一种污水下水管道用耐腐蚀、高强度塑料的制备制造技术

本发明专利技术公开了一种污水下水管道用耐腐蚀、高强度塑料的制备，包括如下步骤：（1）改性复合填料的制备；（2）混炼；（3）挤出成型。本发明专利技术提供了一种污水下水管道用耐腐蚀、高强度塑料的制备，方法工艺步骤搭配合理，最终所制得的塑料抗菌耐腐蚀性极佳，具有很好的力学性能，用于下水管道的制作中，性能稳定。

Preparation of a Corrosion Resistant and High Strength Plastic for Sewage Sewerage Pipeline

【技术实现步骤摘要】
一种污水下水管道用耐腐蚀、高强度塑料的制备
本专利技术属于塑料制备
，具体涉及一种污水下水管道用耐腐蚀、高强度塑料的制备。
技术介绍
我国市政排水管道过去主要使用混凝土管，因为它刚性好，环刚度较高，具有良好的力学性能和耐久性。但混凝土管材有很多自身不可克服的缺点：上游环节水泥工业对环境造成的污染十分严重，生产加工能耗高，浪费资源；运输不便，效率低下；连接质量差、易泄漏，污染地下水；光滑度较差，输水能耗大；抗腐蚀性差，抗震性和抗变形性能差，寿命短。与传统的水泥混凝土管、铸铁管、缸瓦管等相比，塑料管不仅完全符合排水管材的要求，而且更具有优良的物理和化学性能：重量轻，抗冲击和抗拉强度高，耐腐蚀性能较好；内表面摩擦系数小，输水能耗小，泄漏少，综合节能性好；具有一定的柔韧性，运输方便，安装简单；使用寿命长；施工简单，易于维护，后期维护周期长、费用低，并且对任何地基都有很好的适应性。而且，与传统混凝土排水管相比，塑料排水管不会造成二次污染，不会因渗漏而污染地下水源，具有良好的社会效益。下水道塑料排水管的广泛应用是市政排水行业发展的必然趋势。聚乙烯具有腐蚀性、电绝缘性优良，是生活中应用非常广泛的一类塑料，聚乙烯塑料无臭无毒、手感似蜡、可耐低温、化学稳定好、吸水性小、刚性、硬度和强度较高，耐辐射性能强，但是聚乙烯塑料对于环境应力非常敏感。因此聚乙烯常常被用于下水道排水管的制作中，但是现今市面上的聚乙烯下水道排水管多存在耐腐蚀性不够，强度低的问题。为了提升下水道排水管的强度，现有方法对其相应的改善处理，如申请号为201710518143.5公开了一种用于制造排水管的改性塑料，通过改性剂搭配其他塑料制备的常规原料成分与聚乙烯混合挤出造粒，该专利技术中并未给出改性剂的作用原理，并且仅仅利用化学试剂进行改性，对其力学性能的改善不够显著。因此，亟需开发一种力学性能好，综合性能佳的耐腐蚀塑料材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种污水下水管道用耐腐蚀、高强度塑料的制备。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种污水下水管道用耐腐蚀、高强度塑料的制备，包括如下步骤：（1）改性复合填料的制备：a.称取相应重量百分比的十八烷基二甲基苄基氯化铵7~9%、壬基氯化铵6~9%、月桂酸5~7%、琥珀酸二（2-乙基己酯）磺酸钠3~6%，余量为去离子水，然后共同投入搅拌罐内，搅拌混匀后得处理液A，将海泡石粉浸入处理液A中，加热加热保持搅拌罐内的温度为56~62℃，不断超声处理1~2h后，滤出海泡石粉烘干至含水率为2~4%备用；b.将玻璃纤维投入到连续式螺杆闪爆机中进行连续闪爆处理，闪爆处理3~5次；c.将操作a所得的海泡石粉、操作b处理后的玻璃纤维、硝酸镧按照重量比为12~14:2~3:0.6~0.7共同投入搅拌罐内，然后向搅拌罐内注入处理液B，加热保持搅拌罐内的温度为100~120℃，以40~50rpm的转速搅拌处理40~50min后，再进行高速离心处理，收集沉淀备用；d.将操作c中所得的沉淀在液氮环境中，以4000~7000rpm的转速研磨处理6~10min即得改性复合填料；（2）混炼：a.将步骤（1）中所得的改性复合填料和聚乙烯粉末按照重量比为1~2:7~8共同投入高速混合机内进行混合得混合物A，在混合的同时采用微波辐射加热处理；b.