本发明专利技术涉及一种塑料管道加工领域，尤其涉及一种高密度聚乙烯和PET合金管及其制备方法，其合金管重量份的组分配方包括PE100为100份，PET为20-50份，相容剂5-8份，增强剂10-25份，加工助剂0.2-1.0份，浓缩色母料0.8-1.5份；同时公开了其制备方法，即将PET与高密度聚乙烯进行增容共混改性，并按照上述科学的组分配方经称取原料、捏合工艺、挤出成型等工艺制得高密度聚乙烯和PET合金管，从而提高了管道制品的强度、模量、表面硬度、耐热性、耐磨性和抗疲劳强度，使管道制品更适于非开挖技术等领域，拓宽管道产品的使用场合，减少和消除质量事故的发生。
【技术实现步骤摘要】
一种高密度聚乙烯和PET合金管及其制备方法
本专利技术涉及一种塑料管道加工领域，尤其涉及一种非开挖
使用的高密度聚乙烯和PET合金管及其制备方法。技术背景高密度聚乙烯，是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂，其结晶度为80-90％。高密度聚乙烯树脂是无毒、无味、无臭的白色颗粒，可用于饮用水管道的挤出成型。其熔点约为130℃，相对密度为0.941-0.960。高密度聚乙烯具有良好的耐寒性，韧性好，化学稳定性好，介电性能、耐环境应力开裂性亦较好。高密度聚乙烯熔化温度范围在200-250℃之间，加工流动性较好。其化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀。PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，是高度结晶的极性聚合物，表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃；电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好；抗蠕变性、耐疲劳性、耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。PET材料透明度高，可阻挡紫外线，光泽性好。无毒、无味，卫生安全性好，可直接用于食品包装。由于高密度聚乙烯材料的弹性模量相对较小，高密度聚乙烯制品的刚度和尺寸稳定性较差，高密度聚乙烯材料的耐磨性和抗疲劳强度也比较差。用高密度聚乙烯材料制成管道制品，经常因为管材变形影响熔接质量，甚至造成管材无法熔接而报废。而且由于高密度聚乙烯管材耐磨性较差，在城镇供水管网的非开挖技术应用中，比较容易因管材磨损引起质量事故。而PET的玻璃化温度和熔点比较高，在通常加工温度下，结晶速度较慢，冲击韧性差，若单独使用PET材料加工成管道制品，其熔接性和韧性较差，无法满足使用要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种非开挖
使用的具有更好强度、模量、表面硬度、耐热性、耐磨性和抗疲劳强度的高密度聚乙烯和PET合金管及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高密度聚乙烯和PET合金管，其由以下重量份的组分混合注塑而成：所述相容剂为聚乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯，所述增强剂为长玻璃纤维，所述加工助剂为可溶性聚四氟乙烯；所述浓缩色母料是以低密度聚乙烯为载体，以炭黑为着色剂，以月桂酸钡为分散剂制得；所述PE100是以100级高密度聚乙烯原料，采用淤浆低压法合成；所述PET是聚对苯二甲酸乙二醇酯，在高真空条件下采用酯交换法缩聚而得。一种高密度聚乙烯和PET合金管的制备方法，其包括以下步骤：1)称取原料：根据各组分重量份比例称取PE100、PET、相容剂、加工助剂、浓缩色母料；2)捏合工艺：将所称取的原料按比例依次投入混料机中，在70℃-110℃下混合均匀形成一级混合料，并干燥20-30分钟得到二级混合料；3)挤出成型工艺：将二级混合料投入平行双螺杆挤出机，并在挤出机的进纤口中加入增强剂，通过调节进纤速度和主机挤出速度来控制增强剂的加入比例，挤出成型得到管坯，在挤出过程中，螺杆温度为40-60℃，料筒温度为190-210℃，模具温度为200-220℃；管坯挤出后，采用真空冷却定径法进行冷却定型，冷却时真空度为-0.02～-0.04MPa，冷却温度为15-20℃；管坯冷却定型后,经切割成段并包装为合金管成品；4)成品入库：对所述合金管成品进行检验，合格品进仓。本专利技术中PE100是以100级高密度聚乙烯原料，采用淤浆低压法合成。本专利技术中PET是聚对苯二甲酸乙二醇酯，在高真空条件下采用酯交换法缩聚而得。本专利技术中相容剂为聚乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯，相容剂是指借助于分子间的键合力，使不相容的两种聚合物组分结合在一起，从而形成混溶体系的一类化合物。高密度聚乙烯为非极性分子，PET为极性分子，两者在热力学上不相容。本专利技术使用的聚乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯的环氧基可与PET反应，而PE链段可与高密度聚乙烯相容。