一种环保型轻质高刚度塑料排水管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保型轻质高刚度塑料排水管及其制备方法，涉及塑料技术领域。本发明专利技术制备环保型轻质高刚度塑料排水管时，先将聚乙烯、三(乙烯基苯)基胺、引发剂、催化剂、润滑剂、颜料、填料在光照条件下共混得到自制塑料母料；再将自制塑料母料放入螺杆共挤机挤出成型得到环保型轻质高刚度塑料排水管；其中，引发剂为过氧化异丙苯；催化剂为二月桂酸二丁基锡；润滑剂为石蜡；颜料为纳米二氧化钛；填料包括异氰酸酯基玄武岩短切纤维、废钢渣；本发明专利技术制得的环保型轻质高刚度塑料排水管具备良好的刚度和抗冲击性。的刚度和抗冲击性。

【技术实现步骤摘要】
一种环保型轻质高刚度塑料排水管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及塑料
，具体为一种环保型轻质高刚度塑料排水管及其制备方法。

技术介绍

[0002]LLDPE排水管是以线性低密度聚乙烯树脂为主，采用挤出成型工艺制成的用于无内压作用的热塑性塑料圆管的统称。LLDPE排水管是传统的钢铁管材、聚氯乙烯排水管的换代产品，它主要承担雨水、污水、农田排灌等排水的任务，广泛用于公路、铁路路基、地铁工程、废弃物填埋场、隧道、绿化带、运动场及含水量偏高引起的边坡防护等排水领域,以及农业、园艺之地下灌溉、排水系统。
[0003]在使用过程中，技术人员发现LLDPE排水管的刚度和抗冲击性较弱，使用寿命短，然而HDPE排水管质量较重、原料成本较高。因此，为了降低排水管成本增加LLDPE排水管使用寿命，急需制造出一种刚度和抗冲击性较强的LLDPE排水管。
[0004]本专利技术发现了这个问题，并通过对重工业的废钢渣重利用配合质轻的玄武岩纤维添加到LLDPE中，制备出一种环保型轻质高刚度塑料排水管来解决这一问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种环保型轻质高刚度塑料排水管及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种环保型轻质高刚度塑料排水管，所述将自制塑料母料放入螺杆共挤机挤出成型得到。
[0008]进一步的，所述自制塑料母料是将聚乙烯、三(乙烯基苯)基胺、引发剂、催化剂、润滑剂、颜料、填料在光照条件下共混得到。
[0009]进一步的，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯，其拉伸强度≥12MPa，熔融指数为10～20g/10min。
[0010]进一步的，所述引发剂为过氧化异丙苯；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；润滑剂为石蜡；所述颜料为纳米二氧化钛；所述填料包括异氰酸酯基玄武岩短切纤维、废钢渣。
[0011]进一步的，一种环保型轻质高刚度塑料排水管的制备方法，包括以下制备步骤：
[0012](1)自制塑料母料的制备：首先，按重量分数将100份聚乙烯、50～70份三(乙烯基苯)基胺、3～5份引发剂加入密炼机，在155℃的温度下密炼3～5min进行接枝，然后再将0.3～0.7份润滑剂、8～10份10～20nm的纳米二氧化钛、5～7份异氰酸酯基玄武岩短切纤维、5～7份废钢渣依次加入密炼机，继续密炼5～10min，在25W紫外灯下照射80～120min，将3～5份催化剂二月桂酸二丁基锡加入60～80℃密炼机，继续密炼50～70min，转入双螺杆挤出机挤出、冷却和切粒，制备得到自制塑料母料；
[0013](2)将自制塑料母料放入成型机，在熔压15～21Mpa，熔温200～210℃的条件下，经
设定工艺温度为190～210℃成型挤出管材。
[0014]进一步的，步骤(1)所述异氰酸酯基玄武岩短切纤维的制备方法如下：将直径为3～7μm、长度为0.4～0.6mm的玄武岩短切纤维和浓硫酸按质量比1：200～1：240混合，在30～40kHz下超声20～40min，随后加入玄武岩短切纤维质量50～70倍的质量分数为68％的浓硝酸，在600～800r/min下搅拌8～12min，升温至50～70℃，继续搅拌1.8～2.2h，加入玄武岩短切纤维质量90～110倍的去离子水稀释，静置3.5～4.5h，再用孔径为220nm的微孔滤膜真空抽滤，用去离子水洗涤至滤液pH为7，随后用无水乙醇洗涤2～4次，放入50～70℃烘箱烘40～60min，随后加入到玄武岩短切纤维质量20～40倍的乙醚中，继续超声20～40min，加入玄武岩短切纤维质量0.8～1倍的对氨基苯甲酸，以40～60滴/min滴加玄武岩短切纤维质量0.6～0.8倍的浓硫酸，升温至60～80℃，继续搅拌1～3h，过滤，分别用无水乙醇和去离子水洗涤2～4次，放入55～65℃烘箱烘40～60min，得到氨基化玄武岩短切纤维；随后在氩气保护条件下，在鼓泡式反应器内以2～4m3/h速度通入光气，3～5min后在常压、
‑
10～0℃和800～1200r/min搅拌条件下按质量比为1：0.004～1：0.006加入氨基化玄武岩短切纤维和催化剂二甲基甲酰胺，继续通入氨基化玄武岩短切纤维质量5～7倍的光气反应10～20h，制得异氰酸酯基碳纳米管。
[0015]进一步的，步骤(1)所述废钢渣的制备方法如下：废钢渣固体经过脱水高温煅烧烘干至水分含量为3％以下，随后通过粉碎机粉碎至粒径0.8cm以下，再通过磨粉机磨成1000～1200目的废钢渣。
[0016]进一步的，步骤(1)所述三(乙烯基苯)基胺的制备方法如下：按重量份数将80～120份甲苯、8～12份4
