聚乙烯和聚氯乙烯改性环保塑料检查井及其制备方法
【专利摘要】本发明属于塑料检查井及其制备方法领域，具体涉及聚乙烯和聚氯乙烯改性环保塑料检查井及其制备方法。本发明要解决的技术问题是现有塑料检查井抗冲击强度较差，对温度比较敏感，环刚度差。本发明解决上述技术问题的方案是提供一种聚乙烯和聚氯乙烯改性环保塑料检查井，以重量计其组分包括：聚乙烯树脂50～150份、聚氯乙烯树脂50～150份、纳米材料10～30份、颜料0.5～5份、无铅稳定剂2～20份、加工助剂1～20份、润滑剂1～5份、抗氧剂0.5～5份、光稳定剂0.5～2份、增容剂1～25份、抗冲击改性剂1～15份、增强剂1～15份和偶联剂0.5～10份。本发明提供的环保塑料检查井环刚度好、抗冲击强度高、成本低、使用寿命长。
【专利说明】聚乙婦和聚氯乙婦改性环保塑料检查井及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于塑料检查井及其制备方法领域，具体涉及聚己帰和聚氯己帰改性环保 塑料检查井及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国城市化建设的不断推进，对埋地排污排水管材的需求随之扩大，该就对 塑料检查井的需求也随之扩大，并对塑料检查井的性能要求随之提高，尤其是抗冲击强度。 普通挤出型聚氯己帰（PV巧双壁塑料检查井存在环刚度较好，材料成本低，但抗冲击强度 较差，对温度比较敏感，普通聚己帰（P巧塑料检查井材初性好，但是环刚度差，要保证环刚 度使用材料较多，浪费资源。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是现有塑料检查井抗冲击强度较差，对温度比较敏感， 环刚度差。
[0004] 本发明解决上述技术问题的方案是提供一种聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检 查井，W重量计其组分包括；聚己帰树脂50?150份、聚氯己帰树脂50?150份、纳米材料 10?30份、颜料0. 5?5份、无铅稳定剂2?20份、加工助剂1?20份、润滑剂1?5份、 抗氧剂0. 5?5份、光稳定剂0. 5?2份、增容剂1?25份、抗冲击改性剂1?15份、增强 剂1?15份和偶联剂0. 5?10份。
[0005] 上述聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井中，所述的聚己帰树脂的密度 0. 930 ?0. 965g/cm3,190°C /5. Okg 时的烙融指数《0. 5g/10min,屈服强 24 ?28MPa，断裂 伸长率350?450%，200°C时的氧化诱导时间30?60min。
[0006] 上述聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井中，所述的聚氯己帰树脂的表观密度 > 0. 45g/cm3,粘数107?118血/g,白度（160°C，IOmin后）> 74%，热稳定时间不低于4分 钟，残余VCM《1. Omg/kg，IOOg树脂增塑剂吸收量> 19g，聚合度为950?1000, K值60? 68 O
[0007] 上述聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井中，所述的纳米材料为经过活化处理 的娃灰石、碳酸巧、滑石粉、云母、硫酸顿或铁白粉中的至少一种。
[0008] 上述聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井中，所述的颜料为二氧化铁、炭黑、群 青、太青蓝、红色颜料、紫色颜料、黄色颜料、灰色颜料、褐色颜料或咖啡色颜料中的至少一 种。
[0009] 上述聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井中，所述的无铅稳定剂巧锋稳定剂、 有机锡稳定剂或稀±稳定剂中的任意一种。
[0010] 上述聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井中，所述的加工助剂为丙稀酸脂高分 子共聚物（ACR)、邻苯二甲酸二异辛脂或或聚己帰接枝氯化物中的至少一种。
