一種給水用聚乙烯管材擠出成型方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種給水用聚乙烯管材擠出成型方法：（1）將高密度聚乙烯樹脂與黑色母料進行抽真空處理，抽真空處理后使用高速混合機進行高速攪混均勻，混合均勻的物料中的水分含量在0.4%以下；（2）將混合均勻的物料加入到螺桿擠出機料筒，在螺桿旋轉(zhuǎn)作用下，通過料筒內(nèi)壁和螺桿表面摩擦剪切作用向前輸送物料到加料段，經(jīng)壓縮、熔融、均化過程，物料由粉狀固體逐步變?yōu)楦哒硰椥泽w，高粘彈性體經(jīng)螺桿擠出機機頭上的口模擠出，獲得與口模形狀一致的管材，擠出溫度為110-130℃；（3）冷卻、牽引；（4）噴碼、切割、打磨、檢測，檢驗合格的產(chǎn)品即給水用聚乙烯管材。本發(fā)明擠出速度快，生產(chǎn)效率高，制得的管材耐磨性提高，耐老化性能好，使用壽命延長，生產(chǎn)成本低。
【專利說明】一種給水用聚乙烯管材擠出成型方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種管材擠出成型方法，具體涉及一種給水用聚乙烯管材擠出成型方法。
【背景技術】
[0002]國際上，聚乙烯管作為壓力管道已使用了 50年。眾多國家已在輸水、輸送燃氣的管道中得到應用。在我國，自從國家質(zhì)量技術監(jiān)督局2000年11月21日發(fā)布，《給水用聚乙烯(PE)管材》國家標準(GB/T13663-2000)以后，推動了國內(nèi)聚乙烯給水管材的生產(chǎn)與應用。但是，現(xiàn)有的給水用聚乙烯管，黑色母粒的粒徑大，分散性差，管材表面光滑度差，存在于管壁內(nèi)的未分散炭黑附聚體可能導致壓力管道出現(xiàn)過早破裂現(xiàn)象。因此，需要一種新的給水用聚乙烯管材。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種給水用聚乙烯管材擠出成型方法，本發(fā)明擠出速度快，生產(chǎn)效率高，制得的管材耐磨性提高，耐老化性能好,使用壽命延長,生產(chǎn)成本低。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的，一種給水用聚乙烯管材擠出成型方法，包括以下步驟:
(1)將高密度聚乙烯樹脂與黑色母料進行抽真空處理，抽真空處理后使用高速混合機進行高速攪混均勻，混合均勻的物料中的水分含量在0.4%以下；所述黑色母料包括炭黑母粒和抗氧化劑；
(2)將混合均勻的物料加入到螺桿擠出機料筒，在螺桿旋轉(zhuǎn)作用下，通過料筒內(nèi)壁和螺桿表面摩擦剪切作用向前輸送物料到加料段，經(jīng)壓縮、熔融、均化過程，物料由粉狀固體逐步變?yōu)楦哒硰椥泽w，高粘彈性體經(jīng)螺桿擠出機機頭上的口模擠出，獲得與口模形狀一致的管材，擠出溫度為110-130°C ；
(3)對擠出的管材用水進行冷卻變硬而定型，并在冷卻的同時連續(xù)均勻地將產(chǎn)品引出，所述冷卻溫度為10-30°C ；
(4)對冷卻后的產(chǎn)品進行噴碼、切割獲得半成品，對半成品進行檢測，檢測合格的進行打磨后獲得成品，對成品進行檢測，檢驗合格的產(chǎn)品即給水用聚乙烯管材。
[0005]優(yōu)選地，所述聚乙烯、炭黑母粒和抗氧化劑的質(zhì)量比為90-95:9.8-4.5:0.2-0.5。
[0006]優(yōu)選地，所述高速混合機的主軸轉(zhuǎn)速為430_860rpm。
[0007]優(yōu)選地，所述抗氧化劑為抗氧劑1076或抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑1010
的混合物。
[0008]優(yōu)選地,所述炭黑母粒的粒徑為10_20nm。
[0009]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果:第一，高密度聚乙烯硬度、拉伸強度和蠕變性好；耐磨性、電絕緣性、韌性及耐寒性均較好；化學穩(wěn)定性好，在室溫條件下，不溶于任何有機溶劑，耐酸、堿和各種鹽類的腐蝕；薄膜對水蒸氣和空氣的滲透性小、吸水性低。第二，耐老化性能優(yōu)，高密度聚乙烯樹脂中加入抗氧劑1010、1076以及10-20nm的炭黑來改善高密度聚乙烯樹脂的耐老化性，抗氧化劑1010、1076與樹脂相容性好，抗熱氧效果顯著，毒性極低，可用于視屏包裝材料；黑色母粒的粒徑小，分散性好，管材表面光滑度優(yōu)。第三，生產(chǎn)工藝的改進:由傳統(tǒng)的單螺桿擠出成型改進為擠出成型新工藝中的反應擠出成型，對現(xiàn)有的擠出設備的改進，擠出模頭采用制管模頭，加大齒輪的扭矩，冷卻段采用抗磨油冷卻的方式對制品進行冷卻定型，從而保證制品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。
