一種非開挖聚乙烯管材及其制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種非開挖聚乙烯管材及其制造方法，該非開挖聚乙烯管材包括高強度U形鋼帶及混配料，高強度U形鋼帶沿圓周均勻分布在混配料內；制作方法為，制作混配料備用，選取相應的高強度鋼帶裝入掛帶機，然后開帶進入鋼帶矯直機后，進入U形鋼帶成型機，用高頻加熱器對鋼帶加熱；使鋼帶進入包覆模具，同時加入混配料，然后放入高速混合機攪拌；攪拌完成后，放入擠出機內，擠出包覆鋼帶，牽引冷卻，真空定型；最后進行噴碼切割，完成后檢驗入庫。該方法制造的聚乙烯管材具有優異的機械性能、耐磨性能及抗老化性能，管材韌性好、環剛度高、基礎適應性好，適于長距離非開挖施工，給工業生產帶來很大的便利，適合大規模生產和市場推廣。
【專利說明】 一種非開挖聚乙烯管材及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高分子管材，尤其是剛度較高且基礎適應性強的一種非開挖聚乙烯管材及其制造方法。
【背景技術】
[0002]加快城市地下管線的建設、改造，擴大地下管網的類別，改革地下管線鋪設、修復、改善的方法，就成為現代城市基礎設施建設、管理中的一個重要領域。如1992年發達國家各類管線的鋪管長度達24.2萬km，總投資達300億美元；發達國家現有各類地下管線總長估計約2000萬km，為更新、修復現有地下管線，每年還需投資300 — 500億美元。
[0003]嚴格講，現代非開挖管線工程技術的出現始于70年代末，經歷了初期的徘徊和艱難起步后，隨著技術與裝備的不斷改進和完善，于80年代中該技術在發達國家才逐漸為人們認可和接受。為推動此項技術與產業的發展和應用，為促進相互間的切磋與交流，1986年在倫敦成立了國際非開挖技術協會ISTT (International Society for TrenchlessTechnology)。現許多國家和地區均相繼成立了國家或地區的非開挖技術協會，包括中國在內，現已有24個國家或地區協會參加了國際非開挖技術協會，擁有近3000名會員，發行有自己的學術刊物(月刊)，成為技術交流活動和展覽活動頻度最高的國際行業協會之一。
[0004]由于非開挖管線工程技術的日趨完善及其與開挖施工相比的優越性，目前用非開挖技術鋪設管線的工程明顯增加。據資料報導，在西方發達國家，近年來非開挖鋪管工程量平均已占管線工程總量的10%左右，而個別城市和地區所占比例遠大于此，如柏林市改造過程中，非開挖管線鋪設量已占到總量的40%以上
另外，現有的管材環剛度較低，基礎適應性差，耐磨性、抗拉性能差，不適于長距離非開挖施工，影響了城市地下管線的建設發展。若能夠通過多種材料復合增強非開挖管道，提高管材環剛度、拉伸強度等性能，使管材適用于非開挖領域，則會給工程施工帶來很大的便利，并有效降低成本。
【發明內容】
[0005]為了解決現有的管材環剛度低、基礎適應性差且不適于非開挖領域施工的問題，本發明提供一種非開挖聚乙烯管材及其制造方法，該方法制造的聚乙烯管材具有優異的機械性能、耐磨性能及抗老化性能，管材韌性好、環剛度高、耐高低溫、使用壽命長、基礎適應性好，可廣泛應用于各種排水、排污場合，適于長距離非開挖施工，給工業生產帶來很大的便利，適合大規模生產和市場推廣。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:該非開挖聚乙烯管材包括高強度U形鋼帶及混配料，所述高強度U形鋼帶沿圓周均勻分布在混配料內，形成實壁圓形聚乙烯管材。
[0007]所述高強度U形鋼帶的屈服強度為240_600Mpa、抗拉伸強度500-900 Mpa、斷裂伸長率為33%-85%。[0008]該非開挖聚乙烯管材的制作方法為:
1.制作混配料，選用高密度聚乙烯100級PE100樹脂99份-101份、乙烯一丙烯-1-丁烯聚合物APA010份-20份、C9石油樹脂6份-10份及黑色母2份-3份，混合后備用；
2.選取相應的高強度鋼帶裝入掛帶機，然后開帶進入鋼帶矯直機后，進入U形鋼帶成型機，用高頻加熱器對鋼帶加熱7-9分鐘；
3.使鋼帶進入包覆模具，同時加入混配料，然后放入高速混合機攪拌8-10分鐘；
4.攪拌完成后，放入擠出機內，擠出包覆鋼帶，牽引冷卻，在真空環境下定型，成為圓形實壁管材；
5.最后進彳了嗔碼切割，完成后檢驗入庫。
[0009]擠出溫度是:進料段為100_120°C，壓縮段為140_160°C，塑化段為170_190°C，均化段為190-200°C，模具溫度為200-210°C ;高頻加熱器溫度為280-300°C ;冷卻水溫度15-200C ;冷卻定型真空為0.5MPa。
