[发明专利]一种非开挖铺设用高密度聚乙烯排水管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种非开挖铺设用高密度聚乙烯排水管及其制备方法，配方包括如下重量份数的原料组分：高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、回收料、晶须、增塑剂、抗氧剂、色母粒、防老化剂、内润滑剂。其制备方法为：将高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、抗氧化剂和内润滑剂进行混合并在160℃‑180℃条件下高速搅拌30min‑40min；再加入回收料、晶须、增塑剂、防老剂、色母粒，并在200℃‑220℃条件下高速搅拌20‑30min进行挤出真空定型、喷码、切割、检验、包装和入库。本发明制备出来的高密度聚乙烯管材具有更好的环刚度、拉伸强度和断裂伸长率的优点。

技术领域

本发明涉及PE管材生产制备的技术领域，尤其是涉及一种非开挖铺设用高密度聚乙烯排水管及其制备方法。

背景技术

高密度聚乙烯排水管也叫HDPE排水管，是以高密度聚乙烯树脂为主，采用挤出成型工艺制成的用于无内压作用的热塑性塑料圆管的统称。HDPE排水管是传统的钢铁管材、聚氯乙烯排水管的换代产品，它主要承担雨水、污水、农田排灌等排水的任务，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、运动场及含水量偏高引起的边坡防护等排水领域,以及农业、园艺之地下灌溉、排水系统。

随着世界经济的持续发展，人口数量增长迅速，城市化的进程不断加快，原有管线设计容量与运行能力已不能满足要求，管线需要不断新建、改建和修复。如果过采用大开挖施工，将造成交通堵塞，绿化园林毁坏，有时候还因为河道、水网、铁路、机场及建筑物的存在，给施工带来许多限制，甚至会大大增大建设成本，并且存在施工质量隐患。

为解决上述问题，目前开发了一种地下管线施工建设非开挖技术，非开挖铺设是指利用岩土钻掘手段，如导向或定向钻进、胀(裂)管技术等，在地表微开挖或不开挖的情况下(一般在管段的起点和终点小范围开挖)，铺设、更换管道的施工方法。但是目前市面上的非开挖铺设用高密度聚乙烯普遍存在易发脆、易断裂、抗冲击韧性不佳的问题，使得在铺设管线时，管材难以满足折弯及曲线要求，增加安装施工难度。

发明内容

本发明的目的一是提供一种具有高环刚度同时具有高环柔性的非开挖铺设用高密度聚乙烯排水管，本发明的目的二是提供该非开挖铺设用高密度聚乙烯排水管的制备方法。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：

一种非开挖铺设用高密度聚乙烯排水管，包括如下重量份数的原料组分：

通过采用上述技术方案，高密度聚乙烯具有良好的耐热性、耐寒性、硬度、刚性和化学稳定性，但是其耐老化性能差、耐环境开裂性不如低密度聚乙烯。而线性低密度聚乙烯具有更高的拉伸强度、抗穿透性、抗撕裂性和断裂伸长率，特别适用于制薄膜。

向高密度聚乙烯中添加线性低密度聚乙烯，可以利用线性低密度聚乙烯的特性来弥补高密度聚乙烯在耐环境开裂性、拉伸性方面的不足，使得制备出来的高密度聚乙烯管材具有更好的柔韧性，大幅度提升管材的拉伸强度和断裂伸长率，从而保证管材同时具有良好的环刚度和环柔性，以满足管材在铺设过程中在折弯处的曲线要求，管材的安装使用性能更好。

其中，晶须是由高纯度单晶生长而成的微纳米级的短纤维，具有高强度、高模量和高伸长率，是管材生产原料中的增强材料。而增塑剂用于降低管材的脆性，增大管材韧性，从而在线性低密度聚乙烯的基础上进一步提高管材的柔韧性。由于高密度聚乙烯在热氧化作用下耐环境开裂性会进一步降低，因此需要添加抗氧剂和防老化剂来减少高密度聚乙烯的热氧化，而内润滑剂用于降低个组分中聚合物分子链间的内摩擦力，提高聚合物的流动性，使聚合物之间的反应更加充分，提高管材质地均匀性和表面光洁度。

进一步设置为：所述增塑剂采用氯化聚乙烯。