【具體實施方式】
[0010]實施例1
一種給水用聚乙烯管材擠出成型方法，其特征是，包括以下步驟:
(1)將高密度聚乙烯樹脂與黑色母料進行抽真空處理，抽真空處理后使用高速混合機進行高速攪混均勻，混合均勻的物料中的水分含量在0.4%以下；所述黑色母料包括炭黑母粒和抗氧化劑；
(2)將混合均勻的物料加入到螺桿擠出機料筒，在螺桿旋轉(zhuǎn)作用下，通過料筒內(nèi)壁和螺桿表面摩擦剪切作用向前輸送物料到加料段，經(jīng)壓縮、熔融、均化過程，物料由粉狀固體逐步變?yōu)楦哒硰椥泽w，高粘彈性體經(jīng)螺桿擠出機機頭上的口模擠出，獲得與口模形狀一致的管材，擠出溫度為110-130°C ；
(3)對擠出的管材用水進行冷卻變硬而定型，并在冷卻的同時連續(xù)均勻地將產(chǎn)品引出，所述冷卻溫度為10-30°C ；
(4)對冷卻后的產(chǎn)品進行噴碼、切割獲得半成品，對半成品進行檢測，檢測合格的進行打磨后獲得成品，對成品進行檢測，檢驗合格的產(chǎn)品即給水用聚乙烯管材。
[0011]聚乙烯、炭黑母粒和抗氧化劑的質(zhì)量比為90-95:9.8-4.5:0.2-0.5。
[0012]高速混合機的主軸轉(zhuǎn)速為430_860rpm。
[0013]抗氧化劑為抗氧劑1076或抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑1010的混合物。
[0014]炭黑母粒的粒徑為10_20nm。
[0015]實施例2
一種給水用聚乙烯管材擠出成型方法，包括以下步驟:
(1)將高密度聚乙烯樹脂、炭黑母粒和抗氧化劑1076進行抽真空處理，抽真空處理后使用高速混合機進行高速攪混均勻，混合均勻的物料中的水分含量在0.4%以下；所述黑色母料包括炭黑母粒和抗氧化劑；聚乙烯、炭黑母粒和抗氧化劑的質(zhì)量比為90:9.8:0.2，高速混合機的主軸轉(zhuǎn)速為430rpm,炭黑母粒的粒徑為20nm ；
(2)將混合均勻的物料加入到螺桿擠出機料筒，在螺桿旋轉(zhuǎn)作用下，通過料筒內(nèi)壁和螺桿表面摩擦剪切作用向前輸送物料到加料段，經(jīng)壓縮、熔融、均化過程，物料由粉狀固體逐步變?yōu)楦哒硰椥泽w，高粘彈性體經(jīng)螺桿擠出機機頭上的口模擠出，獲得與口模形狀一致的管材，擠出溫度為110°C ；
(3)對擠出的管材用水進行冷卻變硬而定型，并在冷卻的同時連續(xù)均勻地將產(chǎn)品引出，所述冷卻溫度為10°C ；
(4)對冷卻后的產(chǎn)品進行噴碼、切割獲得半成品，對半成品進行檢測，檢測合格的進行打磨后獲得成品，對成品進行檢測，檢驗合格的產(chǎn)品即給水用聚乙烯管材。[0016]實施例3
一種給水用聚乙烯管材擠出成型方法，包括以下步驟:
(1)將高密度聚乙烯樹脂、炭黑母粒和抗氧化劑1010進行抽真空處理，抽真空處理后使用高速混合機進行高速攪混均勻，混合均勻的物料中的水分含量在0.4%以下；所述黑色母料包括炭黑母粒和抗氧化劑；聚乙烯、炭黑母粒和抗氧化劑的質(zhì)量比為93:6.7:0.3，高速混合機的主軸轉(zhuǎn)速為615rpm,炭黑母粒的粒徑為15nm ；
(2)將混合均勻的物料加入到螺桿擠出機料筒，在螺桿旋轉(zhuǎn)作用下，通過料筒內(nèi)壁和螺桿表面摩擦剪切作用向前輸送物料到加料段，經(jīng)壓縮、熔融、均化過程，物料由粉狀固體逐步變?yōu)楦哒硰椥泽w，高粘彈性體經(jīng)螺桿擠出機機頭上的口模擠出，獲得與口模形狀一致的管材，擠出溫度為120°C ；
(3)對擠出的管材用水進行冷卻變硬而定型，并在冷卻的同時連續(xù)均勻地將產(chǎn)品引出，所述冷卻溫度為20°C ；
(4)對冷卻后的產(chǎn)品進行噴碼、切割獲得半成品，對半成品進行檢測，檢測合格的進行打磨后獲得成品，對成品進行檢測，檢驗合格的產(chǎn)品即給水用聚乙烯管材。