[0011] 上述聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井中，所述的润滑剂为硬脂酸、石蜡、聚 己帰蜡、氧化聚己帰蜡、娃油、白油或硬脂酸醜胺中的至少一种。
[0012] 上述聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井中，所述的抗氧剂为亚磯酸醋抗氧 齐U、硫酸抗氧剂或酷类抗氧剂中的至少一种。
[0013] 上述聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井中，所述的光稳定剂为二苯甲丽、苯 钟酸醋、苯丙H哇、水杨酸醋、二硫代氨基甲酸媒盐、硫代双酷、磯酸单醋媒、受阻胺、氧化锋 或氧化铁中的至少一种。
[0014] 上述聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井中，所述的增容剂为己帰-醋酸己帰 共聚物、甲基丙帰酸缩水甘油醋福射接枝物、苯己帰-马来酸酢共聚物、己帰-丙帰共聚物、 丙帰膳-下二帰-苯己帰接枝物、聚丙帰-已内醋接枝共聚物、聚丙帰-苯己帰接枝共聚 物、马来酸酢接枝共聚物、大分子娃焼偶联剂、大分子铅铁偶联剂、大分子铁酸醋偶联剂、聚 丙帰-甲基丙帰酸醋接枝共聚物、聚丙帰-丙帰膳接枝共聚物、氯甲基苯己帰接枝共聚物、 丙帰酸环氧醋接枝共聚物、氯化聚己帰或顺下帰二酸酢接枝共聚物中的至少一种。
[0015] 上述聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井中，所述的抗冲击改性剂为氯化聚己 帰、己帰-醋酸己帰共聚物、丙帰膳-下二帰-苯己帰共聚物、甲基丙帰酸醋-下二帰-苯 己帰共聚物、丙帰酸树脂、聚甲基丙帰酸甲醋树脂、下晴橡胶或下苯橡胶中的至少一种。
[0016] 上述聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井中，所述的增强剂为石墨帰、白炭黑、 玻璃纤维、石棉、碳纤维、测纤维、芳醜胺纤维、不镑钢纤维或晶须中的至少一种。
[0017] 上述聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井中，所述的偶联剂为铁酸醋偶联剂、 铅酸醋偶联剂、铅铁偶联剂或娃焼偶联剂中的至少一种。
[0018] 上述聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井的制备方法，包括W下步骤：
[0019] a、将聚己帰树脂、总份数50%的偶联剂、总份数50%的增容剂、增强剂按照重量 份称重后，在60?IOOC揽拌5?20分钟，再冷却到30?38C，造粒后得到备用料I ;
[0020] b、将聚氯己帰树脂、稳定剂、颜料、加工改性剂、剩余的偶联奔I，抗氧剂、光稳定剂、 剩余的增容剂、抗冲击改性剂按照重量份称重后，在110?135C揽拌7?30分钟，然后冷 却到30?43C，得到备用料II ;
[0021] C、将备用料I和备用料II混合揽拌5?15分钟，温度达到60?8(TC后，再冷却到 32?38C，通过注塑机注射到检查井模具里冷却成型后，得到聚己帰和聚氯己帰改性环保 塑料检查井。
[0022] 上述聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井的制备方法中，步骤a所述造粒的工 艺参数如下；加工温度；机筒1区165?175°C，2区170?185°C，3区180?185°C，4区 180?195°C ;模具1区170?180。模具2区180?190。模具3区185?235°C ;主机 螺杆转速为5?40转/min,切刀机转速为5?150转/min。
[0023] 上述聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井的制备方法中，步骤C所述注塑机 的工艺参数如下；注塑机螺杆机筒温度；1区150?165°C，2区160?175°C，3区170? 185°C，4 区 175 ?185°C，5 区 180 ?195°C ;主机转速 30 ?60 转 /min,电流 40 ?120A。
