一种管材及其制备方法和施工方法技术

本发明专利技术提供了一种管材及其制备方法和施工方法，属于建筑材料技术领域。以质量份数计，本发明专利技术的管材包括以下制备原料：硬聚氯乙烯80份、热稳定剂2.5～5份、抗冲改性剂3～5份、润滑剂1份、填充剂10份和抗氧化剂1份；所述热稳定剂包括硬脂酸钙和硬脂酸锌；所述硬脂酸钙和硬脂酸锌的质量比为1：0.5～2。硬脂酸锌通过酯化作用可以置换PVC分子链上的烯丙基氯，提高PVC初期稳定性，硬脂酸钙能捕捉PVC降解释放的HCl，从而提高PVC的后期稳定性，因此本发明专利技术的管材具有良好的初期和长期稳定性，在高温条件下性能稳定；并且本发明专利技术通过调整硬脂酸钙和硬脂酸锌的比例，使两者产生协同作用提高了产品的强度和硬度。的强度和硬度。的强度和硬度。

【技术实现步骤摘要】
一种管材及其制备方法和施工方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种管材及其制备方法和施工方法。

技术介绍

[0002]随着我国建筑业的迅猛发展，建筑材料在不断更新换代。同时在我国城市化进程中，随着城市建设的高速发展和城镇化快速推进，城市规模越来越庞大，构成状况越来越复杂，城市原有排水系统已不能满足现状。
[0003]传统的镀锌钢管、混凝土管和球墨铸铁管由于易锈蚀、自重大、运输不便等原因被取而代之。目前PVC管和PE管是当今两种最常用的塑料供水管道产品。而普通的PVC管材一般质量较差，硬度不够，容易老化等，耐热性能差，适用于连续排放温度不超过40℃，瞬时排放温度不超过80℃的生活污水。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种管材及其制备方法和施工方法，本专利技术的管材具有高强度和优异的热稳定性。
[0005]本专利技术提供了一种管材，以质量份数计，包括以下制备原料：
[0006]硬聚氯乙烯80份、热稳定剂2.5～5份、抗冲改性剂3～5份、润滑剂1份、填充剂10份和抗氧化剂1份；
[0007]所述热稳定剂包括硬脂酸钙和硬脂酸锌；所述硬脂酸钙和硬脂酸锌的质量比为1：0.5～2。
[0008]优选的，所述制备原料还包括色粉1份。
[0009]优选的，所述管材的密度为1.43437～1.43507g/cm3。
[0010]优选的，所述硬聚氯乙烯的弹性模量为1500～3000MPa。
[0011]优选的，所述抗冲改性剂为核壳结构，核为丙烯酸酯类共聚物，壳为甲基丙烯酸酯类共聚物。
[0012]优选的，所述管材的外径为557.5～560.5mm，壁厚为29.40～30.40mm。
[0013]本专利技术还提供了上述方案所述管材的制备方法，包括以下步骤：
[0014]将各制备原料混合后进行挤出，得到所述管材。
[0015]优选的，所述混合的温度为150～170℃，时间为2～6min，搅拌速率为80～120rpm；
[0016]所述挤出的温度为165～190℃。
[0017]优选的，所述挤出的模具压缩比为2.5～6。
[0018]本专利技术还提供了一种管材的施工方法，包括以下步骤：
[0019]将不锈钢环套式接头管件、管材和全塑管件依次连接后在推力的作用下螺旋出土，形成孔道；将要求数量的管材顶入孔道中。
[0020]本专利技术提供了一种管材，以质量份数计，包括以下制备原料：硬聚氯乙烯80份、热稳定剂2.5～5份、抗冲改性剂3～5份、润滑剂1份、填充剂10份和抗氧化剂1份；所述热稳定
剂包括硬脂酸钙和硬脂酸锌；所述硬脂酸钙和硬脂酸锌的质量比为1：0.5～2。本专利技术选用硬脂酸钙和硬脂酸锌作为热稳定剂，其中，硬脂酸锌通过酯化作用可以置换PVC分子链上的不稳定基团—烯丙基氯，提高PVC初期稳定性；硬脂酸钙能捕捉PVC降解释放的HCl，从而提高PVC的后期稳定性，因此本专利技术的管材具有良好的初期和长期稳定性，在高温条件下性能稳定；实施例结果表明，本专利技术管材在150℃加热2h，其纵向回缩率仅为3.5％。并且本专利技术通过调整硬脂酸钙和硬脂酸锌的比例，使两者产生了协同作用，提高了产品的强度和硬度。实施例结果表明，本专利技术管材的环刚度达到65.38KN/m2。
[0021]进一步地，本专利技术选用核为丙烯酸酯类共聚物、壳为甲基丙烯酸酯类共聚物的丙烯酸酯类抗冲改性剂，其与PVC具有良好的相容性，并且当受到外力冲击时丙烯酸酯类抗冲改性剂的核发生改变，引发银纹和剪切带的产生，吸收了冲击能量，从而提高了管材的抗冲击性能。此外，在长期的户外曝光条件下，能展现出优异的耐候性和色彩持久性。实施例结果表明，本专利技术管材在压扁实验中，试样圆滑，无反向弯曲，无破裂，两壁无破开；本专利技术管材冲击40次后，试样均未破坏。