将操作a中所得的混合物A和杀菌防腐剂按照重量体积比为2~3mg:8~10mL共同投入高压罐内，将高压罐内的温度升至110~130℃，将高压罐内的压力升至0.3~0.4MPa，维压处理2~3min后，快速泄压至常压，取出混合物B备用；c.将操作b中所得的混合物B投入液氮罐内冷冻处理30~40s，然后立刻取出进行真空干燥至含水率0.6~0.9%，得混合物C；d.称取相应重量份的操作c所得的混合物C70~80份、酯化型环氧树脂6~9份、硬脂酸锉1~2份、硬脂酸铝0.5~0.8份、蓖麻油4~6份、聚二甲基硅氧烷2~3份共同投入混炼机进行混炼处理，混炼处理30~40min后，取出混炼料备用；（3）挤出成型：将步骤（2）所得的混炼料投入到双螺杆挤出机内进行挤出成型后，再自然冷却至室温即可。进一步的，所述步骤（1）操作a中超声处理的超声频率为70~80kHz。进一步的，所述步骤（1）操作c中处理液B中各成分及对应重量百分比为：二辛基琥珀酸磺酸钠7~9%、十二烷基苯磺酸钠2~4%、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷5~6%、2-甲基吡啶0.7~0.8%，余量为去离子水。进一步的，所述步骤（2）操作a中微波的频率为80~100GHz，微波辐射处理我时间为10~14min。进一步的，所述步骤（2）操作b中杀菌防腐剂中各成分及对应重量百分比为：棉籽醇提物7~9%、玫瑰精油1~2%、辣椒水6~8%、石榴皮汁液8~10%、黄腐酸0.7~0.9%、无水乙醇10~12%，余量为纯化水。进一步的，所述步骤（2）操作c中真空干燥时的真空度为为800~900mmHg，干燥温度为70~78℃。进一步的，所述步骤（2）操作d中混炼机的工艺参数为：上顶栓压力为0.5~0.7MPa，上游转子转速为100~120rpm，下游转子转速为60~70rpm，上游冷却水的温度为70~80℃，下游冷却水的温度为30~40℃。进一步的，所述步骤（3）中挤出成型时控制双螺杆挤出机挤出的温度为150~170℃。本专利技术针对下水道管道的使用特性，对现今聚乙烯塑料的制备方法进行了特殊的改进处理，有效的改善了塑料的综合使用品质。其中尤其添加了一种特殊的改性复合填料，其是以海泡石粉为基体成分，首先将海泡石粉投入处理液A中浸泡，在超声波的作用下，海泡石的疏水性增强，吸水能力下降，比表面积下降，海泡石表面的硅羟基结构明显减少，海泡石的致密性提高，表面活性增强，为后续其他无机原料的沉积附着奠定基础，并能有效的提高塑料成品的强度，在高温、高压介质下，汽相蒸煮，削弱玻璃纤维间的粘结作用，之后突然泄压，玻璃纤维释放能量，玻璃纤维中的气相介质和水瞬间膨胀，对外做功，使得纤维的结构遭到破坏，然后在处理液B中有效成分的作用下，碳酸镧结合到结构破坏的玻璃纤维的缠绕结构中，两者结合在处理后的海泡石粉的表面形成巨大的分子网状结构，冷冻处理促进网状结构与海泡石粉稳定紧密结合，将其作为填料添加到塑料的制备中，不仅能提高塑料的力学性能，还能吸附杀菌防腐剂将杀菌防腐剂有效的固定到塑料成品种，持久有效的发挥杀菌防腐的作用。在混炼的时候，首先将改性复合填料与聚乙烯粉末在微波辐射的作用下高速混合，聚乙烯吸收微波升温，熔融其周围的填料，并在界面层产生等离子体效应，进一步增强聚乙烯与填料的界面相互作用，提高耐冲击性、耐热性、耐磨性、耐水性、改善尺寸和性状的稳定性及加工性能，形成了高密度的共聚物，界面粘结更强，界面张力大幅度降低，抑制了分散相聚集和粒子破裂，稳固了相界面，形成一种性能稳定的混合物，液氮快速冷冻，混合物间隙快速收缩，结构更加紧致，再将其与其他原料成分进行混炼、挤出成型即可。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术提供了一种污水下水管道用耐腐蚀、高强度塑料的制备，方法工艺步骤搭配合理，最终所制得的塑料抗菌耐腐蚀性极佳，具有很好的力学性能，用于下水管道的制作中，性能稳定。具体实施方式实施例1一种污水下水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污水下水管道用耐腐蚀、高强度塑料的制备，其特征在于，包括如下步骤：（1）改性复合填料的制备：a. 