一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料及其制備方法，屬于無(wú)機(jī)粉體改性高分子聚合物【技術(shù)領(lǐng)域】。它由下列重量份數(shù)的各種原材料組成：聚乙烯30-50份，過(guò)氧化物引發(fā)劑0.01-0.02份，乙烯基不飽和硅烷0.5-1份，硫酸鋇50-60份，分散劑1-3份，鈦白粉3-5份，抗氧劑0.2-0.5份，炭黑1-3份。本發(fā)明有效地解決目前建筑排水管噪音大，耐高溫和耐化學(xué)腐蝕能力差的問(wèn)題，原材料先投入到高速混合機(jī)中混合后，再經(jīng)過(guò)雙螺桿擠出機(jī)造粒得到復(fù)合材料。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是具有較好抗靜音效果，同時(shí)具有一般管材的耐化學(xué)腐蝕性、耐熱性、抗沖擊性能，其加工工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，本復(fù)合材料適用于制備建筑排水管道。
【專利說(shuō)明】一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)粉體改性高分子聚合物【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地涉及一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乙烯作為一種通用樹(shù)脂，它具有優(yōu)良的機(jī)械性能和加工性能，在塑料中占有重要的地位，并且被越來(lái)越多的用作建筑排水管道的生產(chǎn)原料，但其隔音性能缺遠(yuǎn)不能滿足要求。隨著生活水平的提高，人們對(duì)建筑室內(nèi)的噪音問(wèn)題也越來(lái)越關(guān)注，而目前建筑室內(nèi)排水系統(tǒng)的噪音普遍大于45分貝，已嚴(yán)重影響到人們的居家生活，解決室內(nèi)排水噪音的途徑主要有兩種:改變管道物理結(jié)構(gòu)及優(yōu)化材料配方，如專利CN 102002970 A公開(kāi)了一種靜音排水管，本專利利用多層復(fù)合結(jié)構(gòu)制備了一種靜音排水管，但是制備方法比較繁瑣。專利CN101892689 A公開(kāi)了一種氯化聚氯乙烯靜音管，通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到多層結(jié)構(gòu)的管材而達(dá)到靜音效果。所以目前研究較多的是改變管道的物理結(jié)構(gòu)，但是這種做法并沒(méi)有真正有效的將噪音控制在45分貝以下，達(dá)不到環(huán)保要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料及其制備方法。
[0004]所述的一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料，其特征在于由下列重量份數(shù)的各種原材料組成:聚乙烯30-50份，過(guò)氧化物引發(fā)劑0.01-0.02份，乙烯基不飽和硅烷
0.5-1份，硫酸鋇50-60份，分散劑1-3份，鈦白粉3-5份，抗氧劑0.2-0.5份，炭黑1_3份，其中鈦白粉為金紅石型鈦白粉，`炭黑為爐法炭黑。
[0005]所述的一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料，其特征在于所述的硫酸鋇由30-60重量份的納米級(jí)硫酸鋇和0-30份重量份的普通硫酸鋇構(gòu)成，所述的納米級(jí)硫酸鋇和普通硫酸鋇均經(jīng)過(guò)活化處理。
[0006]所述的一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料，其特征在于所述的活化處理為用硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑及硬脂酸中的任意兩種偶聯(lián)劑以任意比例對(duì)硫酸鋇表面進(jìn)行處理，所述的普通硫酸鋇目數(shù)為1000 -4000目。
[0007]所述的一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料，其特征在于所述聚乙烯為管材級(jí)高密度聚乙烯，其熔體指數(shù)控制在0.01-2g/10min(190°C,5kg)。
[0008]所述的一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料，其特征在于所述的過(guò)氧化物引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化二特丁烷、1，3- 二特丁基過(guò)氧化二異丙苯、2，5- 二甲基-2，5雙(叔丁基過(guò)氧化基)己炔中的一種或者幾種混合物。
