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CN104212046B - 多孔梅花管及其制备方法 - Google Patents

多孔梅花管及其制备方法 Download PDF

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CN104212046B CN201410406161.0A CN201410406161A CN104212046B CN 104212046 B CN104212046 B CN 104212046B CN 201410406161 A CN201410406161 A CN 201410406161A CN 104212046 B CN104212046 B CN 104212046B
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Abstract

本发明公开了一种多孔梅花管，属于高分子材料技术领域。原料按重量份由以下物质组成：高密度聚乙烯树脂粉45～55份、低密度聚乙烯树脂粉18～22份、高强度玻璃纤维4.5～5.5份、特质改性稳定剂0.45～0.55份、特质改性填充料9～11份。本发明梅花管更具有内壁光滑，电缆可直接穿过，无需借助其他的器具，省时省力；抗酸碱、抗盐碱、耐腐蚀、抗氧化、抗老化、结构合适、使用价值高、使用寿命长、绿色环保，提高施工的速度，大大降低工程单位的施工成本。

Description

多孔梅花管及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是多孔梅花管技术领域。
背景技术
梅花管是以PVC粒子为主要材料加上其他配方经过独特的模具而形成的一种梅花状的通信管材，又称蜂窝管，有五孔、七孔和九孔三种类型，此种管材内壁光滑，直接可穿光缆，可节省工时，其结构合理，使用价值高，寿命长。它主要用于通信电缆护套管。
常用普通管材单根的长度一般为6米，施工过程中需要用挖掘机进行长距离路面开挖，并且在管材的铺设过程中需要接头焊接才能达到施工距离，待管材铺设完毕后再将土方回填，既浪费时间又浪费人力物力，还提高了成本。
现有管道在电缆穿过时需要借助其他器具，并且管道抗酸碱、抗盐碱、耐腐蚀性差；抗氧化、老化能力差。
常用梅花管由于原料配比不合理使其密度较大，仓储运输等均不方便，低温回弹性差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种多孔梅花管及其制备方法，本发明梅花管更具有内壁光滑，电缆可直接穿过，无需借助其他的器具，省时省力；抗酸碱、抗盐碱、耐腐蚀、抗氧化、抗老化、结构合适、使用价值高、使用寿命长、绿色环保，提高施工的速度，大大降低工程单位的施工成本。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种多孔梅花管，原料按重量份由以下物质组成：高密度聚乙烯树脂粉45～55份、低密度聚乙烯树脂粉18～22份、高强度玻璃纤维4.5～5.5份、特质改性稳定剂0.45～0.55份、特质改性填充料9～11份。
优选的原料按重量份由以下物质组成：高密度聚乙烯树脂粉47.5～52.5份、低密度聚乙烯树脂粉19～21份、高强度玻璃纤维4.75～5.25份、特质改性稳定剂0.475～0.525份、特质改性填充料9.5～10.5份。
进一步优选的原料按重量份由以下物质组成：高密度聚乙烯树脂粉50份、低密度聚乙烯树脂粉20份、玻璃高强度纤维5份、特质改性稳定剂0.5份、特质改性填充料10份。
特质改性填充料包括基础料、润滑剂和增塑剂；
基础料的质量份组成为：聚烯烃树脂108～132份碳酸钙76～84份滑石粉38～42份高岭土23.75～26.25份硅灰土10.45～11.55份表面活性剂23.75～26.25份；基础料、润滑剂和增塑剂的质量比为100:5:3。
优选的基础料的质量份组成为：聚烯烃树脂120份碳酸钙80份滑石粉40份高岭土25份硅灰土11份表面活性剂25份。
表面活性剂为偶联剂，如钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂。
制备方法包括以下步骤：
(1)按原料配比在反应器中加入高密度聚乙烯树脂粉、高强度玻璃纤维、特质改性稳定剂，搅拌使其混合均匀；
(2)按原料配比加入低密度聚乙烯树脂粉、特质改性填充料，搅拌使其混合均匀；
(3)将上述搅拌混合均匀的原料倒入单螺杆挤出机中加热，先将各区温度调至150℃；