[0024] 本发明提供的聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井具有优良的高抗冲击性与 环刚度，结合了聚己帰材料初性好和聚氯己帰材料刚性好的优势，使该检查井刚初兼备，耐 蠕变性能好，能长久保持刚性，大大提高了抵抗地基沉降的能力，即使将其压扁，也不会出 现开裂。本发明提供的聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井，其弯曲弹性模量比现有聚 己帰塑料检查井提高50?60%，环刚度比现有聚己帰塑料检查井提高30?40%，抗氧化 能力比现有聚己帰塑料检查井提高30?45 %，抗冲击强度比现有聚氯己帰塑料检查井提 高300?800%，耐低温性能降低了 -15?-25C，材料成本比现有聚己帰塑料检查井降低 15?30%，实现了综合强度高、综合成本的理想效果，体现了较好的性价比，具有很好的市 场竞争力。本发明提供的环刚度好、抗冲击强度高、成本低、使用寿命长的环保塑料检查井， 在满足一般排水、排污等工程的情况下，还可W用于具有内压介质的输送，也能用于电力、 电信、消防等的检查井。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1本发明提供的聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井的半剖图，其结构包括 井座主体和支管接头一次性注射加工成型，具体包括支管接头承插口斜角（1)，方便支管连 接插入；支管承口外壁加强筋（2)、（3)提高支管承口环刚度，抵抗承口外壁传来的荷载W 及防止管材安装后地基可能沉降变形而造成的承口端破裂；井座底流槽（4)、巧），提高污 水流速，降低噪音；井座外壁加强筋化）、（7)，提高井座环刚度，抵抗井座四周外围及上部 井筒等传来的荷载；防止地下水作用使井座上浮而设置排泄孔巧）；便于管道蔬通进入清 理而设置的井座与支管承口清槽圆弧（13)，外壁圆弧（10);井体支撑井筒传来的荷载支撑 筋W及外壁加强筋（11)。
[0026] 图2本发明提供的聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井的全剖图。
【具体实施方式】
[0027] 聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井，W重量计其组分包括；聚己帰树脂50? 150份、聚氯己帰树脂50?150份、纳米材料10?30份、颜料0. 5?5份、无铅稳定剂2? 20份、加工助剂1?20份、润滑剂1?5份、抗氧剂0. 5?5份、光稳定剂0. 5?2份、增容 齐U 1?25份、抗冲击改性剂1?15份、增强剂1?15份和偶联剂0. 5?10份。
[0028] 上述聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井的制备方法，包括W下步骤：
[0029] a、将聚己帰树脂、总份数50%的偶联剂、总份数50%的增容剂、增强剂按照重量 份称重后，在60?IOOC揽拌5?20分钟，再冷却到30?38C，造粒后得到备用料I ;
[0030] b、将聚氯己帰树脂、稳定剂、颜料、加工改性剂、剩余的偶联剂，抗氧剂、光稳定剂、 剩余的增容剂、抗冲击改性剂按照重量份称重后，在110?135C揽拌7?30分钟，然后冷 却到30?43C，得到备用料II ;
[0031] C、将备用料I和备用料II混合揽拌5?15分钟，温度达到60?8(TC后，再冷却到 32?38C，通过注塑机注射到检查井模具里冷却成型后，得到聚己帰和聚氯己帰改性环保 塑料检查井。
[0032] 上述聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井的制备方法中，步骤a所述造粒的工 艺参数如下；加工温度；机筒1区165?175°C，2区170?185°C，3区180?185°C，4区 180?195°C ;模具1区170?180。模具2区180?190。模具3区185?235°C ;主机 螺杆转速为5?40转/min,切刀机转速为5?150转/min。
[0033] 上述聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井的制备方法中，步骤C所述注塑机 的工艺参数如下；注塑机螺杆机筒温度；1区150?165°C，2区160?175°C，3区170? 185°C，4 区 175 ?185°C，5 区 180 ?195°C ;主机转速 30 ?60 转 /min,电流 40 ?120A。 [0034] 实施例1
