[发明专利]塑料管材专用料和连续纤维布增强塑料管材的制备方法

说明书

一种塑料管材专用料，由基体树脂100份，无机粉体0～60份，相容剂1～10份，偶联剂1‑5份，润滑剂0.1～1份，抗氧剂1～1份，成核剂0.1～1制备而成。基于上述专用料的连续纤维布增强塑料管材的制备方法是，将连续纤维布导入机头模具中口模的穿布孔及穿布通道，与树脂相互交汇并被均匀地包覆，经过真空定径、冷却等步骤，最终形成具有多层复合结构的塑料管材。本发明的连续纤维布增强塑料管材具有轻量化、高刚性、高抗拉、耐冲击、耐蠕变和应力松弛破坏等优点，可广泛应用于给排水、农业灌溉、燃气输送、矿用等工程及油田、化工及邮电通讯等领域。

技术领域

本发明涉及管材，尤其涉及一种塑料管材专用料和连续纤维布增强塑料管材的制备方法。

背景技术

塑料管材作为一种化学建材，具有低能耗、耐腐蚀、环境友好、使用寿命长的特点。但是，塑料管材普遍存在刚性低、尺寸稳定性差，易发生蠕变及应力松弛破坏的缺陷，单一的树脂材料往往无法满足高载荷、易沉降等特殊工况条件的要求，往往需要通过改性手段对其进行增强、增韧。纤维布(套)是一种网络状结构材料，具有高模量、耐腐蚀、优异尺寸稳定性等优点，纤维布(套)网络中的纤维相互缠绕、纵横交错，在基体树脂中表现为各向异性，能有效地提高纤维布(套)增强管材的抗拉强度、耐冲击性和尺寸稳定性，抑制蠕变及应力松弛等造成的耐久性破坏。

实用新型专利CN2601817Y报道了“长玻纤螺旋在线复配圆形塑料管材挤出机头”。该管材的生产步骤包括将玻璃纤维连续裁切成一定长度的短纤维，使玻璃纤维混合到塑料熔体中，然后使混合熔体绕管材芯棒轴线螺旋流动。该生产方法可以提高纤维与树脂之间的均匀混合程度，简化纤维增强管材的生产流程，降低生产成本；但是这种增强管材的最大问题是伴随着连续长纤维被裁切成3～5mm的短纤维，大幅度降低了纤维对管材韧性、冲击强度、拉伸强度的提升空间。

发明专利CN1844722A报道了“连续长纤维缠绕增强塑料管材”。该发明采用连续长纤维增强热塑性塑料管，缠绕成型制造不同口径的塑料管。由粘结剂包覆的连续纤维束缠绕到已经有底层的塑料管上，或者在线复合挤出涂覆，就地缠绕到一个已加热的圆柱形不锈钢胚上，层层叠加，形成具有规定内径的连续长纤维增强塑料管材。该发明生产的管材采用连续长纤维进行改性，具有高强度和高抗拉性，但是纤维束在基体树脂中的一维分布只能在单方向上对管材进行增强，而无法有效地提高管材整体的韧性和抗冲性能。

根据上述报道，短纤维和连续纤维束对塑料管材的增强、增韧改性都存在着技术上或工艺上的不足之处。采用短纤维对塑料管材进行改性时，短纤维在基体树脂中类似“零维”颗粒状形式存在，在力学性能上表现为各向同性，可以提高管材的刚性，但是无法有效提升塑料管材的抗拉强度、耐冲击强度；而采用连续纤维束对塑料管材进行增强改性时，纤维束在树脂中以一维结构形式存在，在单个方向上能提高管材的抗拉强度和耐冲击强度，但是无法提高沿其他方向上的强度和韧性。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述问题，提供一种塑料管材专用料和连续纤维布增强塑料管材的制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种塑料管材专用料，由以下重量份的组分制备而成：

基体树脂：100份；

无机粉体：0～60份；

相容剂：1～10份；

偶联剂：1-5份；

润滑剂：0.1～1份；

抗氧剂：0.1～1份；

成核剂：0.1～1份。

所述的基体树脂选自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的一种或多种的组合。

所述的相容剂选自聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或多种的混合物。