[发明专利]扩口钢带增强聚乙烯螺旋波纹管及其制备方法

说明书

本申请涉及管材技术领域，具体公开了扩口钢带增强聚乙烯螺旋波纹管及其制备方法，波纹管包括内管、钢带与外管，所述外管与所述内管由包括以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯85～105份、聚醚聚氨酯25～45份、马来酸酐接枝聚乙烯15～25份、填料15～30份、色母粒5～10份、阻燃剂15～25份、分散剂4～8份以及偶联剂2～6份。本申请的波纹管具有优异的拉伸性能与耐冲击性能，其具有改善扩口钢带增强聚乙烯螺旋波纹管容易产生慢性裂纹缺陷的效果。

技术领域

本申请涉及管材技术领域，更具体地说，它涉及扩口钢带增强聚乙烯螺旋波纹管及其制备方法。

背景技术

聚乙烯材料由于具有强度高、耐高温、抗腐蚀、无毒、耐磨等特点，被广泛应用于给排水制造领域。由聚乙烯材料制成的管道称为聚乙烯管，聚乙烯管有中密度聚乙烯管和高密度聚乙烯管之分。

扩口钢带增强聚乙烯螺旋波纹管是一种新型复合管，主要用作埋地排水管。它是以高密度聚乙烯为基体，用表面涂覆粘接树脂的钢带成型为波形作为主要支撑结构，并与聚乙烯材料缠绕复合成整体的双壁螺旋波纹管。由于其环刚度高，安装方便，目前在国内已得到广泛应用。

针对上述中的相关技术，发明人认为由于扩口钢带增强聚乙烯螺旋波纹管具有良好的环刚性，在长期使用的过程中，容易发生脆性破坏，引起慢速裂纹增长，这些裂纹在外部的弯曲或扭转载荷下慢慢扩展到整个管壁，并最终导致管道系统破坏。

发明内容

为了改善扩口钢带增强聚乙烯螺旋波纹管容易产生慢性裂纹的缺陷，本申请提供扩口钢带增强聚乙烯螺旋波纹管及其制备方法。

第一方面，本申请提供扩口钢带增强聚乙烯螺旋波纹管，采用如下的技术方案：扩口钢带增强聚乙烯螺旋波纹管，包括内管、钢带与外管，所述外管与所述内管由包括以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯85～105份、聚醚聚氨酯25～45份、马来酸酐接枝聚乙烯15～25份、填料15～30份、色母粒5～10份、阻燃剂15～25份、分散剂4～8份以及偶联剂2～6份。

通过采用上述技术方案，由于采用聚醚聚氨酯，聚醚聚氨酯纤维末端为含有羟基的聚醚和芳香族二异氰酸酯的嵌段共聚物，由软性长链段与刚性短链段交替组成，软性长链段为不具结晶性的低分子量聚醚链段，在应力作用下容易形变，使聚醚聚氨酯具有良好的拉伸性能。刚性短链段则是具结晶性并能产生横向交联的芳香族二异氰酸酯链段，在应力作用下不产生形变，以防止横向滑移，使聚醚聚氨酯具有一定的刚度。聚醚聚氨酯与高密度聚乙烯配合使用有利于提高内、外管的拉伸性能。因此，获得提高内、外管抗慢性裂纹产生的效果。

优选的，所述原料中还包括LCP/四氢呋喃丙烯酸酯共聚纤维5～15份。

通过采用上述技术方案，LCP具有优异的机械强度，LCP与四氢呋喃丙烯酸酯复配，两者发挥协同作用，使得共聚纤维既具备优异的机械强度，同时具备优异的热稳定性，将其加入体系中，有利于增强内、外管的抗热收缩性能与强度性能，从而减少内、外管产生裂纹的可能性。

优选的，所述LCP/四氢呋喃丙烯酸酯共聚纤维的制备方法为：

1)将十二烷基硫酸钠与OP-10溶解于去离子水中，加入LCP乳液与四氢呋喃丙烯酸酯乳液，搅拌使乳化均匀，之后通氮气制得预乳化液；

2)将聚乙烯醇与过硫酸铵搅拌升温至70～80℃，再将步骤1)中制备的预乳化液的25～35％加入其中，保温反应1.5～2.5h，再缓慢滴加聚乙烯醇与剩余的预乳化液，升温至80～90℃，保温反应至无单体回流；

3)降至室温、过滤出料，加质量分数为30％的氢氧化钠溶液调整pH至7.5～8.5，制得LCP/四氢呋喃丙烯酸酯共聚乳液，再对共聚乳液进行挤出、纺丝、剪切处理，制得LCP/四氢呋喃丙烯酸酯共聚纤维。