一種薄壁高強(qiáng)度內(nèi)鑲式滴灌帶及其高速生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料加工領(lǐng)域，特別涉及一種薄壁高強(qiáng)度內(nèi)鑲式滴灌帶及其高 速生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 伴隨我國節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，內(nèi)鑲式滴灌帶因流量偏差小、抗堵性強(qiáng)而在 設(shè)施農(nóng)藝和大田作物灌溉中得到廣泛應(yīng)用。目前由于我國還沒有適合內(nèi)鑲式滴灌帶產(chǎn)品加 工特點(diǎn)的專用樹脂，因此國內(nèi)節(jié)水產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)通常使用通用聚乙烯作為基材生產(chǎn)內(nèi)鑲式 滴灌帶，如此不但薄壁產(chǎn)品的耐壓性能低、抗拉拔性能差，而且加工時(shí)由于通用樹脂的熔體 強(qiáng)度低等因素造成厚薄偏差大、生產(chǎn)線速低，維持在lOOm/min左右，因此制品的壁厚普遍 在0. 20mm以上才能滿足加工和使用要求，造成制品材料成本偏高，且農(nóng)民每年需要更新滴 灌帶，應(yīng)用滴灌技術(shù)的投入產(chǎn)出比偏大，這種狀況嚴(yán)重影響了我國滴灌節(jié)水事業(yè)的進(jìn)一步 發(fā)展。
[0003] 中國專利ZL02154616. 9公開了一種納米改性材料滴灌帶，其由基體線型低密度 聚乙烯樹脂、低密度樹脂、中密度樹脂或高密度樹脂的一種或幾種，填加適量的納米碳酸鈣 和其他助劑組成，其使用通用樹脂為基材，且該技術(shù)雖填加有納米碳酸鈣而對(duì)制品產(chǎn)生增 強(qiáng)增韌作用，但主要目的在于用納米碳酸鈣替代加工助劑而降低產(chǎn)品成本，其制品耐壓性 能相對(duì)低而不能用于薄壁制品的生產(chǎn)；中國專利CN102477180A公開了一種線型低密度聚 乙烯組合物，該組合物包括線型低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、乙 烯-醋酸乙烯共聚物等通用樹脂以及流變改性劑和相容劑，目的在于改善聚丙烯和聚乙烯 共混物相容性，解決管材的分層和分離現(xiàn)象，主要適用于厚壁大管材生產(chǎn)，其技術(shù)應(yīng)用于內(nèi) 鑲式滴灌帶生產(chǎn)時(shí)熔體強(qiáng)度低，易出現(xiàn)斷管、厚薄偏差大等問題，不能實(shí)現(xiàn)較高速度生產(chǎn)， 而更適合單翼迷宮式滴灌帶生產(chǎn)；中國專利申請(qǐng)201310663821. 9公開了一種微壓超薄壁 滴灌帶，其組成為高密度聚乙烯I、高密度聚乙烯II、線型低密度聚乙烯、二氧化硅、分散劑 與抗氧劑和光穩(wěn)定劑，其為增加薄型制品耐壓性能而填加的高密度聚乙烯II為2480型，仍 為80級(jí)管材用料，該種樹脂在分子量分布上為單峰型，且其熔體流動(dòng)速率過大、熔體強(qiáng)度 低，難以實(shí)現(xiàn)滴灌帶制品的高速生產(chǎn)，只適合單翼迷宮式滴灌帶生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種薄壁高強(qiáng)度 內(nèi)鑲式滴灌帶。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述的薄壁高強(qiáng)度內(nèi)鑲式滴灌帶的高速生產(chǎn)方法。
[0006] 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種薄壁高強(qiáng)度內(nèi)鑲式滴灌帶，滴灌帶專 用料組分包括如下重量份數(shù)的的組分：
[0007] DFDA7042線型低密度聚乙烯 30-70份， DGDB2480H雙峰高密度聚乙烯70-30份， 薄壁高強(qiáng)度滴灌帶改性料 30-40份， 流變改性劑PPA母料 2-3份， 潤滑劑硬脂酸鈣 0.7-2.5份， 著色劑炭黑母料 8-10份；
[0008] 所述的薄壁高強(qiáng)度滴灌帶改性料，包括如下重量份數(shù)的的組分：
[0009] D⑶B2480H雙峰高密度聚乙烯 70份，
[0010] 尼龍 6 15 份，
[0011] HDPE-g-MAH 增容劑 15 份；
[0012] 所述的尼龍6的熔點(diǎn)為190°C -210°C ;
[0013] 所述的HDPE-g-MAH增容劑的熔體流動(dòng)指數(shù)為25-30g/10min，試驗(yàn)條件 190°C /5. OKg0
