
[0028] 滑石粉：塑料級(jí)滑石粉，海城市致誠(chéng)粉體制造有限公司；
[0029] 竹纖維：平均細(xì)度：6dtex，平均長(zhǎng)度：95mm，寧波竹源新材料有限公司；
[0030] 鈦酸酯偶聯(lián)劑：牌號(hào)NXT-105,廣州市怡申孚貿(mào)易有限公司；
[0031] 抗氧劑：牌號(hào)1010,南京米蘭化工有限公司；
[0032] 馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯：牌號(hào)LS-201M，南京奧宇機(jī)械有限公司。
[0033] 性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及所用儀器：
[0034] 材料穩(wěn)定性：按BS EN13598-2:2009標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，測(cè)試儀器為承德金建檢測(cè)儀器有 限公司生產(chǎn)的JJRBT-1真空試驗(yàn)機(jī)和上海愛(ài)斯佩克環(huán)境設(shè)備有限公司生產(chǎn)的X40高低溫試 驗(yàn)箱。
[0035] 實(shí)施例1
[0036] 1)竹纖維表面處理：在100-120°C條件下，取10kg的竹纖維投入高速攪拌機(jī)中攪 拌lh，冷卻至70-80°C，按100 :1的配方量加入鈦酸酯偶聯(lián)劑，攪拌5-8min備用；
[0037] 2)將嵌段共聚聚丙烯投入磨粉機(jī)中加工成粉料，按照500 :1的比例加入抗氧劑， 充分?jǐn)嚢?min后備用。將加工好的聚丙烯粉料同三元乙丙橡膠、滑石粉、處理后竹纖維、馬 來(lái)酸酐接枝聚乙烯按照50 :5 :20 :20 :5的比例一次加入高混機(jī)中混合3-5min，充分?jǐn)嚢韬?備用；
[0038] 3)將步驟1)得到的預(yù)混料用雙螺桿擠出機(jī)熔融共混擠出造粒，螺桿轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn) /分，擠出溫度在200~220°C之間，得到本發(fā)明的復(fù)合原料；
[0039] 4)將制得的復(fù)合材料在注塑機(jī)上加工注塑成L-315-200的直通塑料檢查井，加工 溫度210~230°C之間。所得樣品井筒承口壁厚7. 0mm，井座壁厚5. 0mm，并連接井筒和支 管，完全密封至不漏氣；
[0040] 5)將處理完的樣品按照歐洲標(biāo)準(zhǔn)BS EN13598-2:2009中PPB要求進(jìn)行材料穩(wěn)定性 測(cè)試。壓力計(jì)算公式為-0. 1XH/R bar(H為地下水位深度，R為額定因數(shù)，PPB的R = 3.4)， 當(dāng)H = 6m時(shí)（地下水位為6m深的情況較少，屬于較苛刻的條件），測(cè)試壓力為-17. 6kPa。 故測(cè)試條件為60°C，-17. 6kPa，時(shí)間1000h ;
[0041] 6)經(jīng)過(guò)測(cè)試，樣品沒(méi)有產(chǎn)生裂縫或銀紋，完全符合BS EN13598-2:2009中對(duì)塑料 檢查井的要求。
[0042] 7)在測(cè)試樣品上取樣，并按照BS EN13598-2:2009要求進(jìn)行材料特性測(cè)試，結(jié)果 如表1所示。
[0043] 表 1
[0044]
[0045] 從表1中的數(shù)據(jù)可以看出，經(jīng)過(guò)該發(fā)明配方所生產(chǎn)的樣品，材料也行也完全符合 BSEN13598-2:2009 的要求。
[0046] 實(shí)施例2
[0047] 1)竹