在高密度聚乙烯与PET共混两相之间存在着明显的相界面层，且相界面很小，只有1.0-1.1nm，相容剂聚乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯加入后，可以存在于高密度聚乙烯与PET两相界面之间，使两相界面层增大2-3倍，聚乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯具有很长的分子链，长分子链之间彼此产生一定的斥力，可以防止相同组分的接近与合并。本专利技术中增强剂为长玻璃纤维，长玻璃纤维是熔融的玻璃通过喷丝孔以极高的速度而制得的连续长纤维，一般直径为5-13um，其力学强度很高，单丝的拉伸强度为2873-3923MPa。在高密度聚乙烯与PET共混体系中加入长玻璃纤维，能有效提高高密度聚乙烯和PET合金的强度，并降低成本。由于长玻璃纤维本身为无机分子，与有机高密度聚乙烯和PET分子体系的相容性较差。因此，长玻璃纤维在加入高密度聚乙烯与PET共混体系之前，需先用偶联剂乙烯基三氯硅烷(A-150)对其进行表面处理。本专利技术中加工助剂为可溶性聚四氟乙烯，在挤出成型过程中，可溶性聚四氟乙烯能有效降低熔融物料与设备模具之间的附着力，提高管材内外表面的光泽度，降低料流阻力，提高了管材的生产效率。本专利技术中浓缩色母料是以低密度聚乙烯为载体，以炭黑为着色剂，以月桂酸钡为分散剂制得，浓缩色母料赋予管材制品黑色。本专利技术采用以上技术方案，将PET与高密度聚乙烯进行增容共混改性，并按照科学的重量份比例由PE100、PET、相容剂、加工助剂和浓缩色母料组成的配方制得了高密度聚乙烯和PET合金管，提高了管道制品的强度、模量、表面硬度、耐热性、耐磨性和抗疲劳强度，使管道制品更适于非开挖技术等领域，拓宽管道产品的使用场合，减少和消除质量事故的发生。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：一种高密度聚乙烯和PET合金管，其由以下重量份的组分混合注塑而成：所述相容剂为聚乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯，所述增强剂为长玻璃纤维，所述加工助剂为可溶性聚四氟乙烯；所述浓缩色母料是以低密度聚乙烯为载体，以炭黑为着色剂，以月桂酸钡为分散剂制得；所述PE100是以100级高密度聚乙烯原料，采用淤浆低压法合成；所述PET是聚对苯二甲酸乙二醇酯，在高真空条件下采用酯交换法缩聚而得。一种高密度聚乙烯和PET合金管的制备方法，其包括以下步骤：1)称取原料：根据各组分重量份比例称取PE100、PET、相容剂、加工助剂、浓缩色母料；2)捏合工艺：将所称取的原料按比例依次投入混料机中，在70℃-110℃下混合均匀形成一级混合料，并干燥20-30分钟得到二级混合料；3)挤出成型工艺：将二级混合料投入平行双螺杆挤出机，并在挤出机的进纤口中加入增强剂，通过调节进纤速度和主机挤出速度来控制增强剂的加入比例，挤出成型得到管坯，在挤出过程中，螺杆温度为40-60℃，料筒温度为190-210℃，模具温度为200-220℃；管坯挤出后，采用真空冷却定径法进行冷却定型，冷却时真空度为-0.02～-0.04MPa，冷却温度为15-20℃；管坯冷却定型后,经切割成段并包装为合金管成品；4)成品入库：对所述合金管成品进行检验，合格品进仓。实施例1一种高密度聚乙烯和PET合金管的制备方法，其包括以下步骤：1)称取原料：根据各组分重量份比例称取PE100、PET、相容剂、加工助剂、浓缩色母料,2)捏合工艺：将所称取的原料按比例依次投入混料机中，在70℃-110℃下混合均匀形成一级混合料，并干燥20-30分钟得本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高密度聚乙烯和PET合金管，其特征在于：其由以下重量份的组分混合注塑而成：PE100 100份； PET 20‑50份；相容剂 5‑8份； 增强剂 10‑25份；加工助剂 0.2‑1.0份； 浓缩色母料 0.8‑1.5份。
【技术特征摘要】
1.一种高密度聚乙烯和PET合金管，其特征在于：其由以下重量份的组分混合注塑而成：PE100100份；PET20-50份；相容剂5-8份；增强剂10-25份；加工助剂0.2-1.0份；浓缩色母料0.8-1.5份；所述相容剂为聚乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯，所述增强剂为长玻璃纤维，所述加工助剂为可溶性聚四氟乙烯。2.根据权利要求1所述的一种高密度聚乙烯和PET合金管，其特征在于：所述浓缩色母料是以低密度聚乙烯为载体，以炭黑为着色剂，以月桂酸钡为分散剂制得。3.根据权利要求1所述的一种高密度聚乙烯和PET合金管，其特征在于：所述PE100是以100级高密度聚乙烯原料，采用淤浆低压法合成。4.根据权利要求1所述的一种高密度聚乙烯和PET合金管，其特征在于：所述PET是聚对苯二甲酸乙二醇酯，在高真空条件下采用酯交换法缩聚而得。5.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈源喜，
申请(专利权)人：福建博大塑业新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35
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