[0009]所述的一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料，其特征在于所述的乙烯基不飽和硅烷為乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷、二甲基乙烯基乙氧基硅烷、甲基乙稀基二乙氧基硅烷中的一種或者幾種混合物。[0010]所述的一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料，其特征在于所述的分散劑為聚乙烯蠟、酰胺蠟、聚丙烯蠟、硬脂酸中的一種或者幾種混合物。
[0011]所述的一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料，其特征在于所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168中的一種或者兩種混合物。
[0012]所述的一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料，其特征在于，所述的炭黑為爐法炭黑。
[0013]所述的一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括如下方法制備: 1)將聚乙烯、過(guò)氧化物引發(fā)劑、乙烯基不飽和硅烷、硫酸鋇、分散劑、鈦白粉、抗氧劑、炭黑按比例稱量后，于密閉不銹鋼混合器中的高速混合機(jī)充分混合，混合器的溫度控制在23-27°C之間，混合時(shí)間3-10分鐘后備用；
2 )將配混物直接加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行造粒加工，擠出機(jī)設(shè)定溫度由加料口到口模共分12段，每段溫度依次逐漸升高5-10°C，整個(gè)擠出機(jī)的加工溫度控制在110-230°C，擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速控制在物料在擠出機(jī)中的停留時(shí)間為2-3分鐘，擠出機(jī)的真空抽提的真空度應(yīng)低于-0.08MPa，擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比大于44:1。
[0014]通過(guò)采用上述技術(shù)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
O本發(fā)明采取高密度聚乙烯為基礎(chǔ)樹(shù)脂，由納米級(jí)硫酸鋇和普通硫酸鋇作為混合填料，兩者均由硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑及硬脂酸中的任意兩種或三種偶聯(lián)劑以任意比例進(jìn)行表面處理，提高表面活性，經(jīng)過(guò)表面處理后的硫酸鋇與HDPE材料的相容性得到明顯提高，要遠(yuǎn)強(qiáng)于未經(jīng)處理的簡(jiǎn)單復(fù)合。經(jīng)過(guò)造粒機(jī)螺桿的共混剪切，在引發(fā)劑作用下，聚乙烯樹(shù)脂表面與活化后的硫酸鋇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，接枝上不飽和硅烷功能團(tuán)的效率更高，混合更均勻，分散性更好，經(jīng)過(guò)兩種硫酸鋇的復(fù)合增強(qiáng)，材料的密實(shí)度增加，加工成管道產(chǎn)品后，表現(xiàn)為管道面密度提高，縱向回收率降低，環(huán)剛度增大，從而大大降低噪音；
2)本發(fā)明原料簡(jiǎn)單易得、成本低廉、且制備工藝簡(jiǎn)單，得到的建筑排水管道性能具有非常優(yōu)越的性能，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其管材縱向回收率低、熔體指數(shù)低、氧化誘導(dǎo)時(shí)間(OIT)高、密度大，管材環(huán)剛度大，大大降低了噪音，達(dá)到消音效果，管材的力學(xué)性能也明顯提高，而且靜液壓性能不變。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是用常規(guī)方法制備的建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料的沖擊斷面掃描電鏡照片；