[0022]此外，在管材原材料PVC中加入的抗冲改性剂、填充剂等加工助剂调节了PVC的流动性。同时因PVC熔体的黏度较大，在通常的加工温度范围，管材单靠加热难以塑化，而本申请在挤出过程中，加热的同时对物料施以剪切和压缩，有利于促进PVC初级粒子相互紧密接触，从而促进了其塑化，提高了材料的韧性，塑化度，从而使材料的极限塑性变形能力提高。实施例结果表明，本专利技术管材在静液压强度实验中，与不锈钢套的连接部位无渗漏。
[0023]进一步地，本专利技术还对管材的壁厚和外径进行了调整，使得管材不会因壁厚过厚缩小管材内部空间，影响流体的通过性，同时也提升了管材的环刚度；弹性模量越大，环刚度也就越大，因此本专利技术采用弹性模量为1500～3000MPa的硬聚氯乙烯，进一步提高了管材的环刚度、承载力和抗内外压能力。实施例结果表明，本专利技术管材的环刚度为65.38KN/m2。
[0024]进一步地，本专利技术通过挤出模具的压缩比降低了PVC熔体流经机头模具中所受剪切力，从而减小分子相互缠绕、压缩、团聚的力量，流出机头模具的热泡管残余的“应力”小，所以在热影响下管材沿纵向塑性变化很小，性能稳定，即纵向回缩率小。实施例结果表明，本专利技术管材的纵向收缩率为3.5％。
[0025]本专利技术管材的密度低，相对于同一口径、同一压力等级的管材而言，本专利技术管材的重量与HDPE管材相近甚至更轻，所以在同样情况下，本专利技术管材管材更利于运输与安装。
[0026]本专利技术的管材采用绿色环保无铅配方代替复合铅盐配方，不破坏水质，卫生无毒，强度、韧性、耐腐蚀性、耐酸碱性均优于常见的管道材料，适用于工业污水排放及输送；管材表面硬度和抗拉强度抗压抗冲击效果优异，抗老化性好，正常使用寿命可达50年以上。
[0027]本专利技术的管材在加工初期加入了润滑剂，内壁能长期保持平滑，对流体的阻力很小，节省输送的成本；管材重量较轻，可以节省安装成本；
[0028]本专利技术的管材可用不锈钢环套式接头管件和全塑管件连接，减少泄漏的可能，提供了很好的密封功能，解决了大口径PVC管材连接的问题，可以保护整段管道不受冲击、振动、土壤移动、膨胀收缩的影响，且不存在沉降隐患，从而降低维护成本。本专利技术管材成套系统采用地面“微创”非开挖低负荷一次性工法，相比较传统的二次施工工法，更利于在繁华都市中进行地下施工，有着施工便利、工期短、拆迁量小、不产生大量土方、不影响地面交通、不破坏路面和地表植被、不影响地下管线运营质量、不影响市民正常商业活动和日常生
活等显著优势，可以在确保施工质量的同时，减少对市民日常生活的影响，在经济效益和社会效益方面都有着重大意义。本专利技术的施工方法中，推进顶力主要作用于管节头，推进时承受力小，这样就不会发生管节爆头漏水污染地下水和造成地面隆起事故，从而保证重力流污水管道50年以上的使用寿命
附图说明
[0029]图1为本专利技术管材的实物图。
具体实施方式
[0030]本专利技术提供了一种管材，以质量份数计，包括以下制备原料：
[0031]硬聚氯乙烯80份、热稳定剂2.5～5份、抗冲改性剂3～5份、润滑剂1份、填充剂10份本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管材，其特征在于，以质量份数计，包括以下制备原料：硬聚氯乙烯80份、热稳定剂2.5～5份、抗冲改性剂3～5份、润滑剂1份、填充剂10份和抗氧化剂1份；所述热稳定剂包括硬脂酸钙和硬脂酸锌；所述硬脂酸钙和硬脂酸锌的质量比为1：0.5～2。2.根据权利要求1所述的管材，其特征在于，所述制备原料还包括色粉1份。3.根据权利要求1或2所述的管材，其特征在于，所述管材的密度为1.43437～1.43507g/cm3。4.根据权利要求1或2所述的管材，其特征在于，所述硬聚氯乙烯的弹性模量为1500～3000MPa。5.根据权利要求1或2所述的管材，其特征在于，所述抗冲改性剂为核壳结构，核为丙烯酸酯类共聚物，壳为甲基丙烯酸酯类共聚物。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡芳昌，程宏扬，张长波，江永芳，黎盛华，尤荣柯，马宁，马光书，郑瑞铣，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：