一種耐溫、抗震和抗菌的複合聚乙烯給水管材的生產方法

2023-11-11 18:17:37

專利名稱：一種耐溫、抗震和抗菌的複合聚乙烯給水管材的生產方法
技術領域：
本發明涉及管材，特別是一種耐溫、抗震和抗菌的複合聚乙烯給水管材的生產方法。
背景技術：
塑料管道是供水輸送必不可少的管材之一，其生產原料主要採用聚烯烴類樹脂 (PE、PP、PERT、PB等)、聚氯乙烯樹脂(PVC)等聚合物樹脂，但是隨著社會的發展、科技的進 步，人們對環保意識的增強，對飲用水管道的要求也越來越高，越來越嚴，飲用水管道在目 前的使用中，所面臨的問題是1、大口徑的PERT給水管材成型加工困難；2、由於大自然本 身的活動周期及人類對大自然的不合理開發利用，化境汙染比較嚴重，自然災害頻發，據國 家塑料管道協會不完全的統計顯示，自然災害中排水管道系統中損壞最多的就是PVC-U管 材管件；3、來源豐富、產量較大、性能穩定的聚烯烴PE樹脂在市場上仍佔有重要地位，但由 於PE樹脂自身性能和環境要求的原因，在加工成型成管材前都通過改性造粒增強其抗氧 化和老化能力，如何研製出一種高強度、高韌性、環保衛生、耐溫、抗震、抗菌的管材已成眾 所期待的問題。

發明內容
針對上述情況，為克服現有技術缺陷，本發明之目的就是提供一種耐溫、抗震和抗 菌的複合聚乙烯給水管材的生產方法，可有效解決目前管材成型加工困難，壽命短，抗衝擊 性弱，易損壞，抗菌性能差的問題。本發明解決的技術方案是，將聚烯烴PE外層(又稱外層PE料，以下同)與聚烯 烴PERT內層(又稱內層殺菌料，以下同)分別由擠出機擠出加熱後，再由同一擠出口模 擠出至少有聚烯烴PE外層和聚烯烴PERT內層的兩層或多層共擠、相鄰層緊密結合的複合 管材，由於PERT管材加工成型為單一成大口徑管材難度大，但由於其屬於聚乙烯衍生物且 性能和結構基本與聚烯烴PE管材一致，這就決定了聚烯烴PE管材和聚烯烴PERT管材在 成型過程中二者可以很好粘結粘附在一起，其中，聚烯烴PE外層和聚烯烴PERT內層的擠 出機的機筒區長度均分為4段，每段溫度為第1段為173士5°C，第2段為178士5°C，第3 段為183士5°C，第4段為185士5°C，擠出機模頭區的模頭長度均分為7段，每段溫度為第 1段為193士 10°C，第2段為187士5°C，第3段為185士5°C，第4段為195士5°C，第5段為 200士 10°C，第 6 段為 205士 10°C，第 7 段為 210士 10°C，擠出機轉速為 45_125rad/min，牽引 速度為320-800Cm/min ；聚烯烴PE外層與聚烯烴PERT內層的厚度比為4 1，聚烯烴PE外 層的密度為0. 935-0. 956g/cm3，聚烯烴PERT內層的密度為0. 930-0. 946g/cm3，結合後的復 合管材在0. 012-0. 04MPa的真空及水溫20-25°C下定型後，再置於18_23°C的水箱中進行二 次冷卻，產品列印，牽引，定尺切割，即成本發明管材，所說的聚烯烴PE外層由以重量計的 改性後的PE樹脂90-100份、著色劑1-4份、抗氧劑0. 