圖2是本發(fā)明制備方法制備的建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料的沖擊斷面掃描電鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合說(shuō)明書附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此。
[0017]對(duì)比例I
(I)配方:高密度聚乙烯50重量份數(shù),納米級(jí)硫酸鋇50重量份數(shù),聚乙烯臘2重量份數(shù)，鈦白粉4重量份數(shù)，抗氧劑1010 0.3重量份數(shù)，抗氧劑168 0.3重量份數(shù)，炭黑2重量份數(shù)。
[0018](2)制備工藝:將上述配方稱量后加入高速混合機(jī)中，在25°C下攪拌5分鐘后出料待用。將混合好的料加入擠出機(jī)中造粒，擠出機(jī)的工藝條件:
擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比L/D=44:l，擠出機(jī)的加熱段個(gè)數(shù)12段，在第9加熱段開(kāi)具真空抽提口，加工溫度由加料口到口模依次逐漸升高5 °C，整個(gè)擠出機(jī)的加工溫度控制在110-230°C。擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速控制在擠出機(jī)中的停留時(shí)間2.5分鐘。擠出機(jī)真空抽提的真空應(yīng)低于-0.08MPa。
[0019]對(duì)比例2
(I)配方:高密度聚乙烯40重量份數(shù)，納米級(jí)硫酸鋇40重量份數(shù)，1200目硫酸鋇20重量份數(shù)，聚乙烯蠟2重量份數(shù)，鈦白粉4重量份數(shù)，抗氧劑1010 0.3重量份數(shù)，抗氧劑168 0.3重量份數(shù)，炭黑2重量份數(shù)。
[0020](2)制備工藝:將上述配方稱量后加入高速混合機(jī)中，在25°C下攪拌5分鐘后出料待用。將混合好的料加入擠出機(jī)中造粒，擠出機(jī)的工藝條件:
擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比L/D=44:l，擠出機(jī)的加熱段個(gè)數(shù)12段，在第9加熱段開(kāi)具真空抽提口，加工溫度由加料口到口模依次逐漸升高5 °C，整個(gè)擠出機(jī)的加工溫度控制在110-230°C。擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速控制在擠出機(jī)中的停留時(shí)間2.5分鐘。擠出機(jī)真空抽提的真空應(yīng)低于-0.08MPa。
[0021]實(shí)施例1:
(I)配方:高密度聚乙烯40重量份數(shù)，過(guò)氧化二異丙苯0.015重量份數(shù)，乙烯基三甲氧基硅烷0.8重量份數(shù),活化處理過(guò)的納米級(jí)硫酸鋇50重量份數(shù),活化處理過(guò)的1200目硫酸鋇10重量份數(shù)，聚乙烯蠟2重量份數(shù)，鈦白粉4重量份數(shù)，抗氧劑1010 0.3重量份數(shù)，抗氧劑168 0.3重量份數(shù)，炭黑2重量份數(shù)。
[0022](2)制備工藝:將上述配方稱量后加入高速混合機(jī)中，在25°C下攪拌5分鐘后出料待用。將混合好的料加入擠出機(jī)中造粒，擠出機(jī)的工藝條件:
擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比L/D=44:l，擠出機(jī)的加熱段個(gè)數(shù)12段，在第9加熱段開(kāi)具真空抽提口，加工溫度由加料口到口模依次逐漸升高5°C，整個(gè)擠出機(jī)的加工溫度控制在110-230°C。擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速控制在擠出機(jī)中的停留時(shí)間2.5分鐘。擠出機(jī)真空抽提的真空應(yīng)低于-0.08MPa。
[0023]本實(shí)施例中，聚乙烯為管材級(jí)高密度聚乙烯，鈦白粉為金紅石型鈦白粉，炭黑為爐法炭黑，以下實(shí)施例相同，
另外本實(shí)施例中的納米級(jí)硫酸鋇和普通硫酸鋇均由重量比為1:1的硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑進(jìn)行活化處理過(guò)，過(guò)氧化物引發(fā)劑用過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化二特丁烷、1，3- 二特丁基過(guò)氧化二異丙苯、2，5- 二甲基-2，5雙(叔丁基過(guò)氧化基)己炔中的一種或者幾種混合物代替過(guò)氧化二異丙苯；乙烯基不飽和硅烷用乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基二乙氧基娃燒、二甲基乙烯基乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷中的一種或者幾種混合物代替乙烯基三甲氧基硅烷；分散劑用聚乙烯蠟、酰胺蠟、聚丙烯蠟、硬脂酸中的一種或者幾種混合物代替聚乙烯蠟；抗氧劑為抗氧劑1010或抗氧劑168代替兩種混合物，均能取得同樣的技術(shù)效果。[0024]實(shí)施例2:
(I)配方:高密度聚乙烯30重量份數(shù)，重量比為1:1過(guò)氧化二特丁烷和1，3_ 二特丁基過(guò)氧化二異丙苯混合物0.02重量份數(shù)，二甲基乙烯基乙氧基硅烷0.8重量份數(shù)，活化處理過(guò)的納米級(jí)硫酸鋇50重量份數(shù),活化處理過(guò)的1200目硫酸鋇20重量份數(shù),聚乙烯臘2重量份數(shù)，鈦白粉4重量份數(shù)，抗氧劑1010 0.3重量份數(shù)，抗氧劑168 0.3重量份數(shù)，炭黑2重量份數(shù)。
[0025](2)制備工藝:將上述配方稱量后加入高速混合機(jī)中，在25°C下攪拌5分鐘后出料待用。將混合好的料加入擠出機(jī)中造粒，擠出機(jī)的工藝條件:
擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比L/D=44:l，擠出機(jī)的加熱段個(gè)數(shù)12段，在第9加熱段開(kāi)具真空抽提口，加工溫度由加料口到口模依次逐漸升高5 °C，整個(gè)擠出機(jī)的加工溫度控制在110-230°C。擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速控制在擠出機(jī)中的停留時(shí)間2.5分鐘。擠出機(jī)真空抽提的真空應(yīng)低于-0.08MPa。
[0026]實(shí)施例3:
(I)配方:高密度聚乙烯30重量份數(shù)，2，5-二甲基-2，5雙(叔丁基過(guò)氧化基)己炔0.01重量份數(shù)，甲基乙烯基二乙氧基硅烷0.5重量份數(shù)，活化處理過(guò)的納米級(jí)硫酸鋇40重量份數(shù)，活化處理過(guò)的1200目硫酸鋇20重量份數(shù)，聚乙烯蠟2重量份數(shù)，鈦白粉4重量份數(shù)，抗氧劑168 0.3重量份數(shù)，炭黑2重量份數(shù)。
[0027](2)制備工藝:將上述配方稱量后加入高速混合機(jī)中，在25°C下攪拌5分鐘后出料待用。將混合好的料加入擠出機(jī)中造粒，擠出機(jī)的工藝條件:
擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比L/D=44:l，擠出機(jī)的加熱段個(gè)數(shù)12段，在第9加熱段開(kāi)具真空抽提口，加工溫度由加料口到口模依次逐漸升高5 °C，整個(gè)擠出機(jī)的加工溫度控制在110-230°C。擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速控制在擠出機(jī)中的停留時(shí)間2.5分鐘。擠出機(jī)真空抽提的真空應(yīng)低于-0.08MPa。
[0028]實(shí)施例4:
(1)配方:高密度聚乙烯40重量份數(shù)，過(guò)氧化二特丁烷0.018重量份數(shù)，乙烯基三甲氧基硅烷0.8重量份數(shù),活化處理過(guò)的納米級(jí)硫酸鋇50重量份數(shù),活化處理過(guò)的1200目硫酸鋇10重量份數(shù)，酰胺蠟I重量份數(shù)，鈦白粉3重量份數(shù)，抗氧劑1010 0.3重量份數(shù)，抗氧劑168 0.2重量份數(shù)，炭黑3重量份數(shù)。
[0029](2)制備工藝:將上述配方稱量后加入高速混合機(jī)中，在25°C下攪拌5分鐘后出料待用。將混合好的料加入擠出機(jī)中造粒，擠出機(jī)的工藝條件:
擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比L/D=44:l，擠出機(jī)的加熱段個(gè)數(shù)12段，在第9加熱段開(kāi)具真空抽提口，加工溫度由加料口到口模依次逐漸升高5 °C，整個(gè)擠出機(jī)的加工溫度控制在110-230°C。擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速控制在擠出機(jī)中的停留時(shí)間2.5分鐘。擠出機(jī)真空抽提的真空應(yīng)低于-0.08MPa。
[0030]實(shí)施例5:
(1)配方:高密度聚乙烯35重量份數(shù)，1，3-二特丁基過(guò)氧化二異丙苯0.013重量份數(shù)，乙烯基三乙氧基硅烷0.5重量份數(shù)，活化處理過(guò)的納米級(jí)硫酸鋇60重量份數(shù)，聚丙烯蠟3重量份數(shù)，鈦白粉5重量份數(shù)，抗氧劑1010 0.3重量份數(shù)，炭黑I重量份數(shù)。
