[发明专利]一种用于耐热HDPE缠绕管的复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料，具体涉及一种用于耐热HDPE缠绕管的复合材料。

背景技术

与传统的金属管、水泥管相比，塑料管材具有质量轻、耐腐蚀、水流阻力小、综合节能性好、运输安装方便、使用寿命长等优点。塑料管材使用的材料主要有PVC、PE及聚丙烯等。与其它塑料管相比，高密度聚乙烯(HDPE)管材具有密度低、韧性好、耐腐蚀、绝缘性能好、易于施工和安装等优点，广泛应用于市政和建筑给排水、燃气、供热采暖、电线电缆穿线、农用节水灌溉等领域。

普通HDPE管材的主要成分为高密度聚乙烯，以及少量的炭黑、抗老化剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、稳定剂等辅料，HDPE管通过塑料挤出生产设备通过三层共挤而成。但由于普通HDPE管材本身的熔点在126～130℃之间，HDPE管材在耐热方面有一定的局限性，不适用于温度高于120℃的环境。因而，开发生产具有良好耐热度的HDPE管材生产配方，提高产品应用广度，必将产生显著的经济效益和良好的社会效益。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有良好耐热燃性能的HDPE缠绕管复合材料。

本发明的上述目的是通过如下方案实现的：

一种用于耐热HDPE缠绕管的复合材料，该复合材料包括以下重量份的组分：HDPE 70～90份；尼龙0.5～5份；马来酸酐接枝聚烯烃0.1～1份；超细滑石粉5～10份；改性剂3～5份；碳酸钙0.5～3份；纳米二氧化硅2～5份；金属氧化物0.5～3份；抗紫外剂0.5～3份。

为进一步提高HDPE缠绕管复合材料的耐热性能，该复合材料包括以下重量份的组分：HDPE80～85份；尼龙1～2份；马来酸酐接枝聚烯烃0.5～1份；超细滑石粉6～8份；改性剂4～5份；碳酸钙1～2份；纳米二氧化硅3～4份；金属氧化物1～2份；抗紫外剂1～2份。

上述改性剂为含氯20％的CPE。

上述超细滑石粉的粒径为1500～3000目。

上述纳米二氧化硅的粒径为200～400nm。

上述金属氧化物选自MgO或CaO中的一种或两种。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：通过在普通HDPE管材料中添加尼龙和马来酸酐接枝聚烯烃，马来酸酐接枝聚烯烃增加了尼龙与HDPE的相容性，使HDPE管材的耐热度由120℃提高为160℃以上；同时，HDPE管材的断裂拉伸强度和断裂延伸率亦有很大提高。

具体实施方式

实施例1

一种用于耐热HDPE缠绕管的复合材料，该复合材料包括以下重量份的组分：HDPE80份；尼龙1份；马来酸酐接枝聚烯烃0.2份；超细滑石粉5份；改性剂(含氯20％的CPE)3份；碳酸钙0.5份；纳米二氧化硅2份；氧化钙0.5份；抗紫外剂(UV-327)0.5份。

制备时，先按照所需要的重量份称取各种原料粉碎后放入混料机，将混合均匀的混合料加入常规螺杆挤出机中进行挤出、造粒，螺杆挤出机的各段挤出温度为：190℃、200℃、220℃、215℃、215℃。

实施例2

一种用于耐热HDPE缠绕管的复合材料，该复合材料包括以下重量份的组分：HDPE90份；尼龙4份；马来酸酐接枝聚烯烃1份；超细滑石粉10份；改性剂(含氯20％的CPE)5份；碳酸钙3份；纳米二氧化硅5份；氧化钙3份；抗紫外剂(UV-327)3份。

实施例3

一种用于耐热HDPE缠绕管的复合材料，该复合材料包括以下重量份的组分：HDPE80份；尼龙1份；马来酸酐接枝聚烯烃0.5份；超细滑石粉6份；改性剂(含氯20％的CPE)4份；碳酸钙1份；纳米二氧化硅3份；氧化钙1份；抗紫外剂(UV-327)1份。

实施例4

一种用于耐热HDPE缠绕管的复合材料，该复合材料包括以下重量份的组分：HDPE85份；尼龙2份；马来酸酐接枝聚烯烃1份；超细滑石粉8份；改性剂(含氯20％的CPE)5份；碳酸钙2份；纳米二氧化硅4份；氧化钙2份；抗紫外剂(UV-327)2份。

将实施例4生产的HDPE管材进行测试，测试结果如下表，从表中可见HDPE管材的耐热度可达到162℃，HDPE管材的撕裂强度和断裂伸长率亦有很大提高。

  测试项目  结果  纵向抗拉强度/≥MPa  24.9  横向抗拉强度/≥MPa  23.5  纵向断裂伸长率/≥％  508  横向断裂伸长率/≥％  498  撕裂强度/≥kN/m  75.6  不透水性/0.3MPa  不透水  低温弯折/-35℃  无弯折  耐热温度30min  162