[发明专利]一种高分散性HDPE给水管材成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及建材技术领域，具体涉及一种高分散性HDPE给水管材成型方法。

背景技术

黑色母粒主要应用于化纤产品(地毯、涤纶、无纺布等)，吹膜制品(包装袋、流延膜、多层复合膜等)，吹塑制品(医药和化妆品容器、油漆容器等)，挤塑制品(片材、管材、电缆、电线等)，注塑制品(汽车配件、电器、建材、日用品、玩具、体育用品等)。其具有使用方便，对成型环境无污染，着色均匀、稳定，提高塑料制件质量、易于计量、可应用自动化程度高的成型生产系统，可将着色、抗老化剂、抗静电剂等集于一方制成多功能母粒，方便使用等优点。

常规HDPE给水管材在生产过程中，一般采用HDPE树脂和黑色母粒共混挤出生产，但由于碳黑表面的非极性以及亲水性，在加工储存过程中容易团聚及吸潮，导致在HDPE聚合物中难以均匀分散，明显影响管材的强度、氧化诱导时间和静液压强度等性能。

专利CN201010213189.4和CN200810241325.3中提到采用ABS/PMMA合金并添加黑色色粉的方式取得高光泽效果，但由于炭黑本身很强的消光作用使得光泽度明显下降，仍然无法满足这些黑色家电的使用要求。若进一步提高光泽度，只能采用抛光模具的解决方案，但如此一来，模具的初期加工及后期维护费用又是一笔不小的开支。因此，通常取得亮丽黑光泽面的方法，一是对制件表面进行喷涂高光漆来进行后处理，而喷涂高光漆不仅会使成本上升30％、增加工序，还会出现10％左右的不合格品，且这些不合格品并不能回收再利用；二是采用几种有机染料的复配来达到的高光泽效果，但这种方法不仅由于成本高，而且在耐划伤性上同炭黑一样不能满足要求，因此很少用于黑色家电的应用上。

但现有的技术中，制备黑色母粒存在浓度低、色粉染色有污染，炭黑色素在树脂中分散性差的缺点。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种高分散性HDPE给水管材成型方法。

为实现本发明目的，采用的技术方案是：一种高分散性HDPE给水管材成型方法，所述高分散性HDPE给水管材成型方法如下：

1).按高分散性黑色母粒的配比比例称量处理后的纳米碳黑、HDPE树脂、润滑剂、抗氧剂和光稳定剂进行均匀混合，混合后通过密炼机密炼成均匀熔体，将成型后的均匀熔体通过单螺杆挤出机挤出造粒，采用水冷拉条切粒或水环热切等方式切粒，制得高高分散性黑色母粒；

2).按HDPE给水管材的配比比例称量制得的黑色母粒和HDPE树脂，通过单螺杆挤出机挤出管材型胚、通过定径套、冷却水箱、牵引机、切割机和翻板架设备制得成型管材，管材挤出口模处加装聚四氟乙烯型胚环，以提高管材表面光泽度及光亮度。

优选的，所述处理后的高分散性纳米碳黑的制备方法如下：

1).按比例称量纳米碳黑、表面增效剂、聚烯烃类超分散剂和接枝共聚物类超分散剂，通过高速风送的方式将纳米碳黑均匀送至高速搅拌机内；

2).在恒温搅拌状态下将表面增效剂、聚烯烃类超分散剂和接枝共聚物类超分散剂以雾化的方式加入，继续恒温恒速反应0.5～1h；

3).充分浸润纳米碳黑粉体，最后进行过滤、洗涤、干燥和粉碎，制得处理后的高分散性纳米碳黑。

优选的，所述高分散性HDPE给水管材成型方法中步骤1中的密炼温度设置为125℃～145℃，密炼时间设置为6～12min。

优选的，所述高分散性HDPE给水管材成型方法中步骤1中的挤出造粒温度设置为165℃～180℃。

优选的，所述高分散性HDPE给水管材成型方法中步骤2中的单螺杆挤出温度设置为180～195℃，模具温度设置为190～210℃。

优选的，所述HDPE给水管材包括HDPE树脂90％～95％和高分散性黑色母粒5％～10％，所述高分散性黑色母粒包括HDPE树脂30％～50％、纳米碳黑30％～50％、润滑剂2％～5％、加工助剂3％～8％、抗氧剂1％～3％、光稳定剂2％～4％，聚烯烃类超分散剂5％～10％、接枝共聚物类超分散剂2％～6％和表面增效剂1％～3％。

优选的，所述HDPE给水管材包括HDPE树脂90％～95％和高分散性黑色母粒5％～10％，所述高分散性黑色母粒包括HDPE树脂30％～50％、纳米碳黑38％～41％、润滑剂2％～5％、加工助剂3％～8％、抗氧剂1％～3％、光稳定剂2％～4％，聚烯烃类超分散剂5％～10％、接枝共聚物类超分散剂2％～6％和表面增效剂1％～3％。

优选的，所述HDPE树脂在额定温度为190℃和额定负荷为5kg时的熔融指数为0.25～0.4g/10min。