[0017]實施例3
一種給水用聚乙烯管材擠出成型方法，包括以下步驟:
(1)將高密度聚乙烯樹脂、炭黑母粒和抗氧化劑進行抽真空處理，抽真空處理后使用高速混合機進行高速攪混均勻，混合均勻的物料中的水分含量在0.4%以下；所述黑色母料包括炭黑母粒和抗氧化劑；聚乙烯、炭黑母粒和抗氧化劑的質(zhì)量比為95 -A.5: 0.5,高速混合機的主軸轉(zhuǎn)速為860rpm,抗氧化劑抗氧劑1076與抗氧劑1010的混合物,炭黑母粒的粒徑為IOnm ；
(2)將混合均勻的物料加入到螺桿擠出機料筒，在螺桿旋轉(zhuǎn)作用下，通過料筒內(nèi)壁和螺桿表面摩擦剪切作用向前輸送物料到加料段，經(jīng)壓縮、熔融、均化過程，物料由粉狀固體逐步變?yōu)楦哒硰椥泽w，高粘彈性體經(jīng)螺桿擠出機機頭上的口模擠出，獲得與口模形狀一致的管材，擠出溫度為130°C ；
(3)對擠出的管材用水進行冷卻變硬而定型，并在冷卻的同時連續(xù)均勻地將產(chǎn)品引出，所述冷卻溫度為30°C ；
(4)對冷卻后的產(chǎn)品進行噴碼、切割獲得半成品，對半成品進行檢測，檢測合格的進行打磨后獲得成品，對成品進行檢測，檢驗合格的產(chǎn)品即給水用聚乙烯管材。
[0018]高密度聚乙烯硬度、拉伸強度和蠕變性好；耐磨性、電絕緣性、韌性及耐寒性均較好；化學穩(wěn)定性好，在室溫條件下，不溶于任何有機溶劑，耐酸、堿和各種鹽類的腐蝕；薄膜對水蒸氣和空氣的滲透性小、吸水性低。
[0019]本發(fā)明制得的管材耐老化性能優(yōu)，高密度聚乙烯樹脂中加入抗氧劑1010、1076以及10-20nm的炭黑來改善高密度聚乙烯樹脂的耐老化性，抗氧化劑1010、1076與樹脂相容性好，抗熱氧效果顯著，毒性極低，可用于視屏包裝材料；黑色母粒的粒徑小，分散性好，管材表面光滑度優(yōu)。
[0020]本發(fā)明由傳統(tǒng)的單螺桿擠出成型改進為擠出成型新工藝中的反應擠出成型，對現(xiàn)有的擠出設備的改進，擠出模頭采用制管模頭，加大齒輪的扭矩，冷卻段采用抗磨油冷卻的方式對制品進行冷卻定型，從而保證制品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。
【權利要求】
1.一種給水用聚乙烯管材擠出成型方法，其特征是，包括以下步驟: (1)將高密度聚乙烯樹脂與黑色母料進行抽真空處理，抽真空處理后使用高速混合機進行高速攪混均勻，混合均勻的物料中的水分含量在0.4%以下；所述黑色母料包括炭黑母粒和抗氧化劑； (2)將混合均勻的物料加入到螺桿擠出機料筒，在螺桿旋轉(zhuǎn)作用下，通過料筒內(nèi)壁和螺桿表面摩擦剪切作用向前輸送物料到加料段，經(jīng)壓縮、熔融、均化過程，物料由粉狀固體逐步變?yōu)楦哒硰椥泽w，高粘彈性體經(jīng)螺桿擠出機機頭上的口模擠出，獲得與口模形狀一致的管材，擠出溫度為110-130°C ； (3)對擠出的管材用水進行冷卻變硬而定型，并在冷卻的同時連續(xù)均勻地將產(chǎn)品引出，所述冷卻溫度為10-30°C ； (4)對冷卻后的產(chǎn)品進行噴碼、切割獲得半成品，對半成品進行檢測，檢測合格的進行打磨后獲得成品，對成品進行檢測，檢驗合格的產(chǎn)品即給水用聚乙烯管材。
2.根據(jù)權利要求1所述的給水用聚乙烯管材擠出成型方法，其特征是，所述聚乙烯、炭黑母粒和抗氧化劑的質(zhì)量比為90-95:9.8-4.5:0.2-0.5。
3.根據(jù)權利要求1所述的給水用聚乙烯管材擠出成型方法，其特征是，所述高速混合機的主軸轉(zhuǎn)速為430-860rpm。
4.根據(jù)權利要求2所述的給水用聚乙烯管材擠出成型方法，其特征是，所述抗氧化劑為抗氧劑1076或抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑1010的混合物。
5.根據(jù)權利要求2所述的給水用聚乙烯管材擠出成型方法，其特征是，所述炭黑母粒的粒徑為10-20nm。
【文檔編號】B29C47/92GK103568240SQ201310298314
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月17日 優(yōu)先權日:2013年7月17日
【發(fā)明者】樂少兵 申請人:揚州巨業(yè)耐磨復合材料有限責任公司