[0031](2)制備工藝:將上述配方稱量后加入高速混合機(jī)中，在25°C下攪拌5分鐘后出料待用。將混合好的料加入擠出機(jī)中造粒，擠出機(jī)的工藝條件:
擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比L/D=44:l，擠出機(jī)的加熱段個(gè)數(shù)12段，在第9加熱段開(kāi)具真空抽提口，加工溫度由加料口到口模依次逐漸升高5 °C，整個(gè)擠出機(jī)的加工溫度控制在110-230°C。擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速控制在擠出機(jī)中的停留時(shí)間2.5分鐘。擠出機(jī)真空抽提的真空應(yīng)低于-0.08MPa。
[0032]實(shí)施例6:
(I)配方:高密度聚乙烯45重量份數(shù)，過(guò)氧化二異丙苯0.02重量份數(shù)，乙烯基三甲氧基硅烷0.9重量份數(shù),活化處理過(guò)的納米級(jí)硫酸鋇30重量份數(shù),活化處理過(guò)的1200目硫酸鋇20重量份數(shù)，硬脂酸I重量份數(shù)，鈦白粉3重量份數(shù)，抗氧劑1010 0.5重量份數(shù)，炭
黑I重量份數(shù)。
[0033](2)制備工藝:將上述配方稱量后加入高速混合機(jī)中，在25°C下攪拌5分鐘后出料待用。將混合好的料加入擠出機(jī)中造粒，擠出機(jī)的工藝條件:
擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比L/D=44:l，擠出機(jī)的加熱段個(gè)數(shù)12段，在第9加熱段開(kāi)具真空抽提口，加工溫度由加料口到口模依次逐漸升高5 °C，整個(gè)擠出機(jī)的加工溫度控制在110-230°C。擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速控制在擠出機(jī)中的停留時(shí)間2.5分鐘。擠出機(jī)真空抽提的真空應(yīng)低于-0.08MPa。
[0034]實(shí)施例7:
(O配方:高密度聚乙烯40重量份數(shù)，過(guò)氧化二特丁烷0.01重量份數(shù)，二甲基乙烯基乙氧基硅烷0.5重量份數(shù),活化處理過(guò)的納米級(jí)硫酸鋇40重量份數(shù),活化處理過(guò)的1200目硫酸鋇20重量份數(shù)，質(zhì)量比為2:1的聚乙烯蠟和酰胺蠟混合物2重量份數(shù)，鈦白粉3.5重量份數(shù)，抗氧劑1010 0.2重量份數(shù)，抗氧劑168 0.2重量份數(shù)，炭黑2.5重量份數(shù)。
[0035](2)制備工藝:將上述配方稱量后加入高速混合機(jī)中，在25°C下攪拌5分鐘后出料待用。將混合好的料加入擠出機(jī)中造粒，擠出機(jī)的工藝條件:
擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比L/D=44:l，擠出機(jī)的加熱段個(gè)數(shù)12段，在第9加熱段開(kāi)具真空抽提口，加工溫度由加料口到口模依次逐漸升高5 °C，整個(gè)擠出機(jī)的加工溫度控制在110-230°C。擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速控制在擠出機(jī)中的停留時(shí)間2.5分鐘。擠出機(jī)真空抽提的真空應(yīng)低于-0.08MPa。
[0036]實(shí)施例8:
(I)配方:高密度聚乙烯40重量份數(shù)，過(guò)氧化二異丙苯0.015重量份數(shù)，乙烯基三甲氧基硅烷0.8重量份數(shù),活化處理過(guò)的納米級(jí)硫酸鋇50重量份數(shù),活化處理過(guò)的1200目硫酸鋇10重量份數(shù)，聚乙烯蠟I重量份數(shù)，鈦白粉3重量份數(shù)，抗氧劑1010 0.3重量份數(shù)，抗氧劑168 0.3重量份數(shù)，炭黑I重量份數(shù)。
[0037](2)制備工藝:將上述配方稱量后加入高速混合機(jī)中，在25°C下攪拌5分鐘后出料待用。將混合好的料加入擠出機(jī)中造粒，擠出機(jī)的工藝條件:
擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比L/D=44:l，擠出機(jī)的加熱段個(gè)數(shù)12段，在第9加熱段開(kāi)具真空抽提口，加工溫度由加料口到口模依次逐漸升高5 °C，整個(gè)擠出機(jī)的加工溫度控制在110-230°C。擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速控制在擠出機(jī)中的停留時(shí)間2.5分鐘。擠出機(jī)真空抽提的真空應(yīng)低于-0.08MPa。
