一种多功能HDPE多层复合波纹管及其制备方法技术

本发明专利技术属于塑料管材及其制备方法技术领域，具体涉及一种多功能HDPE多层复合波纹管及其制备方法。本发明专利技术采用三层共挤的方法制备得到的多功能HDPE多层复合波纹管能同时具有优异的抗紫外线功能和抗冲功能；同时制备方法操作简单，使用3层共挤的方式在波纹管外层表面再挤出一层功能层，功能材料仅需在占外层厚度10％～25％的功能层中添加，大大降低了生产成本，适用于大规模生产。适用于大规模生产。适用于大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能HDPE多层复合波纹管及其制备方法


[0001]本专利技术属于塑料管材及其制备方法
更具体地，涉及一种多功能HDPE多层复合波纹管及其制备方法。

技术介绍

[0002]高密度聚乙烯(HDPE)波纹管、水泥管、铸铁管、缠绕管等管材是目前市场上市政产品比较受欢迎的。这些市政类管材在仓存、运输和安装等环节的环境一般都比较恶劣。HDPE管材的耐候性虽然很好，但在搬运过程中无法避免强力撞击，其可能会导致管材表面损伤。同时长期在阳光暴晒下会使产品性能快速降低，而市政管道在仓储和安装过程中，大多数都处于露天状态，在强烈紫外线照射下，极易出现外观颜色变差和性能降低的情况。
[0003]为了解决此问题，现有技术将抗紫外线等功能材料添加到管材中，虽然其具有一定的抗紫外线作用，但是制备方法一般采用双层共挤的工艺，管材分为内层和外层，外层总厚度为1.5～5.0mm，占管材总厚度的60％～65％，抗紫外线剂一般要添加在整个外层中，成本非常高。如中国专利申请公开了一种具有抗紫外线功能的夏季双壁波纹管，虽然其具有一定的抗紫外线功能，但其采用的制备方法是双层共挤，需将抗紫外线剂添加在整个外层中，成本极高。当要实现其它功能或效果时，同样地，也需要将功能添加剂添加在整个外层中，成本也极高。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服现有HDPE波纹管制备方法成本高的缺陷和不足，提供一种成本低、同时具备多种功能的多功能HDPE多层复合波纹管的制备方法。
[0005]本专利技术的目的是提供一种多功能HDPE多层复合波纹管。
[0006]本专利技术的上述目通过以下技术方案实现：
[0007]一种多功能HDPE多层复合波纹管的制备方法，包括如下步骤：
[0008]S1.将功能层原料混合均匀后制成功能层颗粒、将外层原料混合均匀后制成外层颗粒、将内层原料混合均匀后制成内层颗粒；
[0009]S2.将步骤S1所得功能层颗粒、外层颗粒以及内层颗粒经3层共挤得初产品、成型；
[0010]在步骤S2中，所述3层共挤中的3层分别对应HDPE多层复合波纹管的功能层、外层和内层，其中，功能层的厚度为外层厚度的10％～25％；
[0011]所述功能层原料包括以下按重量份数计算的组分：
[0012]线性低密度聚乙烯
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87.5～100份；
[0013]功能材料
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1～15份。
[0014]本专利技术创造性的在制备波纹管的过程中增加一台挤出机达到三层共挤，各层材料先混合成均匀的颗粒，再通过挤出机挤出塑化得熔融材料后，熔融材料通过模头内不同流道，进入相应的通道中，通过不同螺旋体均匀的从平直段共挤出。功能层流道最靠外层口模，均匀的附着在外层表面，起到各种不同的作用。
[0015]增加一台挤出机可以在外层的表面直接共挤一层功能层，成本较高的功能材料只需在功能层添加，不需要在整个外层中全部添加，且功能层的厚度占外层壁厚的10％～25％最佳，过薄功能层的功能效果不理想，过厚成本增加而且对产品的整体刚性有较大影响，所以能大大减少功能材料的添加量从而降低成本。
[0016]一般一条波纹管的重量为300kg(含内层和外层)，外层占整个波纹管厚度的65％(厚度与重量成正比)，即外层重量为300
×
65％＝195kg，内层重量为105kg，内外层材料的价格均为10000元/吨，功能助剂的价格为30元/kg(3万/吨)。若当功能材料(增韧，抗冲击，抗紫外，耐老化，鲜艳颜色，荧光，阻燃等功能)需添加10％时，按现有方法在整个外层全部添加，在外层材料添加10％的功能材料后，得到的新外层材料成本高达12000元/吨(外层材料价格
×
90％+功能层材料价格
×
10％)，整个波纹管的材料成本为11300元/吨(新外层材料价格