[00巧]聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井，由W重量计的W下组分组成：
[0036] 聚氯己帰树脂150份、聚己帰树脂75份、活性纳米硫酸顿25份、炭黑1份、巧锋稳 定剂6份、加工助剂DOP(邻苯二甲酸二辛醋）10份、聚己帰蜡1份、石蜡1份、亚磯酸抗氧 剂1680. 5份、光稳定剂二苯甲丽0. 5份、增容剂GMA (甲基丙帰酸缩水甘油醋）5份、抗冲击 改性剂CPE(氯化聚氯己帰）10份、玻璃纤维5份和铁酸醋偶联剂NDZ-4011份。并采用如 下的制备方法：
[0037] a、将高密度聚己帰树脂、铁酸醋偶联剂NDZ-401 (总份数的50% )，增容剂GMA(总 份数的50% )、增强剂按照重量份称重加入高速揽拌机中揽拌10分钟，温度达到65C，排入 冷却机，冷却到38度，然后造粒得到备用料I。
[0038] 造粒的工艺参数如下：加工温度；机筒1区165?175。2区170?185。3区 180?185°C，4区180?195°C ;模具1区170?180。模具2区180?190。模具3区 185?235C ;主机螺杆转速为5?40转/min,切刀机转速为5?150转/min。
[0039] b、将聚氯己帰树脂、巧锋稳定齐U、炭黑、加工改性剂D0P、铁酸醋偶联剂 NDZ-401 (上工序剩余的50% )，亚磯酸抗氧剂、光稳定剂二苯甲丽、增容剂GMA(上工序剩 余的50% )、抗冲击改性剂CPE按照重量份称重，加热高速揽拌机中，揽拌15份，温度达到 12(TC后，排入冷却揽拌机中冷却到36C，得到备用料II。
[0040] C、将备用料I和备用料II一起在揽拌机中揽拌7分钟，温度达到7(TC时，排入冷 却机冷却到36C，通过注塑机注射到检查井模具里冷却成型后，得到聚己帰和聚氯己帰改 性环保塑料检查井。
[0041] 注塑机的工艺参数如下；注塑机螺杆机筒温度；1区150?165 °C，2区160? 175°C，3 区 170 ?185°C，4 区 175 ?185°C，5 区 180 ?195°C ;主机转速 30 ?60 转 /min, 电流40?120A。
[004引 实施例2
[0043] 聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井，由W重量计的W下组分组成：
[0044] 聚氯己帰树脂150份、聚己帰树脂75份、活性纳米滑石粉25份、二氧化铁1份、有 机锡稳定剂3份、加工助剂DOP 10份、聚己帰蜡1份、石蜡1份、亚磯酸抗氧剂1680. 5份、 光稳定剂苯丙H哇0. 5份、增容剂GMA 5份、抗冲击改性剂CPE 10份、玻璃纤维5份和铁酸 醋偶联剂NDZ-4011份。
[0045] 制备方法同实施例1。
[004引 实施例3
[0047] 实施例1和2制备的聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井，其性能测试如表1 ;
[0048] 表1聚己帰和聚氯己帰改性环保塑料检查井的性能测试
[0049]
【权利要求】
1. 聚乙烯和聚氯乙烯改性环保塑料检查井，以重量计其组分包括：聚乙烯树脂50? 150份、聚氯乙烯树脂50?150份、纳米材料10?30份、颜料0. 5?5份、无铅稳定剂2? 20份、加工助剂1?20份、润滑剂1?5份、抗氧剂0. 5?5份、光稳定剂0. 5?2份、增容 齐[J 1?25份、抗冲击改性剂1?15份、增强剂1?15份和偶联剂0. 5?10份。
2. 根据权利要求1所述的聚乙烯和聚氯乙烯改性环保塑料检查井，其特征在于：所述 的聚乙烯树脂的密度0. 930?0. 965g/cm3,190°C /5. 0kg时的熔融指数彡0. 5g/10min，屈 服强24?28MPa，断裂伸长率350?450%，200°C时的氧化诱导时间30?60min。
3. 根据权利要求1所述的聚乙烯和聚氯乙烯改性环保塑料检查井，其特征在于：所 述的聚氯乙烯树脂的表观密度彡〇.45g/cm3,粘数107?118mL/g，白度（160°C，10min 后）彡74%，热稳定时间不低于4分钟，残余VCM彡1.0mg/kg，100g树脂增塑剂吸收量 彡19g，聚合度为950?1000, K值60?68。
