[发明专利]一种增强改性聚丙烯双壁缠绕管及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及管道技术领域，具体地说，是一种增强改性聚丙烯(FRPP)双壁缠绕管及其制备方法。

背景技术

高密度聚乙烯双壁缠绕管以高密度聚乙烯(HDPE)为主要原料，采用特殊挤出工艺在热熔状态下缠绕而成，其轴向管壁截面为双壁工字形，内壁致密光滑，中空，管材本身质量轻而强度高。由于其独特的成型工艺，可生产口径达3000mm的大口径管材。作为一种新型的化学建材，HDPE双壁缠绕管具有重量轻、耐腐蚀、管壁光滑、过流能力大、密封性能好、使用寿命长、运输安装方便及施工速度快等优点，在我国城市排水系统建设过程中得到大量的应用。

PE管道虽然韧性很好，但是普遍存在刚性差，收缩率大，型变量大，耐高温性和化学稳定性差等缺点。

而聚丙烯(PP)材料的优点是材料刚性好，耐高温性能与聚乙烯比较有大大提高，但韧性较差。

中国专利文献CN102691832A公开了一种玻纤增强HDPE双壁缠绕管及其制作方法，由玻纤增强HDPE塑料管经螺旋缠绕并用塑料热熔胶焊接而成，其中的玻纤增强HDPE塑料管为长玻纤的重量百分比含量在5％-40％之间的中空矩形玻纤增强HDPE塑料管。

现有技术中的聚乙烯双壁缠绕管的韧性好，耐低温性能优良；但是普遍具有刚性相对较差，耐热温度低，收缩率大，尺寸稳定性较差，耐光老化性能差等缺点，且成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增强改性聚丙烯(FRPP)双壁缠绕管及其制备方法，在保证管材性能的前提下，更好的提高双壁缠绕管的耐热性能、降低型变量，提高产品的刚度和抗冲击强度，同时大幅降低生产成本。

本发明的第一方面，提供一种增强改性聚丙烯双壁缠绕管，所述的增强改性聚丙烯双壁缠绕管由增强改性聚丙烯中空矩形管经螺旋缠绕并用粘接胶条粘接而成，所述的增强改性聚丙烯中空矩形管由以下重量份的原料制成：

所述的粘接胶条由以下重量份的原料制成：

所述的增强改性聚丙烯双壁缠绕管的内径一般为150-3000mm，也可以根据客户需要定制其他尺寸，所述的中空矩形管的空腔尺寸除满足国标要求的任意尺寸之外，也可以根据其他特殊要求需要来进行定制。

所述的聚丙烯的熔融指数为≤0.20g/10min(230℃，2.16kg)。优选北京燕山石化和南京金陵石化的PPR-ED-001。

所述的增润用聚乙烯一般选用线性低密度聚乙烯(LLDPE)或高密度聚乙烯(HDPE)、或低密度聚乙烯(LDPE)，主要优先中国石化的7042N线性低密度聚乙烯和上海金菲的高密度聚乙烯(TR480)，具体可按照用户对产品的使用环境、要求来确定。作为韧性调节作用。

所述的增强用填充母料选自以超细活性碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉、或云母为基础制成的功能性填充母料。优选超细活性碳酸钙和重质碳酸钙。

所述的润滑剂就是在生产过程中起润滑作用的助剂，一般为PE蜡或PP蜡，也可其中添加小量的硬脂酸等作为补充。

所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸脂抗氧剂复合体系，用于提高加工稳定性及耐久性能。优选复合抗氧剂B215、B225，在产品生产商方面，优先巴斯夫。

所述的色母粒就是着色剂，如黑色母粒等。

所述的吸水母粒，也就是消泡剂，功能是吸水。

所述的同类回用料主要是指本厂的同种产品的破碎回料，或者是可确定的具有相似组分及性能的其他再生回用料。

所述的粘接胶条与中空矩形管的原料配方相似，可以使粘接胶条与中空矩形管具有良好的相容性，使粘接更加牢固，成品管材的密封性更好。

本发明的第二方面，提供一种上述增强改性聚丙烯双壁缠绕管的制备方法，包括以下步骤：

A、按照所述配方称取并混合搅拌分别得到制备纤维增强聚丙烯中空矩形管和粘接胶条的混合料；

B、将增强改性聚丙烯中空矩形管混合料放入双螺杆挤出机上，经高温熔融、充分混合后，经过模具挤出和真空冷却定型，得到增强改性聚丙烯中空矩形管；

C、将粘接胶条混合料放入胶条挤出机中并挤出粘接胶条，将步骤B中的增强改性聚丙烯中空矩形管在管材成型缠绕盘上进行螺旋缠绕，并同时由粘接胶条粘接，冷却成型并切割后，制得所述的增强改性聚丙烯双壁缠绕管。

所述的双螺杆挤出机为一般为锥形双螺杆(也可采用平行双螺杆，但螺杆结构和工艺参数将作出相应的调整)，螺杆温度控制在180-230℃区间内，转速控制需与生产规格及成型盘的控制速度相匹配。