[0038]實(shí)施例9:(I)配方:高密度聚乙烯40重量份數(shù)，過(guò)氧化二異丙苯0.015重量份數(shù)，乙烯基三甲氧基硅烷0.8重量份數(shù),活化處理過(guò)的納米級(jí)硫酸鋇50重量份數(shù),活化處理過(guò)的1200目硫酸鋇10重量份數(shù)，聚乙烯蠟2重量份數(shù)，鈦白粉5重量份數(shù)，抗氧劑1010 0.3重量份數(shù)，抗氧劑168 0.3重量份數(shù)，炭黑3重量份數(shù)。
[0039](2)制備工藝:將上述配方稱量后加入高速混合機(jī)中，在25°C下攪拌5分鐘后出料待用。將混合好的料加入擠出機(jī)中造粒，擠出機(jī)的工藝條件:
擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比L/D=44:l，擠出機(jī)的加熱段個(gè)數(shù)12段，在第9加熱段開(kāi)具真空抽提口，加工溫度由加料口到口模依次逐漸升高5 °C，整個(gè)擠出機(jī)的加工溫度控制在110-230°C。擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速控制在擠出機(jī)中的停留時(shí)間2.5分鐘。擠出機(jī)真空抽提的真空應(yīng)低于-0.08MPa。
[0040]實(shí)施例10:
(I)配方:高密度聚乙烯40重量份數(shù)，過(guò)氧化二異丙苯0.02重量份數(shù)，乙烯基三甲氧基硅烷0.8重量份數(shù),活化處理過(guò)的納米級(jí)硫酸鋇50重量份數(shù),活化處理過(guò)的1200目硫酸鋇10重量份數(shù)，聚乙烯蠟2重量份數(shù)，鈦白粉5重量份數(shù)，抗氧劑1010 0.3重量份數(shù)，抗氧劑168 0.3重量份數(shù)，炭黑3重量份數(shù)。
[0041](2)制備工藝:將上述配方稱量后加入高速混合機(jī)中，在25°C下攪拌5分鐘后出料待用。將混合好的料加入擠出機(jī)中造粒，擠出機(jī)的工藝條件:
擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比L/D=44:l，擠出機(jī)的加熱段個(gè)數(shù)12段，在第9加熱段開(kāi)具真空抽提口，加工溫度由加料口到口模依次逐漸升高5 °C，整個(gè)擠出機(jī)的加工溫度控制在110-230°C。擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速控制在擠出機(jī)中的停留時(shí)間2.5分鐘。擠出機(jī)真空抽提的真空應(yīng)低于-0.08MPa。
`[0042]實(shí)施例11:
(I)配方:高密度聚乙烯40重量份數(shù)，過(guò)氧化二特丁烷0.015重量份數(shù)，乙烯基三甲氧基硅烷0.8重量份數(shù),活化處理過(guò)的納米級(jí)硫酸鋇50重量份數(shù),活化處理過(guò)的1200目硫酸鋇10重量份數(shù)，聚乙烯蠟2重量份數(shù)，鈦白粉5重量份數(shù)，抗氧劑1010 0.3重量份數(shù)，抗氧劑168 0.3重量份數(shù)，炭黑3重量份數(shù)。
[0043](2)制備工藝:將上述配方稱量后加入高速混合機(jī)中，在25°C下攪拌5分鐘后出料待用。將混合好的料加入擠出機(jī)中造粒，擠出機(jī)的工藝條件:
擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比L/D=44:l，擠出機(jī)的加熱段個(gè)數(shù)12段，在第9加熱段開(kāi)具真空抽提口，加工溫度由加料口到口模依次逐漸升高5 °C，整個(gè)擠出機(jī)的加工溫度控制在110-230°C。擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速控制在擠出機(jī)中的停留時(shí)間2.5分鐘。擠出機(jī)真空抽提的真空應(yīng)低于-0.08MPa。
[0044]實(shí)施例12:
(I)配方:高密度聚乙烯40重量份數(shù)，過(guò)氧化二特丁烷0.015重量份數(shù)，乙烯基三乙氧基硅烷I重量份數(shù)，活化處理過(guò)的納米級(jí)硫酸鋇45重量份數(shù),活化處理過(guò)的1200目硫酸鋇15重量份數(shù)，聚乙烯蠟2重量份數(shù)，鈦白粉5重量份數(shù)，抗氧劑1010 0.2重量份數(shù)，抗氧劑168 0.2重量份數(shù)，炭黑3重量份數(shù)。