待第一区升温至180℃后原料进入第二区，待第二区升温至185℃后原料进入第三区，待第三区升温至170℃后原料进入第四区，待第四区升温至180℃后原料进入第五区，待第五区升温至190℃后开启单螺杆挤出机；
(4)待原料挤出后将第五区温度降至165℃，经多孔梅花管模具挤出多孔梅花管；
(5)管材经多孔梅花管模具挤出成型后开启水泵降温，水温在15～25℃之间；
(6)切割；
(7)盘管成型。
特质改性稳定剂为潍坊耐信生产的新一代NX-2007抗冲型复合稳定剂。
高密度聚乙烯树脂粉为大庆石化生产的型号为5000S的高密度聚乙烯树脂、燕山石化生产的型号为L501的高密度聚乙烯树脂或燕山石化生产的6100M聚乙烯。
低密度聚乙烯树脂粉为兰州石化生产的DFDA-7042N线型低密度聚乙烯。
高强度玻璃纤维为日本东丽生产的型号为CM10106G-45N的高强度玻璃纤维。
表面活性剂是型号为JL-G02的填料表面改性剂、型号为JL-M01A/B分散改性剂、硬脂酸盐或低分子PP/PE。
润滑剂型号为日本宝理生产的POMAW-01CF2001。
增塑剂型号为东营同源环保材料有限公司的TY168。
本发明多孔梅花管单根管材长度可达200米，省去焊接时所浪费的人工费用和时间，在施工时使用非开挖技术(顶管机)，不产生扬尘污染。在不破坏路面的情况下，高效快速的完成施工，不需要二次回填修复路面所花费的费用。降低了在特殊环境地形所造成的施工困难。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明梅花管更具有内壁光滑，电缆可直接穿过，无需借助其他的器具，省时省力；单根管材长度可达200米，抗酸碱、抗盐碱、耐腐蚀、抗氧化、抗老化、结构合适、使用价值高、使用寿命长、绿色环保，提高施工的速度，大大降低工程单位的施工成本。
本发明的梅花管具有以下优良性能：
1、适合温度比较大，其可以在-20℃到60℃范围内正常使用，抗高温和抗寒性比较好，可以满足大部分地区的安装需要。
2、具有低温回弹性，抗压力大，能够低温不褶皱，遇到压力可以恢复的特性。
梅花管是以高密度聚乙烯和PVC粒子为主要材料加上其他配方经过独特的模具而形成的一种梅花状的通信管材，其中含有HDPE(高密度聚乙烯#低压)，特性：耐寒性和耐磨耗性好，参数：熔体流动速率:0.9g/10min密度:0.954g/cm3缺口冲击强度:15拉伸强度:30MPa断裂伸长率:500％、屈服强度：24MPa、耐应力开裂30h。
3、重量轻，搬运方便，本发明多孔梅花管比起同密度的其他管材，质量只有十几分之一，在仓储运输和安装中都十分方便。
4、安装方便，梅花管因为其塑料特性具有非常好的热熔性，在安装中可以实现无缝拼接。
5、梅花管内壁光滑，摩擦系数小，便于光电缆或者同轴电缆的穿放，不会损伤光电缆或者同轴电缆，适合电信、光电、电力和铁路的通讯线路安装使用。
具体实施方式
实施例1
多孔梅花管，原料按重量份由以下物质组成：高密度聚乙烯树脂粉50份、低密度聚乙烯树脂粉20份、高强度玻璃纤维5份、特质改性稳定剂0.5份、特质改性填充料10份。
高密度聚乙烯树脂粉为大庆石化生产的型号为5000S的高密度聚乙烯树脂；低密度聚乙烯树脂粉低密度聚乙烯树脂粉为DFDA-7042线型低密度聚乙烯。
特质改性稳定剂为潍坊耐信生产的新一代NX-2007抗冲型复合稳定剂。
高强度玻璃纤维为日本东丽生产的型号为CM10106G-45N的高强度玻璃纤维。
特质改性填充料包括基础料、润滑剂和增塑剂；基础料、润滑剂和增塑剂的质量比为100:5:3；
基础料的质量份组成为：聚烯烃树脂120份碳酸钙80份滑石粉40份高岭土25份硅灰土11份表面活性剂25份；表面活性剂是型号为JL-G02的填料表面改性剂。
制备方法包括以下步骤：
(1)按原料配比在反应器中加入高密度聚乙烯树脂粉、高强度玻璃纤维、特质改性稳定剂，搅拌使其混合均匀；
(2)按原料配比加入低密度聚乙烯树脂粉、特质改性填充料，搅拌使其混合均匀；
(3)将上述搅拌混合均匀的原料倒入单螺杆挤出机中加热，先将各区温度调至150℃；
待第一区升温至180℃后原料进入第二区，待第二区升温至185℃后原料进入第三区，待第三区升温至170℃后原料进入第四区，待第四区升温至180℃后原料进入第五区，待第五区升温至190℃后开启单螺杆挤出机；
(4)待原料挤出后将第五区温度降至165℃，增加模具压力；
(5)管材经多孔梅花管模具挤出成型后开启水泵降温，水温在15～25℃之间；
(6)切割；
(7)盘管成型。
本发明的实验参数为：
