[发明专利]一种增强耐磨PE排水管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种增强耐磨PE排水管及其制备方法，包括内层、芯层、外层，所述内层、芯层和外层由内而外依次设置；本发明中超高分子量聚乙烯的弯曲模量、耐磨性远远优于常规HDPE，因此将其作为管材的外层，能有效提高排水管材的耐磨性和提高管材抗外压能力，并且石墨烯做改性色母粒的着色载体，由于其特殊的片层结构，六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，是已知强度最高的材料之一，相比传统炭黑具有耐磨性高、耐压性能等，根据GB/T 19810‑2005测定，制备得到的增强耐磨PE排水管的拉伸强度为26‑30MPa，增幅达到30％‑50％。

技术领域

本发明涉及排水管制备技术领域，具体涉及一种增强耐磨PE排水管及其制备方法。

背景技术

PE材料由于其强度高、耐高温、抗腐蚀、无毒等特点，被广泛应用于排水管制造领域。因为它不会生锈，所以，是替代普通铁排水管的理想管材。但是现有的排水管的耐磨效果并不佳，在排水管生产过程中，排水管挤出切割后，需要排水管进行水冷，之后还需要对表面进行烘干处理，通常对排水管水冷的效率并不高，冷却效果也不够充分，并且排水管经过水冷之后还需要干燥，整体工艺复杂化，增加了设备成本，同时如果干燥不够充分就会影响后续工序的进行，现有的设备并不能满足对排水管进行高效烘干的同时节省设备成本。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种增强耐磨PE排水管及其制备方法，超高分子量聚乙烯的弯曲模量、耐磨性远远优于常规HDPE，因此将其作为管材的外层，能有效提高排水管材的耐磨性和提高管材抗外压能力，并且石墨烯做改性色母粒的着色载体，由于其特殊的片层结构，六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，是已知强度最高的材料之一，相比传统炭黑具有耐磨性高、耐压性能等，根据GB/T 19810-2005测定，制备得到的增强耐磨PE排水管的拉伸强度为26-30MPa，增幅达到30％-50％；通过设置多个装夹机构，便于同时对多个增强耐磨PE排水管进行冷却，提高冷却效率，节省冷却时间，并且通过机械自动化对增强耐磨PE排水管进行冷却，替代人工水冷，节约了劳动力，也节省了劳动力成本；通过设置卡板、第一弹簧、调整杆和卡块相互配合，能够对增强耐磨PE排水管进行稳定的装夹，同时装夹力度能够通过人工调节，避免了对管道内壁造成损害，同时具有弹性的卡板和可调节的卡块，能够适用于不同孔径的管材装夹，是整个装备能够冷却不同孔径的管材，提高整个装备的适用范围，进而进一步节省成本；采用冷风对管材进行冷却，避免了人工水冷的设备过长占用空间，同时无需再次干燥，节省了干燥设备的成本，优化了整个制备工艺，并且装置安装拆卸简单，便于维护保养。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种增强耐磨PE排水管，包括内层、芯层、外层，所述内层、芯层和外层由内而外依次设置；

其中内层为聚乙烯耐压层，由下述重量份原料制备得到：聚乙烯树脂94.5-95.5份、石墨烯增强母粒4.5-5.5份；

芯层为相容层，由下述重量份原料制备得到：聚乙烯接枝物树脂100-110份；

外层为增强耐磨层，由下述重量份原料制备得到：超高分子聚乙烯94.5-95.5份、石墨烯增强母粒4.5-5.5份；

该增强耐磨PE排水管通过下述步骤制备得到：

步骤一、混料：按照重量份，称取聚乙烯树脂94.5-95.5份、石墨烯增强母粒4.5-5.5份，投入混合机中，100-200r/min搅拌均匀得到混合料A；称取超高分子聚乙烯94.5-95.5份、石墨烯增强母粒4.5-5.5份，投入混合机中，100-200r/min搅拌均匀得到混合料B；

步骤二、挤出：将混合料A、聚乙烯接枝物树脂、混合料B，加入三层共挤模具中，进行共挤外层处理，在190-220℃的温度条件下复合挤出成型，得到增强耐磨PE排水管；