[0045](2)制備工藝:將上述配方稱量后加入高速混合機(jī)中，在25°C下攪拌5分鐘后出料待用。將混合好的料加入擠出機(jī)中造粒，擠出機(jī)的工藝條件:擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比L/D=44:l，擠出機(jī)的加熱段個(gè)數(shù)12段，在第9加熱段開(kāi)具真空抽提口，加工溫度由加料口到口模依次逐漸升高5 °C，整個(gè)擠出機(jī)的加工溫度控制在110-230°C。擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速控制在擠出機(jī)中的停留時(shí)間2.5分鐘。擠出機(jī)真空抽提的真空應(yīng)低于-0.08MPa。
[0046]實(shí)施例13:
(I)配方:高密度聚乙烯40重量份數(shù)，過(guò)氧化二特丁烷0.015重量份數(shù)，乙烯基三乙氧基硅烷I重量份數(shù)，活化處理過(guò)的納米級(jí)硫酸鋇30重量份數(shù),活化處理過(guò)的1200目硫酸鋇20重量份數(shù)，EVA蠟2重量份數(shù)，鈦白粉5重量份數(shù)，抗氧劑1010 0.3重量份數(shù)，抗氧劑168 0.1重量份數(shù)，炭黑2.5重量份數(shù)。
[0047](2)制備工藝:將上述配方稱量后加入高速混合機(jī)中，在25°C下攪拌5分鐘后出料待用。將混合好的料加入擠出機(jī)中造粒，擠出機(jī)的工藝條件:
擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比L/D=44:l，擠出機(jī)的加熱段個(gè)數(shù)12段，在第9加熱段開(kāi)具真空抽提口，加工溫度由加料口到口模依次逐漸升高5 °C，整個(gè)擠出機(jī)的加工溫度控制在110-230°C。擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速控制在擠出機(jī)中的停留時(shí)間2.5分鐘。擠出機(jī)真空抽提的真空應(yīng)低于-0.08MPa。
[0048]性能測(cè)試:
按照對(duì)比例1-2和實(shí)施例1-13的配方和工藝生產(chǎn)的復(fù)合材料，經(jīng)測(cè)試的性能數(shù)據(jù)測(cè)試見(jiàn)表1，圖1和圖2給出了對(duì)比例I和實(shí)施例1的復(fù)合材料沖擊斷面的掃描電鏡照片。
[0049]由表1中的數(shù)據(jù)可 以看出，按本發(fā)明的配方和工藝制備的復(fù)合材料的性能具有非常優(yōu)越的性能，制造成本低廉，工藝簡(jiǎn)單；管材縱向回收率低、熔體指數(shù)低、氧化誘導(dǎo)時(shí)間(OIT)高、密度大，管材環(huán)剛度大，大大降低了噪音，達(dá)到消音效果，而且靜液壓性能不變；上述性能也可以從圖1和圖2的復(fù)合材料的掃描電鏡照片中得到體現(xiàn)，由于本發(fā)明實(shí)施例性能相似，因此，掃描電鏡測(cè)試只用實(shí)施例1的樣品測(cè)試，該檢測(cè)數(shù)據(jù)由寧波工程學(xué)院提供，如圖所示，在同一檢測(cè)區(qū)域，圖1的復(fù)合材料中分散性明顯不如圖2的復(fù)合材料的分散性好，說(shuō)明本發(fā)明得到的聚乙烯消音復(fù)合材料的性能與現(xiàn)有技術(shù)相比，有很大的改善。
[0050]表1性能測(cè)試數(shù)據(jù)
復(fù)合材料編丨管材縱向回收率(Il(TC)丨溶體指數(shù)(^/101^11，51^，190°0 |0IT(200 °C，|靜液壓(80°C，165h，4.6MPa)丨密度(g/cm3)丨管材環(huán)剛度(SR，KN/m2)丨噪音(db)
%___min)_____
3比例 I;1.321~ 滲漏,破裂_ 1..661 一 11~ 50
對(duì)比例 22%_ L_5_24_不滲漏，破裂_ 1.765_ 12_56_
圣施例IT0.856~滲漏，不破裂_ 1.821 一 12—45
玉施例2~80.660牙滲漏，不破裂— 1.845 一 13~ 42
實(shí)施例30.9_0^6_ 70_不滲漏，不破裂_ 1.72314_43_
實(shí)施例40.7_OJ_ 72_不滲漏，不破裂_ 1.86713_41_
玉施例5~80.868牙滲漏，不破裂—1.887 一 16~ 40
玉施例6~80.578牙滲漏，不破裂— 1.876 一 15~ 38
圣施例7~80.670.8~滲漏，不破裂— 1.788 一 17—41
實(shí)施例80.9_OJ_68^_不滲漏，不破裂_ 1.77216_ 40_
實(shí)施例90.7_O1S_ 72Λ_不滲漏，不破裂_ 1.87717_42_
玉施例10~80.774.6牙滲漏，不破裂—1.877 一 18~ 43