参照YDT841.5－2008；外观尺寸直径108cm，单孔直径32cm正负0.5，单孔壁厚2.2cm；拉伸强度20mpa；纵向回缩率(110℃环境下1小时)检验结果为1cm；垂直方向初始高度形变量为40％时，立即卸荷，式样无破裂；复原率(压30％)≥90％，且式样不破裂.不分层。
单根管材可加工长度至200米，省去焊接时所浪费的人工费用和时间，在施工时使用非开挖技术(顶管机)，不产生扬尘污染。在不破坏路面的情况下，高效快速的完成施工，不需要二次回填修复路面所花费的费用。降低了在特殊环境地形所造成的施工困难。
实施例2
多孔梅花管，原料按重量份由以下物质组成：高密度聚乙烯树脂粉52.5份、低密度聚乙烯树脂粉19份、高强度玻璃纤维5.5份、特质改性稳定剂0.55份、特质改性填充料9.5份。
高密度聚乙烯树脂粉为大庆石化生产的型号为5000S的高密度聚乙烯树脂；低密度聚乙烯树脂粉低密度聚乙烯树脂粉为DFDA-7042线型低密度聚乙烯。
特质改性稳定剂为潍坊耐信生产的新一代NX-2007抗冲型复合稳定剂。
高强度玻璃纤维为日本东丽生产的型号为CM10106G-45N的高强度玻璃纤维。
特质改性填充料包括基础料、润滑剂和增塑剂；基础料、润滑剂和增塑剂的质量比为100:5:3；
基础料的质量份组成为：聚烯烃树脂120份碳酸钙80份滑石粉40份高岭土25份硅灰土11份表面活性剂25份；表面活性剂是型号为JL-G02的填料表面改性剂。
制备方法同实施例1。
实施例3
多孔梅花管，原料按重量份由以下物质组成：高密度聚乙烯树脂粉45份、低密度聚乙烯树脂粉22份、高强度玻璃纤维4.75份、特质改性稳定剂0.525份、特质改性填充料11份。
高密度聚乙烯树脂粉为大庆石化生产的型号为5000S的高密度聚乙烯树脂；低密度聚乙烯树脂粉低密度聚乙烯树脂粉为DFDA-7042线型低密度聚乙烯。
特质改性稳定剂为潍坊耐信生产的新一代NX-2007抗冲型复合稳定剂。
高强度玻璃纤维为日本东丽生产的型号为CM10106G-45N的高强度玻璃纤维。
特质改性填充料包括基础料、润滑剂和增塑剂；基础料、润滑剂和增塑剂的质量比为100:5:3；
基础料的质量份组成为：聚烯烃树脂120份碳酸钙80份滑石粉40份高岭土25份硅灰土11份表面活性剂25份；表面活性剂是型号为JL-G02的填料表面改性剂。
制备方法同实施例1。
实施例4
多孔梅花管，原料按重量份由以下物质组成：高密度聚乙烯树脂粉55份、低密度聚乙烯树脂粉18份、高强度玻璃纤维5.25份、特质改性稳定剂0.475份、特质改性填充料9份。
高密度聚乙烯树脂粉为大庆石化生产的型号为5000S的高密度聚乙烯树脂；低密度聚乙烯树脂粉低密度聚乙烯树脂粉为DFDA-7042线型低密度聚乙烯。
特质改性稳定剂为潍坊耐信生产的新一代NX-2007抗冲型复合稳定剂。
高强度玻璃纤维为日本东丽生产的型号为CM10106G-45N的高强度玻璃纤维。
特质改性填充料包括基础料、润滑剂和增塑剂；基础料、润滑剂和增塑剂的质量比为100:5:3；
基础料的质量份组成为：聚烯烃树脂120份碳酸钙80份滑石粉40份高岭土25份硅灰土11份表面活性剂25份；表面活性剂是型号为JL-G02的填料表面改性剂。
制备方法同实施例1。
实施例5
多孔梅花管，原料按重量份由以下物质组成：高密度聚乙烯树脂粉47.5份、低密度聚乙烯树脂粉21份、高强度玻璃纤维4.5份、特质改性稳定剂0.45份、特质改性填充料10.5份。
高密度聚乙烯树脂粉为大庆石化生产的型号为5000S的高密度聚乙烯树脂；低密度聚乙烯树脂粉低密度聚乙烯树脂粉为DFDA-7042线型低密度聚乙烯。
特质改性稳定剂为潍坊耐信生产的新一代NX-2007抗冲型复合稳定剂。
高强度玻璃纤维为日本东丽生产的型号为CM10106G-45N的高强度玻璃纤维。
特质改性填充料包括基础料、润滑剂和增塑剂；基础料、润滑剂和增塑剂的质量比为100:5:3；
基础料的质量份组成为：聚烯烃树脂120份碳酸钙80份滑石粉40份高岭土25份硅灰土11份表面活性剂25份；表面活性剂是型号为JL-G02的填料表面改性剂。
制备方法同实施例1。
实施例6～10
原料重量份配比见下表1，特质改性填充料基础料重量份配比见下表2，其他参数同实施例1。
表1
表2
聚烯烃树脂 碳酸钙 滑石粉 高岭土 硅灰土 表面活性剂
实施例6 128 84 38 23.75 10.8 25.8
实施例7 108 82 42 24.5 11.55 26.25
实施例8 120 80 40 25 11 25
实施例9 115 78 41 26.25 10.45 24.5
实施例10 132 76 39 25.5 11.3 23.75

