應用于HDPE雙壁波紋管材的超微玻纖棉增強母粒制備方法與流程

本發明涉及建材技術領域，具體涉及一種應用于hdpe雙壁波紋管材的超微玻纖棉增強母粒制備方法。

背景技術：

超微玻纖棉增強母粒主要應用于化纖產品(地毯、滌綸、無紡布等)，吹膜制品(包裝袋、流延膜、多層復合膜等)，吹塑制品(醫藥和化妝品容器、油漆容器等)，擠塑制品(片材、管材、電纜、電線等)，注塑制品(汽車配件、電器、建材、日用品、玩具、體育用品等)。其具有使用方便，對成型環境無污染，著色均勻、穩定，提高塑料制件質量、易于計量、可應用自動化程度高的成型生產系統，可將著色、抗老化劑、抗靜電劑等集于一方制成多功能母粒，方便使用等優點。

hdpe是世界5大常用塑料之一，鑒于其良好的韌性及加工性，得到廣泛使用，在市政給排水管道中也得以大量運用，常規hdpe雙壁波紋管材一般采用滑石粉和碳酸鈣作為增強材料，相比玻纖存在強度低、重量大、尺寸收縮明顯等缺點，導致管材環剛度低、抗外壓能力差、成本高等問題。

但現有的技術中，制備超微玻纖棉增強母粒存在濃度低、色粉染色有污染，玻璃纖維在樹脂中分散性差，表面活化度不高的缺點。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發明提出一種應用于hdpe雙壁波紋管材的超微玻纖棉增強母粒制備方法。

為實現本發明目的，采用的技術方案是：一種應用于hdpe雙壁波紋管材的超微玻纖棉增強母粒制備方法，所述超微玻纖棉增強母粒的制備方法如下：

1).將超微玻纖棉在高溫下進行熱處理，去除生產過程中的表面浸漬劑，按比例配置超微玻纖棉表面處理劑，將有機硅烷偶聯劑在乙醇：水＝1:5的醇水化合物中自然溶解為透明狀，然后在高速攪拌向裝有軟化水的容器中依次加入氟碳表面活化劑、鋁酸酯和鈦酸酯，將水解均勻的有機硅烷偶聯劑加入其中，即制得表面處理劑；

2).在高溫熱空氣狀態下，將表面處理劑以霧化狀態噴涂在連續進料的超微玻纖棉上，通過官能團的界面橋接作用，對超微玻纖棉表面充分進行活化處理，將經過高溫噴霧后超微玻纖棉放置在烘箱內進行干燥反應，將干燥后得到的超微玻纖棉經過破碎機破碎為1cm左右的絮狀物，干燥存儲備用；

3).按比例稱量hdpe樹脂、處理后的超微玻纖棉絮狀顆粒物、加工助劑、潤滑劑、抗氧劑和光穩定劑后加入到密煉機內，通過密煉機將上述稱量好的原料密煉成均勻熔體；

4).將成型后的均勻熔體通過單螺桿擠出機擠出造粒，采用水冷拉條切粒或水環熱切等方式切粒，制得超微玻纖棉增強母粒。

優選的，所述超微玻纖棉增強母粒的制備方法步驟1中的熱處理溫度設置為400～450℃，熱處理時間為30～60min。

優選的，所述超微玻纖棉增強母粒的制備方法步驟2中的烘箱內部溫度設置為80～110℃，烘箱內的干燥反應時間為4～8h。

優選的，所述超微玻纖棉增強母粒的制備方法步驟3中的密煉溫度設置為130～150℃，密煉時間設置為8～12min。

優選的，所述超微玻纖棉增強母粒的制備方法步驟4中的擠出機溫度設置為165～180℃。

優選的，所述超微玻纖棉增強母粒組成包括hdpe樹脂30％～50％、處理后超微玻纖棉絮狀物40％～60％、加工助劑5％～15％、潤滑劑3％～6％、抗氧劑1～2％和光穩定劑1～2％，所述處理后超微玻纖棉絮狀物包括超微玻纖棉80～90％、硅烷偶聯劑4％～10％、鈦酸酯2％～5％、鋁酸酯2％～5％、氟碳表面活化劑1％～4％和軟水1～10％。

優選的，所述超微玻纖棉增強母粒在額定溫度為190℃和額定負荷為5kg時的熔融指數為30±10g/10min，所述的超微玻纖棉增強母粒的收縮率≤1.5％。

本發明的有益效果為：本發明應用于hdpe雙壁波紋管材的超微玻纖棉增強母粒中合理的原材料選擇，合理的原材料配比，所制得的超微玻纖棉增強母粒中納米碳黑具備強度大和質量輕的優點，利用本發明超微玻纖棉增強母粒所制得的hdpe雙壁波紋管材具有尺寸收縮率小、表面光潔、彈性模量高和環剛度高的優點。

附圖說明

圖1是本發明應用于hdpe雙壁波紋管材的超微玻纖棉增強母粒的原材料配比表。

圖2是本發明應用于hdpe雙壁波紋管材的超微玻纖棉增強母粒及其制備方法工藝流程圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1所示，本發明采用的技術方案為：一種應用于hdpe雙壁波紋管材的超微玻纖棉增強母粒的制備方法，所述超微玻纖棉增強母粒配比方法如下：

實施例1

超微玻纖棉增強母粒原料配比：hdpe樹脂35％、處理后超微玻纖棉絮狀物50％、加工助劑8％、潤滑劑3％、抗氧劑2％和光穩定劑2％；處理后超微玻纖棉絮狀物包括超微玻纖棉80％、硅烷偶聯劑8％、鈦酸酯2％、鋁酸酯2％、氟碳表面活化劑2％、軟水2％和醇水混合物4％。