玉施例11~80.575.6牙滲漏，不破裂— 1.777 一 17~ 42
玉施例12~90.674.4牙滲漏，不破裂— 1.888 一 16~ 43
圣施例13|θ.7|θ.7174.2丨不滲漏，不破裂丨1.866丨14!41
【權(quán)利要求】
1.一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料，其特征在于由下列重量份數(shù)的各種原材料組成:聚乙烯30-50份，過(guò)氧化物引發(fā)劑0.01-0.02份，乙烯基不飽和硅烷0.5_1份，硫酸鋇50-60份，分散劑1-3份，鈦白粉3-5份，抗氧劑0.2-0.5份，炭黑1_3份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料，其特征在于所述的硫酸鋇由30-60重量份的納米級(jí)硫酸鋇和0-30份重量份的普通硫酸鋇構(gòu)成，所述的納米級(jí)硫酸鋇和普通硫酸鋇均經(jīng)過(guò)活化處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料，其特征在于所述的活化處理為用硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑及硬脂酸中的任意兩種偶聯(lián)劑以任意比例對(duì)硫酸鋇表面進(jìn)行處理，所述的普通硫酸鋇目數(shù)為1000 -4000目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料，其特征在于所述聚乙烯為管材級(jí)高密度聚乙烯，其熔體指數(shù)控制在0.01-2g/10min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料，其特征在于所述的過(guò)氧化物引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化二特丁烷、1，3-二特丁基過(guò)氧化二異丙苯、2，5- 二甲基-2，5雙(叔丁基過(guò)氧化基)己炔中的一種或者幾種混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料，其特征在于所述的乙烯基不飽和硅烷為乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷、二甲基乙烯基乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷中的一種或者幾種混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料，其特征在于所述的分散劑為聚乙烯蠟、酰胺蠟、聚丙烯蠟、硬脂酸中的一種或者幾種混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料，其特征在于所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168中的一種或者兩種混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料，其特征在于，所述的炭黑為爐法炭黑。
10.一種建筑排水管道用聚乙烯消音復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括如下方法制備: .1)將聚乙烯、過(guò)氧 化物引發(fā)劑、乙烯基不飽和硅烷、硫酸鋇、分散劑、鈦白粉、抗氧劑、炭黑按比例稱量后，于密閉不銹鋼混合器中的高速混合機(jī)充分混合，混合器的溫度控制在23-27°C之間，混合時(shí)間3-10分鐘后備用； . 2 )將配混物直接加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行造粒加工，擠出機(jī)設(shè)定溫度由加料口到口模共分12段，每段溫度依次逐漸升高5-10°C，整個(gè)擠出機(jī)的加工溫度控制在110-230°C，擠出機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)速控制在物料在擠出機(jī)中的停留時(shí)間為2-3分鐘，擠出機(jī)的真空抽提的真空度應(yīng)低于-0.08MPa，擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比大于44:1。
【文檔編號(hào)】C08L51/06GK103756232SQ201310740024
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】閆立軍, 段景寬, 馮金茂, 王登勇, 陶岳杰 申請(qǐng)人:浙江偉星新型建材股份有限公司