5-3份和光穩定劑2_5份混合均勻擠 壓製成；所說的聚烯烴PERT內層由以重量計的耐熱增強型聚乙烯(PERT)90-100份、光亮劑1-4份、抗菌材料3-8份混合均勻擠壓製成；所說的複合管材為2層以上的多層時，除內 層外，只將外層向上交替複合粘結在一起擠壓製成，如圖2、圖3、圖4所示，圖2中1為聚 烯烴PE外層，2為聚烯烴PERT內層；圖3中1a、Ib均為聚烯烴PE外層，2為聚烯烴PERT 內層；圖3中la、lb、lc均為聚烯烴PE外層，2為聚烯烴PERT內層，外層至少有相同材料的 一層以上組成；所說的改性後的PE樹脂為改性後具有抗紫外線、高強度、韌性好的樹脂，如 韓國大韓油化HDPE-P600、韓國SK的HDPE 6100、齊魯石化的2480等任何一種；所說的著色 劑為色母料，如卡博特牌的黑色色母料；所說的光穩定劑為受阻胺光穩定劑622、受阻胺光 穩定劑292、受阻胺光穩定劑HS-508等任何一種；所說的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑BHT 等任何一種；所說的耐熱增強型聚乙烯(PERT)為韓國SK的PERTDX800、韓國LG的SP980、 美國D0WLEX2388、美國D0WLEX2344中的任何一種；所說的光亮劑為蘇州康斯坦普工程塑料 有限公司的PA0835HD-D ；所說的抗菌材料為海寧市海泰精細化工有限公司的SHT納米銀抗 菌塑料母粒。本發明無毒副作用，耐溫、抗菌、適應環境性強、性價比好、加工簡單、使用方便安 全可靠、強度高、韌性好、抗衝擊性強、不易老化、斷裂、滲透、綜合成本低、市場競爭力強，是 管材上的創新。
四

圖1為本發明的工藝流程圖。圖2為本發明2層管材的結構圖。圖3為本發明3層管材的結構圖。圖4為本發明4層管材的結構圖。
五具體實施例方式以下結合附圖對本發明的具體實施方式
作詳細說明。由圖1給出，具體實施如下實施例1 本發明在具體實施時，將聚烯烴PE外層、聚烯烴PERT內層分別由擠出機擠出加熱 後，再由同一擠出口模擠出由聚烯烴PE外層和聚烯烴PERT內層的兩層共擠、相鄰層緊密的 結合的複合管材，其中，聚烯烴PE外層和聚烯烴PERT內層的擠出機的機筒區長度均分為4 段，每段溫度為第1段為168°C，第2段為173°C，第3段為178°C，第4段為180°C，擠出機模 頭區的模頭長度均分為7段，每段溫度為第1段為188°C，第2段為182°C，第3段為180°C， 第4段為190°C，第5段為195°C，第6段為200°C，第7段為205°C，擠出機轉速為45rad/ min，牽引速度為400cm/min ；聚烯烴PE外層與聚烯烴PERT內層的厚度比為4 1，聚烯烴 PE外層的密度為0. 936g/cm3，聚烯烴PERT內層的密度為0. 930g/cm3，結合後的複合管材在 0. 02Mpa的真空及水溫20°C下定型後，再置於18°C的水中進行二次冷卻，產品列印，牽引， 定尺切割，即成本發明管材，所說的聚烯烴PE外層由以重量計的韓國大韓油化HDPE-P600 95份、卡博特牌的黑色色母料2份、抗氧劑BHT 1. 0份和受阻胺光穩定劑HS-508 2份混合 均勻擠壓製成；所說的聚烯烴PERT內層由以重量計的韓國SK的PERTDX800 95份、康斯坦 普的PA0835HD-D光亮劑2份、SHT納米銀抗菌塑料母粒4份混合均勻擠壓製成。
實施例2:本發明還可是將聚烯烴PE外層、聚烯烴PERT內層分別由擠出機擠出加熱後，再由 同一擠出口模擠出由聚烯烴PE外層和聚烯烴PERT內層的2層共擠、相鄰層緊密的結合的 複合管材，其中，聚烯烴PE外層和聚烯烴PERT內層的擠出機的機筒區長度均分為4段，每 段溫度為第1段為173°C，第2段為178°C，第3段為183°C，第4段為185°C，擠出機模頭 區的模頭長度均分為7段，每段溫度為第1段為193°C，第2段為187°C，第3段為185°C， 第4段為195°C，第5段為200°C，第6段為205°C，第7段為210°C，擠出機轉速為60rad/ min，牽引速度為500Cm/min;聚烯烴PE外層及聚烯烴PERT內層的厚度比為4 1，聚烯烴 PE外層的密度為0. 