[发明专利]一种高密度聚乙烯HDPE波纹管及其制备方法

说明书

本发明提出了一种高密度聚乙烯HDPE波纹管，由以下原料按重量分制备而成：HDPE/氧化石墨烯/碳酸钙改性复合材料100‑120份，玻璃纤维20‑40份，氧化铝15‑30份，聚乙烯蜡10‑15份，抗氧剂5‑10份，玄武岩5‑10份，二氧化硅1‑5份，膨润土1‑5份，润滑剂1‑5份，过氧化苯甲酰2‑7份，季戊四醇2‑6份，偶联剂1‑3份。本发明制备的高密度聚乙烯HDPE波纹管的机械性能明显增强，力学性能好，包括断裂伸张率高，弯曲强度、拉伸强度强，抗冲击强度高，而其柔韧性也较好，质量高，而成本较低，因此，得到的高密度聚乙烯HPDE波纹管性价比高，适应性强，抗老化能力好，因此，具有较好的市场前景。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高密度聚乙烯HDPE波纹管。

背景技术

给排水管广泛用于公路、铁路路基、地铁工程、废弃物填埋场、隧道、绿化带、运动场等给排水领域，以及农业、园艺之地下灌溉和排水系统。传统金属给排水管因为长埋地下，特别容易腐蚀生锈，甚至造成穿孔、堵塞等严重问题。目前，钢塑复合管发展很快，它正在各个领域中不断的取代各种金属管材和其它传统材料的管道。

HDPE是高密度聚乙烯，具有很好的防水、防电和抗冲击等性能，由它生产出来的HDPE双壁波纹管具有重量轻、耐高压、韧性好、施工快、寿命长等特点，在生产过程中，现有技术对HDPE双壁波纹管冷却定型时，通常采用水冷却的方式，由于水的比热较大，当HDPE双壁波纹管开始冷却时温差较大，随着冷却的持续进行，冷却水与HDPE双壁波纹管的温差减小，这使得HDPE双壁波纹管冷却定型不够均匀，外观和机械性能不够稳定，尤其是卡接口位置，材料损耗较大，产品质量不高。如中国实用新型专利200920158238.1所公开的一种新型的HDPE钢塑排水排污管材，它由保护层、增强面、塑料管壁、金属片、粘接剂、阻隔层、粘结剂和增强物组成；金属片的表面涂覆有一层粘结剂，粘结剂的外部涂覆阻隔层，阻隔层的外部涂覆粘结剂，粘结剂的外部涂覆最外层塑料；金属片的顶部设置有包裹的加厚的保护层，保护层成伞形；塑料管壁中间设置有带丝状的增强物；加强筋与塑料管壁是通过塑料粘接在一起，塑料管壁3与加强筋两侧的粘结塑料具有较大圆弧的增强面，据此增强了加强筋与管壁的粘结强度。此专利工艺制作太过繁琐，需要采用多种粘结剂，这一方面增加了生产成本，另一方面又直接影响管道之间的牢固，甚至造成管道破裂。

因此，开发一种机械性能好，成本低廉，质量好，管道之间牢固的HDPE波纹管将具有显著的社会效益。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种高密度聚乙烯HDPE波纹管及其制备方法，其目的在于，提供一种高密度聚乙烯HDPE波纹管，通过将氧化石墨烯和碳酸钙对HDPE进行改性得到的复合材料和添加了填料膨润土、玻璃纤维和玄武岩，明显增强了波纹管的机械性能，其力学性能增强，包括断裂伸张率提高，弯曲强度、拉伸强度增强，抗冲击强度高，而其柔韧性也较好。

本发明提供一种高密度聚乙烯HDPE波纹管，由以下原料按重量分制备而成：HDPE/氧化石墨烯/碳酸钙改性复合材料100-120份，玻璃纤维20-40份，氧化铝15-30份，聚乙烯蜡10-15份，抗氧剂5-10份，玄武岩5-10份，二氧化硅1-5份，膨润土1-5份，润滑剂1-5份，过氧化苯甲酰2-7份，季戊四醇2-6份，偶联剂1-3份。

作为本发明进一步的改进，由以下原料按重量分制备而成：HDPE/氧化石墨烯/碳酸钙改性复合材料105-115份，玻璃纤维25-35份，氧化铝17-22份，聚乙烯蜡12-14份，抗氧剂7-9份，玄武岩7-9份，二氧化硅2-4份，膨润土2-4份，润滑剂2-4份，过氧化苯甲酰4-6份，季戊四醇3-5份，偶联剂1.5-2.5份。

作为本发明进一步的改进，由以下原料按重量分制备而成：HDPE/氧化石墨烯/碳酸钙改性复合材料112份，玻璃纤维31份，氧化铝19份，聚乙烯蜡13份，抗氧剂8份，玄武岩8份，二氧化硅3份，膨润土3份，润滑剂3份，过氧化苯甲酰5份，季戊四醇4份，偶联剂2份。