Claims (7)

1.一种多孔梅花管，其特征在于原料按重量份由以下物质组成：高密度聚乙烯树脂粉45～55份；低密度聚乙烯树脂粉18～22份；高强度玻璃纤维4.5～5.5份；特质改性稳定剂0.45～0.55份；特质改性填充料9～11份；
其中，所述特质改性填充料包括基础料、润滑剂和增塑剂；基础料、润滑剂和增塑剂的质量比为100:5:3；所述基础料的质量份组成为：聚烯烃树脂108～132份；碳酸钙76～84份；滑石粉38～42份；高岭土23.75～26.25份；硅灰土10.45～11.55份；表面活性剂23.75～26.25份。
2.根据权利要求1所述的多孔梅花管，其特征在于原料按重量份由以下物质组成：高密度聚乙烯树脂粉47.5～52.5份；低密度聚乙烯树脂粉19～21份；高强度玻璃纤维4.75～5.25份；特质改性稳定剂0.475～0.525份；特质改性填充料9.5～10.5份。
3.根据权利要求2所述的多孔梅花管，其特征在于所述原料按重量份由以下物质组成：高密度聚乙烯树脂粉50份；低密度聚乙烯树脂粉20份；玻璃高强度纤维5份；特质改性稳定剂0.5份；特质改性填充料10份。
4.根据权利要求1所述的多孔梅花管，其特征在于基础料的质量份组成为：聚烯烃树脂120份；碳酸钙80份；滑石粉40份；高岭土25份；硅灰土11份；表面活性剂25份。
5.根据权利要求1或4所述的多孔梅花管，其特征在于所述表面活性剂为偶联剂。
6.根据权利要求5所述的多孔梅花管，其特征在于所述偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂。
7.权利要求1-6任一项权利要求所述多孔梅花管的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)按原料配比在反应器中加入高密度聚乙烯树脂粉、高强度玻璃纤维、特质改性稳定剂，搅拌使其混合均匀；
(2)按原料配比加入低密度聚乙烯树脂粉、特质改性填充料，搅拌使其混合均匀；
(3)将上述搅拌混合均匀的原料倒入单螺杆挤出机中加热，先将各区温度调至150℃；待第一区升温至180℃后原料进入第二区，待第二区升温至185℃后原料进入第三区，待第三区升温至170℃后原料进入第四区，待第四区升温至180℃后原料进入第五区，待第五区升温至190℃后开启单螺杆挤出机；
(4)待原料挤出后将第五区温度降至165℃，经多孔梅花管模具挤出多孔梅花管；
(5)管材经多孔梅花管模具挤出成型后开启水泵降温，水温在15～25℃之间；
(6)切割；
(7)盘管成型。
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