称取相应重量百分比的十八烷基二甲基苄基氯化铵7~9%、壬基氯化铵6~9%、月桂酸5~7%、琥珀酸二（2‑乙基己酯）磺酸钠3~6%，余量为去离子水，然后共同投入搅拌罐内，搅拌混匀后得处理液A，将海泡石粉浸入处理液A中，加热加热保持搅拌罐内的温度为56~62℃，不断超声处理1~2h后，滤出海泡石粉烘干至含水率为2~4%备用；b. 将玻璃纤维投入到连续式螺杆闪爆机中进行连续闪爆处理，闪爆处理3~5次；c. 将操作a所得的海泡石粉、操作b 处理后的玻璃纤维、硝酸镧按照重量比为12~14:2~3:0.6~0.7共同投入搅拌罐内，然后向搅拌罐内注入处理液B，加热保持搅拌罐内的温度为100~120℃，以40~50rpm的转速搅拌处理40~50min后，再进行高速离心处理，收集沉淀备用；d. 将操作c中所得的沉淀在液氮环境中，以4000~7000rpm的转速研磨处理6~10min即得改性复合填料；（2）混炼：a. 将步骤（1）中所得的改性复合填料和聚乙烯粉末按照重量比为1~2:7~8共同投入高速混合机内进行混合得混合物A，在混合的同时采用微波辐射加热处理；b. 将操作a中所得的混合物A和杀菌防腐剂按照重量体积比为2~3mg:8~10mL共同投入高压罐内，将高压罐内的温度升至110~130℃，将高压罐内的压力升至0.3~0.4MPa，维压处理2~3min后，快速泄压至常压，取出混合物B备用；c. 将操作b中所得的混合物B投入液氮罐内冷冻处理30~40s，然后立刻取出进行真空干燥至含水率0.6~0.9%，得混合物C；d. 称取相应重量份的操作c所得的混合物C 70~80份、酯化型环氧树脂6~9份、硬脂酸锉1~2份、硬脂酸铝0.5~0.8份、蓖麻油4~6份、聚二甲基硅氧烷2~3份共同投入混炼机进行混炼处理，混炼处理30~40min后，取出混炼料备用；（3）挤出成型：将步骤（2）所得的混炼料投入到双螺杆挤出机内进行挤出成型后，再自然冷却至室温即可。...

【技术特征摘要】
1.一种污水下水管道用耐腐蚀、高强度塑料的制备，其特征在于，包括如下步骤：（1）改性复合填料的制备：a.称取相应重量百分比的十八烷基二甲基苄基氯化铵7~9%、壬基氯化铵6~9%、月桂酸5~7%、琥珀酸二（2-乙基己酯）磺酸钠3~6%，余量为去离子水，然后共同投入搅拌罐内，搅拌混匀后得处理液A，将海泡石粉浸入处理液A中，加热加热保持搅拌罐内的温度为56~62℃，不断超声处理1~2h后，滤出海泡石粉烘干至含水率为2~4%备用；b.将玻璃纤维投入到连续式螺杆闪爆机中进行连续闪爆处理，闪爆处理3~5次；c.将操作a所得的海泡石粉、操作b处理后的玻璃纤维、硝酸镧按照重量比为12~14:2~3:0.6~0.7共同投入搅拌罐内，然后向搅拌罐内注入处理液B，加热保持搅拌罐内的温度为100~120℃，以40~50rpm的转速搅拌处理40~50min后，再进行高速离心处理，收集沉淀备用；d.将操作c中所得的沉淀在液氮环境中，以4000~7000rpm的转速研磨处理6~10min即得改性复合填料；（2）混炼：a.将步骤（1）中所得的改性复合填料和聚乙烯粉末按照重量比为1~2:7~8共同投入高速混合机内进行混合得混合物A，在混合的同时采用微波辐射加热处理；b.将操作a中所得的混合物A和杀菌防腐剂按照重量体积比为2~3mg:8~10mL共同投入高压罐内，将高压罐内的温度升至110~130℃，将高压罐内的压力升至0.3~0.4MPa，维压处理2~3min后，快速泄压至常压，取出混合物B备用；c.将操作b中所得的混合物B投入液氮罐内冷冻处理30~40s，然后立刻取出进行真空干燥至含水率0.6~0.9%，得混合物C；d.称取相应重量份的操作c所得的混合物C70~80份、酯化型环氧树脂6~9份、硬脂酸锉1~2份、硬脂酸铝0.5~0.8份、蓖麻油4~6份、聚二甲基硅氧烷2~3份共同投入混炼机进行混炼处理，混...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭坤，
申请(专利权)人：马鞍山卓凡新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34