942g/cm3,聚烯烴PERT內層的密度為0. 936g/cm3,結合後的複合管材 在0. 02Mpa的真空及水溫22°C下定型後，再置於19°C的水中進行二次冷卻，產品列印，牽 弓丨，定尺切割，即成本發明管材，所說的聚烯烴PE外層由以重量計的韓國SK的HDPE 6100 98份、卡博特牌的黑色色母料2份、抗氧劑1010 1. 5份和受阻胺光穩定劑622 3份混合均 勻擠壓製成；所說的聚烯烴PERT內層由以重量計的韓國LG的SP980 98份、康斯坦普的 PA0835HD-D光亮劑2份、SHT納米銀抗菌塑料母粒5份混合均勻擠壓製成。實施例3:本發明還可是將聚烯烴PE外層、聚烯烴PERT內層分別由擠出機擠出加熱後，再由 同一擠出口模擠出由聚烯烴PE外層和聚烯烴PERT內層的2層共擠、相鄰層緊密的結合的 複合管材，其中，聚烯烴PE外層和聚烯烴PERT內層的擠出機的機筒區長度均分為4段，每 段溫度為第1段為178°C，第2段為183°C，第3段為188°C，第4段為190°C，擠出機模頭 區的模頭長度均分為7段，每段溫度為第1段為198°C，第2段為192°C，第3段為190°C， 第4段為200°C，第5段為205°C，第6段為210°C，第7段為215°C，擠出機轉速為IOOrad/ min，牽引速度為700Cm/min;聚烯烴PE外層及聚烯烴PERT內層的厚度比為4 1，聚烯烴 PE外層的密度為0. 946g/cm3，聚烯烴PERT內層的密度為0. 942g/cm3，結合後的複合管材在 0. 02Mpa的真空及水溫23°C下定型後，再置於20°C的水中進行二次冷卻，產品列印，牽引， 定尺切割即成本發明管材，所說的聚烯烴PE外層由以重量計的韓國大韓油化HDPE-P600 100份、卡博特牌的黑色色母料2份、抗氧劑BHT 2. 0份和受阻胺光穩定劑292 4份混合均 勻擠壓製成；所說的聚烯烴PERT內層由以重量計的美國D0WLEX2388 100份、康斯坦普的 PA0835HD-D光亮劑2份、SHT納米銀抗菌塑料母粒6份混合均勻擠壓製成。要指出的是，本發明和現有給出管材相比，其創新在於管材配料上的改進，節省原 料，操作簡單，無毒、耐溫，適應環境性強、強度高，韌性好、抗衝擊性強。本發明有關工藝參數由下表給出聚烯烴PE層和PERT層
權利要求
1.一種耐溫、抗震和抗菌的複合聚乙烯給水管材的生產方法，其特徵在於，將聚烯烴 PE外層與聚烯烴PERT內層分別由擠出機擠出加熱後，再由同一擠出口模擠出至少有聚烯 烴PE外層和聚烯烴PERT內層的兩層或多層共擠、相鄰層緊密結合的複合管材，由於PERT 管材加工成型為單一成大口徑管材難度大，但由於其屬於聚乙烯衍生物且性能和結構基本 與聚烯烴PE管材一致，這就決定了聚烯烴PE管材和聚烯烴PERT管材在成型過程中二者可 以很好粘結粘附在一起，其中，聚烯烴PE外層和聚烯烴PERT內層的擠出機的機筒區長度 均分為4段，每段溫度為第1段為173士5°C，第2段為178士5°C，第3段為183士5°C，第 4段為185士5°C，擠出機模頭區的模頭長度均分為7段，每段溫度為第1段為193士 10°C， 第2段為187士5°C，第3段為185士5°C，第4段為195士5°C，第5段為200士 10°C，第6段 為205士 10°C，第7段為210士 10°C，擠出機轉速為45_125rad/min，牽引速度為320_800cm/ min;聚烯烴PE外層與聚烯烴PERT內層的厚度比為4 1，聚烯烴PE外層的密度為 0. 