[发明专利]一种高弯曲模量、高氧化诱导时间的聚乙烯双壁波纹管外壁专用料及其制备方法

说明书

本发明提供一种高弯曲模量、高氧化诱导时间的聚乙烯双壁波纹管外壁专用料及其制备方法，所述的聚乙烯双壁波纹管外壁专用料包括以下重量份数的组分：HDPE 80‑100份，POE 8‑15份，滑石粉25‑40份，硅灰石粉5‑10份，聚乙烯蜡3‑5份，硬脂酸钙1‑2份，硅烷偶联剂1‑2份，抗氧剂1‑2份，黑色母2‑5份；上述组分中所述HDPE、POE、聚乙烯蜡、硬脂酸钙均采用粉料。本发明的聚乙烯双壁波纹管外壁专用料通过加入偶联剂使得聚乙烯树脂和无机粉体之间产生化学键合，使其具有更稳定的结合、有更均匀的分散，进而使制得的专用料具有较高的弯曲模量和氧化诱导时间，在提高抗氧化性能的同时使得各部位的抗氧化性能均匀一致。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，尤其是涉及一种高弯曲模量、高氧化诱导时间的聚乙烯双壁波纹管外壁专用料及其制备方法。

背景技术

聚乙烯双壁波纹管具有优异的抗压性能、柔韧性能、耐低温抗冲击性以及不易破损等特点。基于上述优点，聚氧乙烯双壁波纹管已广泛应用于市政排水排污，农田水利灌溉输水，通信电缆护套等领域。

专用料的弯曲模量即可表征波纹管的环刚度，他表示波纹管的抗外压负载的能力。氧化诱导时间是评价材料在成型加工、储存、焊接和使用中耐热降解能力的指标。高填充超细滑石粉的聚乙烯专用料具有较高的弯曲模量，其他性能也十分优秀；但是超细滑石粉在使用时具有以下缺陷：

1、超细滑石粉易于团聚，易导致分散不均、加工困难，从而使得最终产品的填充补强效果不明显等现象。

2、在与HDPE颗粒进行混合时易于分层，导致专用料粉体含量波动较大。

3、使用超细滑石粉与HDPE颗粒制得的制品的韧性不足，易于断裂。

4、使用超细滑石粉与HDPE颗粒进行混合制得的制品的，易导致其各部位抗氧化性能不均匀。

发明内容

本发明的第一目的在于，提供一种高弯曲模量、高氧化诱导时间的聚乙烯双壁波纹管外壁专用料，该聚乙烯双壁波纹管外壁专用料通过加入硅烷偶联剂与聚乙烯树脂(HDPE)粉体和滑石粉之间产生化学键合，从而提高各组分之间的分散性，使其混合均匀且稳定结合，使制得的专用料具有较高的弯曲模量；添加POE粉体和硅灰石粉可以使得专用具有良好的韧性，不易断裂；另外，各组分之间混合均匀度使得抗氧剂均匀分散，进而使得专用料的氧化性能均匀一致。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高弯曲模量、高氧化诱导时间的聚乙烯双壁波纹管外壁专用料，包括以下重量份数的组分：HDPE 80-100份，POE 8-15份，滑石粉25-40份，硅灰石粉5-10份，聚乙烯蜡3-5份，硬脂酸钙1-2份，硅烷偶联剂1-2份，抗氧剂1-2份，黑色母2-5份；上述组分中所述HDPE、POE、聚乙烯蜡、硬脂酸钙均采用粉料。

在本技术方案中，滑石粉为片状结构，上下表面为硅氧键，磨粉时，一部分硅氧键断裂形成羟基，其他表面断裂部分也会产生镁、铝离子键和羟基，因此通过使用硅烷偶联剂，可以让不相容的聚乙烯树脂(HDPE)粉体和滑石粉通过硅烷偶联剂进行结合，可以提高各粉体之间分散均匀度，同时增强基体树脂HDPE与无机粉体(滑石粉)之间的结合强度，进而使制得的专用料具有高弯曲模量；加入POE粉料和硅灰石粉起到增韧作用，增强专用料的韧性。

进一步地，包括以下重量份数的组分：HDPE 85份，POE 8份，滑石粉32份，硅灰石粉8份，聚乙烯蜡4份，硬脂酸钙1.5份，硅烷偶联剂1.5份，抗氧剂2份，黑色母3份。

进一步地，所述的滑石粉的粉体细度D50为3.5-6.0μm，烧失量为7.5％-9.5％。所述的滑石粉是一种以滑石为原料，采用磨粉工艺制得的片状硅酸盐填充料。滑石的基本解理面是由四面体的硅氧面构成，这些面内部由其中的Si-O-Si-连接而成，磨粉时，一部分硅氧键断裂形成羟基，其他表面断裂部分也会产生镁、铝离子键和羟基。