其中，硅烷偶聯劑為乙烯基三乙氧基硅烷；加工助劑為甲基丙烯酸甲酯聚合物；潤滑劑為硬脂酸或其酯類；抗氧劑為受阻酚類抗氧劑；光穩定劑為苯并三唑類紫外線吸收劑。

實施例2

超微玻纖棉增強母粒原料配比：hdpe樹脂40％、處理后超微玻纖棉絮狀物42％、加工助劑9％、潤滑劑5％、抗氧劑2％和光穩定劑2％；處理后超微玻纖棉絮狀物包括超微玻纖棉85％、硅烷偶聯劑5％、鈦酸酯2％、鋁酸酯2％、氟碳表面活化劑1％、軟水2％和醇水混合物3％。

其中，硅烷偶聯劑為γ-胺基丙基三乙氨基硅烷；加工助劑為poe、pe-g-mah和eva，比例為1:1:1；潤滑劑為pe蠟、ope蠟和費托蠟，比例為1:1:1；抗氧劑為受阻胺類抗氧劑；光穩定劑為苯并三唑類紫外線吸收劑。

實施例3

超微玻纖棉增強母粒原料配比：hdpe樹脂30％、處理后超微玻纖棉絮狀物55％、加工助劑8％、潤滑劑5％、抗氧劑1％和光穩定劑1％；處理后超微玻纖棉絮狀物包括超微玻纖棉85％、硅烷偶聯劑4％、鈦酸酯2％、鋁酸酯2％、氟碳表面活化劑1％、軟水3％和醇水混合物3％。

其中，硅烷偶聯劑為γ-(乙二胺基)丙基三甲氧基硅烷；加工助劑為lldpe、ldpe和甲基丙烯酸甲酯聚合物，比例為1:1:2；潤滑劑為金屬皂類化合物；抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑；光穩定劑為苯并三唑類紫外線吸收劑。

實施例4

超微玻纖棉增強母粒原料配比：hdpe樹脂30％、處理后超微玻纖棉絮狀物50％、加工助劑11％、潤滑劑5％、抗氧劑2％和光穩定劑2％；處理后超微玻纖棉絮狀物包括超微玻纖棉80％、硅烷偶聯劑4％、鈦酸酯2％、鋁酸酯2％、氟碳表面活化劑2％、軟水5％和醇水混合物5％。

其中，硅烷偶聯劑為γ-甲基丙烯酸丙基三甲氧基硅烷；加工助劑為甲基丙烯酸甲酯聚合物；潤滑劑為pe蠟、ope蠟和費托蠟，比例為1:1:1；抗氧劑為抗水解劑；光穩定劑為苯并三唑類紫外線吸收劑。

請參閱圖2所示，本發明采用的技術方案為：一種應用于hdpe雙壁波紋管材的超微玻纖棉增強母粒制備方法，所述超微玻纖棉增強母粒的制備方法如下：

1).將超微玻纖棉在高溫下進行熱處理，去除生產過程中的表面浸漬劑，按比例配置超微玻纖棉表面處理劑，將有機硅烷偶聯劑在乙醇：水＝1:5的醇水化合物中自然溶解為透明狀，然后在高速攪拌向裝有軟化水的容器中依次加入氟碳表面活化劑、鋁酸酯和鈦酸酯，將水解均勻的有機硅烷偶聯劑加入其中，即制得表面處理劑；

2).在高溫熱空氣狀態下，將表面處理劑以霧化狀態噴涂在連續進料的超微玻纖棉上，通過官能團的界面橋接作用，對超微玻纖棉表面充分進行活化處理，將經過高溫噴霧后超微玻纖棉放置在烘箱內進行干燥反應，將干燥后得到的超微玻纖棉經過破碎機破碎為1cm左右的絮狀物，干燥存儲備用；

3).按比例稱量hdpe樹脂、處理后的超微玻纖棉絮狀顆粒物、加工助劑、潤滑劑、抗氧劑和光穩定劑后加入到密煉機內，通過密煉機將上述稱量好的原料密煉成均勻熔體；

4).將成型后的均勻熔體通過單螺桿擠出機擠出造粒，采用水冷拉條切粒或水環熱切等方式切粒，制得超微玻纖棉增強母粒。

進一步地，所述超微玻纖棉增強母粒的顆粒量為200±10顆/10g且無2次連粒料，所述的超微玻纖棉增強母粒的密度為1.5g/cm³，所述的超微玻纖棉增強母粒的彎曲彈性模量≥8000mpa，所述的超微玻纖棉增強母粒的缺口沖擊強度≥20kj/m²。

進一步地，所述超微玻纖棉增強母粒在額定溫度為190℃和額定負荷為5kg時的熔融指數為30±10g/10min，所述的超微玻纖棉增強母粒的收縮率≤1.5％。

進一步地，所述超微玻纖棉增強母粒的制備方法步驟1中的熱處理溫度設置為400～450℃，熱處理時間為30～60min。

進一步地，所述超微玻纖棉增強母粒的制備方法步驟2中的烘箱內部溫度設置為80～110℃，烘箱內的干燥反應時間為4～8h。

進一步地，所述超微玻纖棉增強母粒的制備方法步驟3中的密煉溫度設置為130～150℃，密煉時間設置為8～12min。

進一步地，所述超微玻纖棉增強母粒的制備方法步驟4中的擠出機溫度設置為165～180℃。

在本發明中，本發明應用于hdpe雙壁波紋管材的超微玻纖棉增強母粒中合理的原材料選擇，合理的原材料配比，所制得的超微玻纖棉增強母粒中納米碳黑具備強度大和質量輕的優點，利用本發明超微玻纖棉增強母粒所制得的hdpe雙壁波紋管材具有尺寸收縮率小、表面光潔、彈性模量高和環剛度高的優點。

盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。