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硝基
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4'
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氨基二苯乙烯
‑
2,2'
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二磺酸、50～70份4
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碘苯乙烯、2～4份氯化亚铜、50～70份氢氧化钾和3～5份1,10
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菲啰啉，氮气保护下升温至112～114℃，以600～800r/min搅拌6h，制备得到三(乙烯基苯)基胺。
[0017]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0018]本专利技术制备的环保型轻质高刚度塑料排水管是将自制塑料母料放入螺杆共挤机挤出成型得到；其中，自制塑料母料包括聚乙烯、三(乙烯基苯)基胺、引发剂、催化剂、润滑剂、颜料、填料；引发剂为过氧化异丙苯；催化剂为二月桂酸二丁基锡；润滑剂为石蜡；颜料为纳米二氧化钛；填料包括异氰酸酯基玄武岩短切纤维、废钢渣；自制塑料母料是将聚乙烯、三(乙烯基苯)基胺、引发剂、催化剂、润滑剂、颜料、填料在光照条件下共混得到。
[0019]聚乙烯、三(乙烯基苯)基胺上乙烯聚合，形成含三苯胺的超支化结构，增强了自制塑料母料的抗冲击性；颜料纳米二氧化钛快速进入到空腔中，将纳米二氧化钛均匀地分散在自制塑料母料中，光照条件下，纳米二氧化钛还原三(乙烯基苯)基胺上乙烯上硝基形成氨基，同时，玄武岩短切纤维和废钢渣也嵌入到空腔中，在二月桂酸二丁基锡催化作用下异氰酸酯基玄武岩短切纤维表面的异氰酸酯基和三(乙烯基苯)基胺上的氨基反应，形成脲基，将玄武岩短切纤维和废钢渣稳固地分散在自制塑料母料中，增强了自制塑料母料的刚性的同时，增加了自制塑料母料的交联密度，进而进一步增强了自制塑料母料的抗冲击性，从而增强了环保型轻质高刚度塑料排水管的刚性和抗冲击性。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，
显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]为了更清楚的说明本专利技术提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在将以下实施例中制得的环保型轻质高刚度塑料排水管的各指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保型轻质高刚度塑料排水管，其特征在于，所述将自制塑料母料放入螺杆共挤机挤出成型得到。2.根据权利要求1所述的环保型轻质高刚度塑料排水管，其特征在于，所述自制塑料母料是将聚乙烯、三(乙烯基苯)基胺、引发剂、催化剂、润滑剂、颜料、填料在光照条件下共混得到。3.根据权利要求2所述的环保型轻质高刚度塑料排水管，其特征在于，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯，其拉伸强度≥12MPa，熔融指数为10～20g/10min。4.根据权利要求2所述的环保型轻质高刚度塑料排水管，其特征在于，所述引发剂为过氧化异丙苯；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；润滑剂为石蜡；所述颜料为纳米二氧化钛；所述填料包括异氰酸酯基玄武岩短切纤维、废钢渣。5.一种环保型轻质高刚度塑料排水管的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：(1)自制塑料母料的制备：首先，按重量分数将100份聚乙烯、50～70份三(乙烯基苯)基胺、3～5份引发剂加入密炼机，在155℃的温度下密炼3～5min进行接枝，然后再将0.3～0.7份润滑剂、8～10份10～20nm的纳米二氧化钛、5～7份异氰酸酯基玄武岩短切纤维、5～7份废钢渣依次加入密炼机，继续密炼5～10min，在25W紫外灯下照射80～120min，将3～5份催化剂二月桂酸二丁基锡加入60～80℃密炼机，继续密炼50～70min，转入双螺杆挤出机挤出、冷却和切粒，制备得到自制塑料母料；(2)将自制塑料母料放入成型机，在熔压15～21Mpa，熔温200～210℃的条件下，经设定工艺温度为190～210℃成型挤出管材。6.根据权利要求5所述的环保型轻质高刚度塑料排水管的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述异氰酸酯基玄武岩短切纤维的制备方法如下：将直径为3～7μm、长度为0.4～0.6mm的玄武岩短切纤维和浓硫酸按质量比1：200～1：240混合，在30～40kHz下超声20～40min，随后加入玄武岩短切纤维质量50～70倍的质量分数为68％的浓硝酸，在600～800r/min下搅拌8～12min，升温至50～70℃，继续搅拌1.8～2.2h，加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：张龙，杨庆兵，
申请(专利权)人：江苏冠之星管道系统有限公司，
类型：发明
国别省市：