[发明专利]一种聚合物基复合材料双壁波纹管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚合物基复合材料双壁波纹管及其制备方法，所述聚合物基复合材料双壁波纹管由以下重量份的原料组成：高密度聚乙烯50～80份；增溶剂5～8份；尼龙‑11 20～40份；多壁碳纳米管2～5份；所述聚合物基复合材料双壁波纹管的制备方法包括以下步骤：步骤一：将高密度聚乙烯、增溶剂、尼龙‑11、多壁碳纳米管干燥好备用；步骤二：使用转矩流变仪将原料混合均匀；步骤三：将混合料加入到双螺杆挤出机中，挤出塑化，成型。本发明的制备方法简单、方便操作；制备的双壁波纹管以尼龙、高密度聚乙烯、多壁碳纳米管为原料，不仅具有较好的耐低温性和韧性，同时具有较好的强度、抗蠕变能力，在长期使用过程中，不会因重力作用变形，可以延长产品的使用寿命。

技术领域

本发明涉及波纹管的制备方法技术领域，尤其是一种聚合物基复合材料双壁波纹管及其制备方法。

背景技术

随着经济和科技的稳步发展，城镇基础设施建设得到了良好的改善。供水、节水、排水及污水治理将成为今后城市市政建设的重点，这为大口径塑料管的推广和应用提供了市场发展空间。由于结构壁管可以节省原料，降低成本，因此结构壁管已经成为大口径排水排污管道的主流产品。目前，我国用于排水和排污管道主要采用U-PVC双壁波纹管，这种管道价格低、刚度好，所以得到大面积使用；但是这种管道在使用中也存在一些问题，如抗冲击性能较差，耐低温性不好，尤其在北方冬季施工时非常容易破损，其刚性较水泥管差，在长期使用过程中，容易受重力作用而变形，影响使用寿命。

发明内容

为了克服现有技术中双壁波纹管所存在的缺陷，本发明提供一种聚合物基复合材料双壁波纹管及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种聚合物基复合材料双壁波纹管及其制备方法，所述聚合物基复合材料双壁波纹管由以下重量份的原料组成：

高密度聚乙烯 50～80份；

增溶剂 5～8份；

尼龙-11 20～40份；

多壁碳纳米管 2～5份；

所述聚合物基复合材料双壁波纹管的制备方法包括以下步骤：

步骤一：将高密度聚乙烯(HDPE)、增溶剂、尼龙-11(PA-11)、多壁碳纳米管(MWCNT)分别放到真空干燥箱内，控制干燥温度为70～80℃，控制干燥时间为8～10h，干燥好备用；

步骤二：将步骤一干燥好的HDPE、MWCNT和增溶剂一起放到转矩流变仪中混合均匀，控制转矩流变仪的螺杆的转速为60～90r/min，混炼温度为 200～220℃，混炼时间为5～10min，然后向转矩流变仪中加入PA-11，继续混炼5～10min，得到混合料；

步骤三：将混合料加入到双螺杆挤出机中，挤出塑化，将挤出物通过模具进行成型，即可得到聚合物基复合材料双壁波纹管。

上述的一种聚合物基复合材料双壁波纹管及其制备方法，所述增溶剂为高密度聚乙烯接枝马来酸苷(HDPE-g-MA)，所述高密度聚乙烯接枝马来酸苷(HDPE-g-MA)的密度为0.95gcm^-3、分子量为9000gmol^-1，其中，马来酸苷的重量分数为1.5％。

上述的一种聚合物基复合材料双壁波纹管及其制备方法，所述HDPE的熔体流动速率为0.3g/10min，分子量为12000g mol^-1。

上述的一种聚合物基复合材料双壁波纹管及其制备方法，所述PA-11的密度为1.05g cm^-3。

上述的一种聚合物基复合材料双壁波纹管及其制备方法，所述MWCNT 的长度为1.5μm左右，其比表面积为250～300m²g^-1。