[0010]所述乙烯一丙烯-1- 丁烯聚合物(ΑΡΑ0)，為無定型聚-α -烯烴，是一種專門設計合成的高分子量乙烯、丙烯和1-丁烯的共聚物，具有良好的潤濕性，流動性和可選擇的軟化點，在單體組成，分子量和化學改性的變化下，硬度、熔融粘度、結晶性和結晶率這些特性都達到了最佳值，具有與結晶聚烯烴的極佳相容性，加上無定型聚烯烴的本質特征，適用于各種高分子聚烯烴材料的改性和共混。在增粘母料當中主要起到增粘作用，并提高韌性，同時和HDPE的相容性以及透明度通過APAO可以得到很好的改善，可以保持良好的穩定性。所述C9石油樹脂具有很好的粘結性，用于增加粘性、提高塑料持粘性和鋼塑粘合度。
[0011]本發明的有益效果是，該方法制造的聚乙烯管材具有優異的機械性能、耐磨性能及抗老化性能，管材韌性好、環剛度高、耐高低溫、使用壽命長、基礎適應性好，可廣泛應用于各種排水、排污場合，適于長距離非開挖施工，給工業生產帶來很大的便利，適合大規模生產和市場推廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]下面結合附圖和實例對本發明作進一步說明。
[0013]圖1是本發明的結構原理示意圖。
[0014]圖1中，1.高強度U形鋼帶，2.混配料。
【具體實施方式】
[0015]在圖1中，該非開挖聚乙烯管材包括高強度U形鋼帶I及混配料2，所述高強度U形鋼帶I沿圓周均勻分布在混配料2內，形成實壁圓形聚乙烯管材。
[0016]所述高強度U形鋼帶I的屈服強度為480Mpa、抗拉伸強度700 Mpa、斷裂伸長率為65%。
[0017]該非開挖聚乙烯管材的制作方法為:
1.制作混配料2，選用高密度聚乙烯100級PE100樹脂100份、乙烯一丙烯-1-丁烯聚合物APA015份、C9石油樹脂8份及黑色母2份，混合后備用；
2.選取相應的高強度鋼帶裝入掛帶機，然后開帶進入鋼帶矯直機后，進入U形鋼帶成型機，用高頻加熱器對鋼帶加熱8分鐘； 3.使鋼帶進入包覆模具，同時加入混配料，然后放入高速混合機攪拌9分鐘；
4.攪拌完成后，放入擠出機內，擠出包覆鋼帶，牽引冷卻，在真空環境下定型，成為圓形實壁管材；
5.最后進彳了嗔碼切割，完成后檢驗入庫。
[0018]擠出溫度是:進料段為110°C，壓縮段為150°C，塑化段為180°C，均化段為200°C，模具溫度為205°C ;高頻加熱器溫度為290°C ;冷卻水溫度18°C ;冷卻定型真空為0.5MPa。
[0019]所述乙烯一丙烯-1- 丁烯聚合物ΑΡΑ0,為無定型聚- α -烯烴,是一種專門設計合成的高分子量乙烯、丙烯和1-丁烯的共聚物，具有良好的潤濕性，流動性和可選擇的軟化點，在單體組成，分子量和化學改性的變化下，硬度、熔融粘度、結晶性和結晶率這些特性都達到了最佳值，具有與結晶聚烯烴的極佳相容性，加上無定型聚烯烴的本質特征，適用于各種高分子聚烯烴材料的改性和共混。在增粘母料當中主要起到增粘作用，并提高韌性，同時和HDPE的相容性以及透明度通過APAO可以得到很好的改善，可以保持良好的穩定性。所述C9石油樹脂具有很好的粘結性，用于增加粘性、提高塑料持粘性和鋼塑粘合度。
【權利要求】
1.一種非開挖聚乙烯管材及其制造方法，該非開挖聚乙烯管材包括高強度U形鋼帶(I)及混配料(2)，其特征在于，所述高強度U形鋼帶(I)沿圓周均勻分布在混配料(2)內，形成實壁圓形聚乙烯管材。
2.根據權利要求1所述的一種非開挖聚乙烯管材及其制造方法，其特征在于，所述高強度U形鋼帶(I)的屈服強度為240-600Mpa、抗拉伸強度500-900 Mpa、斷裂伸長率為33%-85%。
3.一種非開挖聚乙烯管材及其制造方法，其特征在于，非開挖聚乙烯管材的制作方法為，制作混配料(2)，選用高密度聚乙烯100級PE100樹脂99份-101份、乙烯一丙烯-1- 丁烯聚合物APAOlO份-20份、C9石油樹脂6份-10份及黑色母2份-3份，混合后備用；選取相應的高強度鋼帶裝入掛帶機，然后開帶進入鋼帶矯直機后，進入U形鋼帶成型機，用高頻加熱器對鋼帶加熱7-9分鐘；使鋼帶進入包覆模具，同時加入混配料，然后放入高速混合機攪拌8-10分鐘；攪拌完成后，放入擠出機內，擠出包覆鋼帶，牽引冷卻，在真空環境下定型，成為圓形實壁管材；最后進行噴碼切割，完成后檢驗入庫。
4.一種非開挖聚乙烯管材及其制造方法，其特征在于，擠出溫度是:進料段為100-120°C，壓縮段為140-160°C，塑化段為170_190°C，均化段為190-200°C，模具溫度為200-2100C ;高頻加熱器溫度為280-300°C ;冷卻水溫度15_20°C ;冷卻定型真空為0.5MPa。
【文檔編號】F16L9/128GK103511761SQ201310431087
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月22日 優先權日:2013年9月22日
【發明者】程全山, 岳喜東, 王洪麗 申請人:江蘇百安居管業有限公司