935-0. 956g/cm3,聚烯烴PERT內層的密度為0. 930-0. 946g/cm3,結合後的複合管材在 0. 012-0. 04MPa的真空及水溫20_25°C下定型後，再置於18_23°C的水箱中進行二次冷卻， 產品列印，牽引，定尺切割，即成本發明管材，所說的聚烯烴PE外層由以重量計的改性後 的PE樹脂90-100份、著色劑1-4份、抗氧劑0. 5-3份和光穩定劑2_5份混合均勻擠壓制 成；所說的聚烯烴PERT內層由以重量計的耐熱增強型聚乙烯90-100份、光亮劑1-4份、 抗菌材料3-8份混合均勻擠壓製成；所說的複合管材為2層以上的多層時，除內層外，只將 外層向上交替複合粘結在一起擠壓製成，外層至少有相同材料的一層以上組成；所說的改 性後的PE樹脂為韓國大韓油化HDPE-P600、韓國SK的HDPE6100、齊魯石化的2480其中的 任何一種；所說的著色劑為色母料，即卡博特牌的黑色色母料；所說的光穩定劑為受阻胺 光穩定劑622、受阻胺光穩定劑292、受阻胺光穩定劑HS-508的一種；所說的抗氧劑為抗氧 劑1010、抗氧劑BHT的一種；所說的耐熱增強型聚乙烯為韓國SK的PERTDX800、韓國LG的 SP980、美國D0WLEX2388、美國D0WLEX2344的一種；所說的光亮劑為蘇州康斯坦普工程塑料 有限公司的PA0835HD-D ；所說的抗菌材料為海寧市海泰精細化工有限公司的SHT納米銀抗 菌塑料母粒。
2.根據權利要求1所述的耐溫、抗震和抗菌的複合聚乙烯給水管材的生產方法，其特 徵在於，將聚烯烴PE外層、聚烯烴PERT內層分別由擠出機擠出加熱後，再由同一擠出口模 擠出由聚烯烴PE外層和聚烯烴PERT內層的兩層共擠、相鄰層緊密的結合的複合管材，其 中，聚烯烴PE外層和聚烯烴PERT內層的擠出機的機筒區長度均分為4段，每段溫度為第 1段為168°C，第2段為173°C，第3段為178°C，第4段為180°C，擠出機模頭區的模頭長 度均分為7段，每段溫度為第1段為188°C，第2段為182°C，第3段為180°C，第4段為 1900C，第5段為195°C，第6段為200°C，第7段為205°C，擠出機轉速為45rad/min，牽引速 度為400Cm/min;聚烯烴PE外層與聚烯烴PERT內層的厚度比為4 1，聚烯烴PE外層的密 度為0. 936g/cm3,聚烯烴PERT內層的密度為0. 930g/cm3,結合後的複合管材在0. 02Mpa的 真空及水溫20°C下定型後，再置於18°C的水中進行二次冷卻，產品列印，牽引，定尺切割， 即成本發明管材，所說的聚烯烴PE外層由以重量計的韓國大韓油化HDPE-P600 95份、卡 博特牌的黑色色母料2份、抗氧劑BHT 1. 0份和受阻胺光穩定劑HS-508 2份混合均勻擠 壓製成；所說的聚烯烴PERT內層由以重量計的韓國SK的PERTDX800 95份、康斯坦普的 PA0835HD-D光亮劑2份、SHT納米銀抗菌塑料母粒4份混合均勻擠壓製成。
3.根據權利要求1所述的耐溫、抗震和抗菌的複合聚乙烯給水管材的生產方法，其特 徵在於，將聚烯烴PE外層、聚烯烴PERT內層分別由擠出機擠出加熱後，再由同一擠出口模 擠出由聚烯烴PE外層和聚烯烴PERT內層的2層共擠、相鄰層緊密的結合的複合管材，其 中，聚烯烴PE外層和聚烯烴PERT內層的擠出機的機筒區長度均分為4段，每段溫度為第1 段為173°C，第2段為178°C，第3段為183°C，第4段為185°C，擠出機模頭區的模頭長度均 分為7段，每段溫度為第1段為193°C，第2段為187°C，第3段為185°C，第4段為195°C， 第5段為200°C，第6段為205°C，第7段為210°C，擠出機轉速為60rad/min，牽引速度為 500Cm/min;聚烯烴PE外層及聚烯烴PERT內層的厚度比為4 1，聚烯烴PE外層的密度為 0. 