[0014] 上述的薄壁高強(qiáng)度內(nèi)鑲式滴灌帶的高速生產(chǎn)方法，經(jīng)過薄壁高強(qiáng)度滴灌帶改性料 的制備，共混和擠出拉伸成型三個(gè)步驟，各步驟分述如下：
[0015] I、薄壁高強(qiáng)度滴灌帶改性料的制備
[0016] 首先將薄壁高強(qiáng)度滴灌帶改性料中尼龍6置于8 0 °C真空干燥箱中干燥12小 時(shí)，再按改性料比例取D⑶B2480H雙峰高密度聚乙烯、尼龍6、HDPE-g-MAH增容劑于混料 機(jī)中分散均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，擠出機(jī)控制溫度從加料口至機(jī)頭為：加料段一區(qū) 145±3°C、二區(qū) 180±3°C，混煉段一區(qū) 200±3°C、二區(qū) 245±1°C，均化段一區(qū) 245±1°C、二 區(qū)245 ± I °C，擠出造粒得到薄壁高強(qiáng)度滴灌帶改性料；
[0017] II、共混
[0018] 按滴灌帶專用料組分比例取DFDA7042線型低密度聚乙烯、D⑶B2480H雙峰高密度 聚乙烯、步驟I制取的薄壁高強(qiáng)度滴灌帶改性料、流變改性劑PPA母料、潤滑劑硬脂酸鈣、 著色劑炭黑母料，放入高速混合機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合，攪拌均勻?yàn)楣不炝希?br>[0019] III、擠出拉伸成型
[0020] 取II步驟共混料于滴灌帶機(jī)組中擠出拉伸成型，得到薄壁高強(qiáng)度內(nèi)鑲式滴灌帶， 擠出機(jī)控制溫度從加料口至機(jī)頭為：加料段一區(qū)150±3°c、二區(qū)200±3°C，壓縮段一區(qū) 245±3°C、二區(qū) 245±3°C、三區(qū) 245±3°C，均化段一區(qū) 245±3°C、二區(qū) 245±3°C，口?？刂?溫度為260±5°C，牽引速度為130-150m/min，獲得薄壁高強(qiáng)度內(nèi)鑲式滴灌帶。
[0021] 本發(fā)明中滴灌帶專用料組合包括DFDA7042線型低密度聚乙烯、D⑶B2480H雙峰高 密度聚乙烯、尼龍6、HDPE-g-MAH增容劑、流變改性劑PPA母料、潤滑劑硬脂酸鈣、著色劑炭 黑母料。
[0022] 其中，所述的D⑶B2480H雙峰高密度聚乙烯是分子量呈雙峰分布的聚乙烯，其中 低分子量部分提供了良好的加工性能，高分子量部分提供較好的力學(xué)性能。由于其特殊結(jié) 構(gòu)使得雙峰聚乙烯比普通聚乙烯具有更高的強(qiáng)度、韌性及耐環(huán)境應(yīng)力開裂。由于它是一種 新型材料，國內(nèi)對(duì)其研宄主要集中在給水和燃?xì)夤懿牡膽?yīng)用上，其耐壓等級(jí)提高，在相同的 壓力下滴灌帶壁厚可以更薄，同時(shí)因其熔體強(qiáng)度較其他通用聚乙烯高，使得共混熔體從口 模擠出后形坯可以承受高速拉伸速率；本發(fā)明滴灌帶專用料組合物中尼龍6是一種纖維級(jí) 高分子聚合物，當(dāng)共混熔體從口模擠出后受到快速拉伸時(shí)，尼龍6大分子鏈發(fā)生強(qiáng)烈的縱 向取向作用而使得共混熔體強(qiáng)度進(jìn)一步加強(qiáng)，有利于滴灌帶高速成型加工，同時(shí)由于尼龍6 的縱向取向還增強(qiáng)了制品的耐拉拔性能；本發(fā)明滴灌帶專用料組合物中的HDPE-g-MAH起 到兩種極性與非極性聚合物材料聚乙烯一尼龍6共混物相容劑的作用，HDPE-g-MAH通過物 理與化學(xué)的作用聚積在不相容的聚乙烯與尼龍6的界面，降低了界面張力，減小分散相尺 寸和凝聚效應(yīng)，提高了制品的力學(xué)性能，同時(shí)還適當(dāng)增加了組合物熔體流動(dòng)速率，有利于滴 灌的高速擠出加工；本發(fā)明滴灌帶專用料組合物中的PPA母料起到流變改性的作用，加工 改性劑PPA -方面可以降低螺桿扭矩，另一方面PPA可以透過熔體而迀移涂敷在流道內(nèi)壁， 有效避免由于共混熔體高速擠出而造成熔體破裂的現(xiàn)象；硬脂酸鈣由于是極性潤滑劑而在 聚乙烯高分子加工領(lǐng)域通常做為外潤滑劑使用，然而本發(fā)明滴灌帶專用料組合中同時(shí)存在 非極性的聚乙烯與極性的尼龍6、HDPE-g-MAH，硬脂酸鈣在共混熔體中表現(xiàn)為同時(shí)具有內(nèi)外 潤滑作用，其不但可以降低擠出負(fù)荷還與PPA起到協(xié)同作用，由于市售炭黑母料含有大量 低分子蠟，在共混物長時(shí)間加工中這些低分子蠟會(huì)碳化而積聚在口模周圍，當(dāng)這些碳化物 顆粒粘連在