[发明专利]一种旱改厕专用管材制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚乙烯/尼龙66组合物，属于改性高分子材料领域。

背景技术

旱改厕专用管材是以聚乙烯或聚氯乙烯树脂为主要原料，加入适量的助剂，经挤出成型，管材。具有重量轻、阻力小、抗压强度高、耐腐蚀、施工方便等优点。目前，在实际生产中管材环刚度与韧性往往存在矛盾，很难掌握环刚度与韧性的平衡性，聚乙烯树脂韧性好但刚性差，聚氯乙烯环刚度高但韧性差，聚乙烯在施工过程中经常出现出现埋深压扁而聚氯乙烯尤其在冬天施工时出现脆性破坏严重等问题。旱改厕管材的使用条件较为恶劣，需要管材有高的刚度、优良的抗压强度、耐磨性以及耐温性和耐溶性，为了安装方便还需要质量轻、阻力小。

CN1986627A公开了一种聚丙烯复合材料，原料包括聚丙烯、聚乙烯、无机刚性粒子、增韧剂、偶联剂、接枝相容剂。将无机刚性粒子与偶联剂在80-120℃下混合1-10分钟，加入接枝相容剂搅拌1-8分钟；将上述混合物与聚丙烯、聚乙烯和增韧剂进行混合，在160-250℃下经双螺杆挤出机挤出造粒。聚丙烯刚性虽稍高于聚乙烯，但仍达不到要求。且其室温或低温环境下由于本身的分子结构规整度高，所以抗冲击强度较差，其耐寒性较差，低温环境下容易开裂。

PA66是十分常用的极性聚合物材料，其具有高的刚性和强度，且耐韧、耐冲击性特优，自润性、耐磨性佳、耐药品性优，低温特性佳，还具有优良的加工特性，上述特性使PA66能够适用于北方旱改厕温度低、腐蚀强烈的苛刻环境，且其具有自润型方便安装，但其吸水性较大，因而尺寸稳定性较差。

聚乙烯是非极性材料，与PA66共混改性得到的聚合物合金兼备两者的优点，具有高的刚性和优良的韧性和其他优良特性，解决了PA66吸水性较大的问题。目前，聚乙烯和PA66的共混改性方法大多需要对聚乙烯进行接枝处理，引入极性基团。宋波用碳酸钙刚性粒子和马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物改性尼龙6，通过双螺杆挤出机共混改性。制备得PA6/填料/POE-g-MAH复合材料。

现有技术在用刚性粒子、非极性聚烯烃和极性聚酰胺共混改性时需要给聚烯烃接枝极性官能团或添加接枝相容剂。因此，开发一种操作简便、快速高效的同时增强聚合物刚性和韧性的改性方法十分必要。

发明内容

针对上述技术问题，本发明针对聚合物改性中刚度和韧性的平衡性，提供了一种旱改厕专用管材制备方法。

本发明的目的之一在于提供一种旱改厕专用管材，所述管材具有高环刚度的同时，又具有较强的韧性，耐腐蚀性好且质轻便于安装。

本发明的目的之二在于提供一种旱改厕专用管材的制备方法，所述制备方法可以简便、快速地制备所述管材。

为实现上述技术目的，具体地，本发明涉及以下技术方案：

一种旱改厕专用管材，是由以下重量份的组分制成的：聚乙烯和尼龙的混合物100份、表面活性剂6～8份、无机刚性粒子5～7份、炭黑母料3份。

优选的，是由以下重量份的组分制成的：聚乙烯和尼龙的混合物100份、偶联剂7～8份、刚性粒子6～7份、炭黑母料3份；其中，聚乙烯和尼龙的混合物中，高密度聚乙烯占总重量的40～90％，尼龙占总重量的10～60％。

进一步地，所述尼龙为PA66

进一步地，所述刚性粒子为无机刚性粒子碳酸钙、滑石粉、红泥。

优选地，所述无机刚性粒子为纳米级，粒径范围在0.001-1um。

进一步地，所述表面活性剂为增溶剂、硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或它们的混合物。

所述增溶剂为马来酸酐接枝聚乙烯。

所述硅烷偶联剂可为长链烷基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、双-[Y-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、N-(β-氨乙基)-Y-氨丙基三甲氧基硅烷或N-(β-氨乙基)-Y-氨丙基三乙氧基硅烷。

所述铝酸酯偶联剂为SG-Al821(二硬脂酰氧异丙基铝酸酯)、DL-411、DL-411AF、DL-411D、DL-411DF或防沉降性铝酸酯ASA。

所述钛酸酯偶联剂为单烷氧基型钛酸酯偶联剂或单烷氧基焦磷酸酯型。

一种旱改厕专用管材的制备工艺，包括以下步骤：

(1)按配方中各组分的份数称取聚乙烯、尼龙、偶联剂、无机刚性粒子、炭黑母料，在加热条件下混合均匀；

(2)将上述混合物进行冷混处理，后投入干燥料仓中用单螺杆设备挤出管材；

(3)挤出的管材经成型模块、真空定型、冷却成型、定长切割、包装。

进一步地，步骤(1)中加热温度为80-90℃。