942g/cm3，聚烯烴PERT內層的密度為0. 936g/cm3，結合後的複合管材在0. 02Mpa的真空及 水溫22°C下定型後，再置於19°C的水中進行二次冷卻，產品列印，牽引，定尺切割，即成本 發明管材，所說的聚烯烴PE外層由以重量計的韓國SK的HDPE 6100 98份、卡博特牌的黑 色色母料2份、抗氧劑1010 1. 5份和受阻胺光穩定劑622 3份混合均勻擠壓製成；所說的 聚烯烴PERT內層由以重量計的韓國LG的SP980 98份、康斯坦普的PA0835HD-D光亮劑2 份、SHT納米銀抗菌塑料母粒5份混合均勻擠壓製成。
4.根據權利要求1所述的耐溫、抗震和抗菌的複合聚乙烯給水管材的生產方法，其特 徵在於，將聚烯烴PE外層、聚烯烴PERT內層分別由擠出機擠出加熱後，再由同一擠出口模 擠出由聚烯烴PE外層和聚烯烴PERT內層的2層共擠、相鄰層緊密的結合的複合管材，其 中，聚烯烴PE外層和聚烯烴PERT內層的擠出機的機筒區長度均分為4段，每段溫度為第1 段為178°C，第2段為183°C，第3段為188°C，第4段為190°C，擠出機模頭區的模頭長度均 分為7段，每段溫度為第1段為198°C，第2段為192°C，第3段為190°C，第4段為200°C， 第5段為205°C，第6段為210°C，第7段為215°C，擠出機轉速為lOOrad/min，牽引速度為 700cm/min ；聚烯烴PE外層及聚烯烴PERT內層的厚度比為4 1，聚烯烴PE外層的密度為 0. 946g/cm3，聚烯烴PERT內層的密度為0. 942g/cm3,結合後的複合管材在0. 02Mpa的真空 及水溫23°C下定型後，再置於20°C的水中進行二次冷卻，產品列印，牽引，定尺切割即成本 發明管材，所說的聚烯烴PE外層由以重量計的韓國大韓油化HDPE-P600 100份、卡博特牌 的黑色色母料2份、抗氧劑BHT 2. O份和受阻胺光穩定劑292 4份混合均勻擠壓製成；所說 的聚烯烴PERT內層由以重量計的美國DOWLEX2388 100份、康斯坦普的PA0835HD-D光亮 劑2份、SHT納米銀抗菌塑料母粒6份混合均勻擠壓製成。
全文摘要
本發明涉及一種耐溫、抗震和抗菌的複合聚乙烯給水管材的生產方法，有效解決目前管材成型加工困難，壽命短，抗衝擊性弱，易損壞，抗菌性能差的問題，其方法是，將聚烯烴PE外層與聚烯烴PERT內層分別由擠出機擠出加熱後，再由同一擠出口模擠出至少有聚烯烴PE外層和聚烯烴PERT內層的兩層或多層共擠、相鄰層緊密結合的複合管材，聚烯烴PE外層和聚烯烴PERT內層在擠出機的機筒區和模頭區分段加熱，結合後的複合管材在真空下定型後，再置於水箱中進行冷卻，產品列印，牽引，定尺切割，本發明無毒副作用，耐溫、抗菌、適應環境性強、性價比好、加工簡單、使用方便安全可靠、強度高、韌性好、抗衝擊性強、不易老化、斷裂、滲透、綜合成本低。
文檔編號B29L23/00GK102107511SQ20101059841
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月21日 優先權日2010年12月21日
發明者葉日才, 張文霖, 強克剛, 李長輝, 林雲青 申請人:河南康泰塑業科技有限公司