[发明专利]一种含有磷石膏的HDPE管材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含有磷石膏的HDPE管材，包括如下重量分书的组分：高密度聚乙烯：130‑180份；磷石膏：130‑180份；色母：6‑8份；消泡剂：10‑13份；硬脂酸：3‑9份；羧甲基纤维素：4‑10份；青蒿：6‑12份；环氧树脂：15‑20份；生石灰：5‑10份；增韧剂：9‑16份；该材料混合后经过挤出成型、定型冷却、切割包装后得到成品。本发明利用生石灰和增韧剂提高原料之间的粘结力，增强产品拉伸性能，保证产品的使用优越性，降低采用煅烧除水增加的成本投入。

技术领域

本发明属于管材生产领域，具体涉及一种含有磷石膏的HDPE管材及其制备方法。

背景技术

高密度聚乙烯(HDPE)具有较高的耐温、耐油性，耐蒸汽渗透性及抗环境应力开裂性，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的腐蚀，此外电绝缘性和抗冲击性及耐寒性能很好，主要用于吹塑、注塑等领域。聚乙烯用以生产管材已有很长的历史，广泛应用于给水、燃气输送、农业灌溉、油田化工及通讯等许多领域。

现有技术生产聚乙烯管材一般采用聚乙烯为主料，以PE回料为填充料，再辅以其他成分改性，得到符合标准的管材。

磷石膏是在磷酸生产过程中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣，其主要成分为硫酸钙。我国磷石膏年产量约7500万吨左右，磷石膏产量大，磷石膏中含有砷、铜、锌、铁、锰、铅、镉、汞及放射性元素，大均及其微量，且大多数为不溶性固体，综合利用成本高，综合利用率不足10％。大量磷石膏长期堆存，不仅占用土地，因磷石膏中残存有磷酸、硫酸和氢氟酸等，所以它被认为是一种酸性副产品(pH3)，导致磷石膏在堆存过程中造成环境污染，土壤酸化，特别是长江沿线，磷化工企业较多，磷石膏大量堆存，给长江经济带生态保护带来很大压力。

目前，为了对磷石膏进行资源化利用，解决磷石膏堆放存在的污染问题，磷石膏被应用在水泥工业、建筑材料、化肥工业和农业，其中建筑材料多用于生产石膏板材和石膏砌块。为了提高磷石膏的利用率，尝试使用磷石膏为原料生产管材，包括含有磷石膏的HDPE管材，可以通过原料性能互补，弥补磷石膏的不足，进而提高磷石膏的利用率。

虽然利用磷石膏生产HDPE管材已经取得一定成果，但是在实际生产中，由于磷石膏本身含有50％-60％的水分，大大降低其他原料之间的兼容渗透性和粘黏例，导致含有磷石膏的管材韧性较差，拉伸强度不够高，影响产品的性能和应用，要消除磷石膏对其他原料的影响，需将磷石膏所含水分降至低于5％。因此，一般使用前先将磷石膏进行煅烧，煅烧温度为240-300℃，而磷石膏中的部分水是通过分子键连接的，目前的煅烧温度难以打断分子之间的连接，只能将磷石膏的水分降至7％-9％，若要达到要求，还要进一步改善煅烧设备，使煅烧温度不低于800℃，但是这种方法不仅需要大量成本投入，而且煅烧的耗能增加，降低企业效益。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种含有磷石膏的HDPE管材，解决以磷石膏为填充料生产HDPE管材，磷石膏本身所含水分过多导致原料粘结较差，产品拉伸性能不好的问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种含有磷石膏的HDPE管材，按重量分计，该含有磷石膏的HDPE管材如下组分成分：

高密度聚乙烯：130-180份；磷石膏：130-180份；色母：6-8份；消泡剂：10-13份；硬脂酸：3-9份；羧甲基纤维素：4-10份；青蒿：6-12份；环氧树脂：15-20份；生石灰：5-10份；增韧剂：9-16份。

作为本发明所述的一种含有磷石膏的HDPE管材的一种优选方案，按重量分计，该含有磷石膏的HDPE管材如下组分成分：

高密度聚乙烯：130份；磷石膏：130份；色母：6份；消泡剂：10份；硬脂酸：5份；羧甲基纤维素：8份；青蒿：8份；环氧树脂：17份；生石灰：7份；增韧剂：12份。