4. 根据权利要求1所述的聚乙烯和聚氯乙烯改性环保塑料检查井，其特征在于：所述 的纳米材料为经过活化处理的硅灰石、碳酸钙、滑石粉、云母、硫酸钡或钛白粉中的至少一 种； 所述的颜料为二氧化钛、炭黑、群青、太青蓝、红色颜料、紫色颜料、黄色颜料、灰色颜 料、褐色颜料或咖啡色颜料中的至少一种； 所述的无铅稳定剂I丐锌稳定剂、有机锡稳定剂或稀土稳定剂中的任意一种； 所述的加工助剂为丙稀酸脂高分子共聚物、邻苯二甲酸二异辛脂或或聚乙烯接枝氯化 物中的至少一种； 所述的润滑剂为硬脂酸、石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硅油、白油或硬脂酸酰胺中的 至少一种； 所述的抗氧剂为亚磷酸酯抗氧剂、硫酸抗氧剂或酚类抗氧剂中的至少一种； 所述的光稳定剂为二苯甲酮、苯钾酸酯、苯丙三唑、水杨酸酯、二硫代氨基甲酸镍盐、硫 代双酚、磷酸单酯镍、受阻胺、氧化锌或氧化铁中的至少一种。
5. 根据权利要求1所述的聚乙烯和聚氯乙烯改性环保塑料检查井，其特征在于：所述 的增容剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯辐射接枝物、苯乙烯-马来酸 酐共聚物、乙烯-丙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝物、聚丙烯-已内酯接枝共聚 物、聚丙烯-苯乙烯接枝共聚物、马来酸酐接枝共聚物、大分子硅烷偶联剂、大分子铝钛偶 联剂、大分子钛酸酯偶联剂、聚丙烯-甲基丙烯酸酯接枝共聚物、聚丙烯-丙烯腈接枝共聚 物、氯甲基苯乙烯接枝共聚物、丙烯酸环氧酯接枝共聚物、氯化聚乙烯或顺丁烯二酸酐接枝 共聚物中的至少一种。
6. 根据权利要求1所述的聚乙烯和聚氯乙烯改性环保塑料检查井，其特征在于：所述 的抗冲击改性剂为氯化聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、 甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、丁晴橡胶或 丁苯橡胶中的至少一种； 所述的增强剂为石墨烯、白炭黑、玻璃纤维、石棉、碳纤维、硼纤维、芳酰胺纤维、不锈钢 纤维或晶须中的至少一种； 所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、铝钛偶联剂或硅烷偶联剂中的至少一 种。
7. 权利要求1?6所述聚乙烯和聚氯乙烯改性环保塑料检查井的制备方法，包括以下 步骤： a、 将聚乙烯树脂、总份数50%的偶联剂、总份数50%的增容剂、增强剂按照重量份称 重后，在60?100°C搅拌5?20分钟，再冷却到30?38°C，造粒后得到备用料I ; b、 将聚氯乙烯树脂、稳定剂、颜料、加工改性剂、剩余的偶联剂，抗氧剂、光稳定剂、剩余 的增容剂、抗冲击改性剂按照重量份称重后，在110?135°C搅拌7?30分钟，然后冷却到 30?43°C，得到备用料II ; c、 将备用料I和备用料II混合搅拌5?15分钟，温度达到60?80°C后，再冷却到32? 38°C，通过注塑机注射到检查井模具里冷却成型后，得到聚乙烯和聚氯乙烯改性环保塑料 检查井。
8. 根据权利要求7所述聚乙烯和聚氯乙烯改性环保塑料检查井的制备方法，其特征在 于：步骤a所述造粒的工艺参数如下：加工温度：机筒1区165?175°C，2区170?185°C， 3区180?185°C，4区180?195°C ;模具1区170?180°C，模具2区180?190°C，模具 3区185?235°C ;主机螺杆转速为5?40转/min，切刀机转速为5?150转/min。
9. 根据权利要求7所述聚乙烯和聚氯乙烯改性环保塑料检查井的制备方法，其特征在 于：步骤c所述注塑机的工艺参数如下：注塑机螺杆机筒温度：1区150?165°C，2区160? 175°C，3 区 170 ?185°C，4 区 175 ?185°C，5 区 180 ?195°C ;主机转速 30 ?60 转 /min, 电流40?120A。
【文档编号】C08K13/04GK104356484SQ201410680308
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】周祖明, 郑术友, 郝洪波 申请人:康泰塑胶科技集团有限公司