×
65％+内层材料价格
×
35％)。但是按照本专利技术的多层共挤方法制备，功能材料仅需在功能层添加，而功能层的厚度仅占外层厚度的10％～25％，所以只有10％～25％的材料需要添加功能材料，按功能层占外层厚度的17％计算，则整个波纹管的成本为10330元/吨(功能层材料价格
×
65％
×
17％
×
10％+外层材料价格
×
65％+外层材料价格
×
35％)，达到相同的性能目标，投入成本减少970元/吨。成本降低了8.6％。
[0017]优选地，所述功能层原料还包括着色母粒，重量份数为0～6份。
[0018]优选地，所述功能层的挤出机加工温度为170～230℃，所述外层的挤出机加工温度为180～220℃，所述内层的挤出机加工温度为170～210℃。
[0019]优选地，所述功能材料为抗紫外线剂、抗冲剂、防火材料、防烟材料或荧光材料中的一种或几种。
[0020]本专利技术HDPE多层复合波纹管的制备方法可以根据管材性能的要求添加一种或多种功能材料，可以使波纹管同时具有多种性能，如同时具有抗紫外线、抗冲、阻燃功能也可同时具有抗紫外线、发光、防火功能。
[0021]优选地，在步骤S1中，所述功能层颗粒、外层颗粒、内层颗粒的粒径为2～3mm。
[0022]优选地，在步骤S2中，所述成型的过程为将初产品经过冷却定型、喷码、切割即得。
[0023]优选地，所述冷却定型的过程为：将初产品放置在有水流的模块上，水温为35～45℃，在真空条件下，用外部的冷风机给模块降温，增加降温速度，再将经模块降温的初产品送入水温为10～15℃喷淋水箱内冷却。
[0024]优选地，所述喷码为激光喷码。
[0025]优选地，所述切割为由定位轮尺定位后，准确切割成6～8米长的HDPE多层复合波纹管。
[0026]优选地，所述外层原料包括以下按重量份数计算的组分：
[0027][0028]优选地，所述内层原料包括以下按重量份数计算的组分：
[0029][0030]优选地，所述助剂包括消泡剂、着色母粒、碳酸钙填充材料。
[0031]具体地，本专利技术采用的着色母粒为着色黑色母粒。
[0032]本专利技术进一步保护一种多功能HDPE多层复合波纹管，包括内层和外层，在外层表面还包括功能层，所述功能层由共挤得到。
[0033]本专利技术具有以下有益效果：
[0034]本专利技术采用三层共挤的方法制备得到的多功能HDPE多层复合波纹管能同时具有优异的抗紫外线和抗冲功能；同时制备工艺操作简单，使用3层共挤的方式在波纹管外层表面再挤出一层功能层，功能材料仅需在占外层厚度10％～25％的功能层中添加，大大降低了生产成本，适用于大规模生产。
附图说明
[0035]图1本申请实施例中制备多功能HDPE多层复合波纹管制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
[0036]以下结合说明书附图和具体实施例来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能HDPE多层复合波纹管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.将功能层原料混合均匀后制成功能层颗粒、将外层原料混合均匀后制成外层颗粒、将内层原料混合均匀后制成内层颗粒；S2.将步骤S1所得功能层颗粒、外层颗粒以及内层颗粒经3层共挤得初产品、成型；在步骤S2中，所述3层共挤中的3层分别对应HDPE多层复合波纹管的功能层、外层和内层，其中，功能层的厚度为外层厚度的10％～25％；所述功能层原料包括以下按重量份数计算的组分：线性低密度聚乙烯
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87.5～100份；功能材料
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1～15份。2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述功能层原料还包括着色母粒，重量份数为0～6份。3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述功能层的挤出机加工温度为170～230℃，所述外层的挤出机加工温度为180～220...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢峰，
申请(专利权)人：广东联塑科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：