三层复合消音塑料排水管芯料及其制备方法、应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种塑料排水管芯料，特别涉及一种三层复合消音塑料排水管芯料、 其制备方法及应用，属于塑料建材技术领域。
【背景技术】
[0002] 建筑用排水管，过去大多采用铸铁管。改革开放以来，我国的住房建设高速发展， 铸铁管的生产远远满足不了需求，为此建设部大力提倡推广使用塑料排水管。由于塑料管 成本低，易加工，质轻，便于施工，目前铸铁管已基本被淘汰。塑料排水管的最大缺陷是噪音 大，尤其对于高层建筑，严重影响居民正常生活和休息。为了解决噪音扰民问题，业内人士 想了许多办法：例如先后开发出芯层发泡管、内壁螺旋管等，这些新产品的问世，虽然能够 在一定程度上降低噪音（可降低2~3dB)，但远远达不到铸铁管的水平，而且成本和强度也 远不如实壁塑料管好。
[0003] 排水管的噪音是由气动声传递和固动声传递组合而成。排水管道中充满空气，水 自上而下排放时，既有以空气为介质的声波传递，又有因水与固体杂物流动对管壁撞击造 成管震动所形成的噪音。因此要降低塑料排水管道中的噪音，首先就要求塑料管的材质能 吸收以空气为介质的声波和减少因水与固体杂物流动撞击管壁震动所产生的噪音。铸铁管 之所以噪音小，是由于铸铁的密度大，管壁震动困难，所产生的噪音也就小，同时密度大，隔 音效果好，即吸收音波效率高。本发明就是根据这种原理，采用密度最大的天然重晶石粉 作排水管芯料的主体材料，填加比例高达近80%。此外，为了保证芯料的强度（即管材强 度），在配方设计上还填加一定量纤维状可起到钢筋作用的硅灰石粉，并用高活性表面活性 剂对无机粉表面包覆处理。在树脂选择上，采用韧性好并具有一定弹性的多种不同性能的 树脂复合物，使管材芯料在确保高密度的前提下，还能具有较好的强度。虽然目前也有报道 三层复合消音塑料排水管生产技术，由于芯料密度只有2. 0~2. 5g/cm3(本发明芯料密度 为3. 8~4.Og/cm3)，消音效果远达不到铸铁管的水平。
[0004] 本发明制备的消音塑料排水管的芯料主体原料为廉价的天然无机粉，而且芯料所 占三层复合管总重量的80%以上，所以以该芯料为主体制备得到的三层复合管不仅消音效 果好，接近或优于铸铁管，而且强度优于纯塑料实体管，造价低，只有纯塑料实体管成本的 60 %，故本发明既具有较好的社会效益，又有明显的经济效益。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种三层复合消音塑料排水管芯料、其制备方法及应用。
[0006] 为实现上述目的，本发明具体采用如下技术方案：
[0007] -种三层复合消音塑料排水管芯料，由无机粉、表面活化剂、加工助剂和树脂组 成。
[0008] 优选地，所述各组分的重量比为：
[0009] 无机粉：表面活化剂：加工助剂：树脂=70~80:2~4:3~5 :10~25。
[0010] 其中，所述无机粉由粒径为10~30μm、密度彡4g/cm3的重晶石粉和粒径为20~ 40μm、长径比彡10硅灰石粉组成。
[0011] 优选地，所述重晶石粉与所述硅灰石粉的重量比为：
[0012] 重晶石粉：娃灰石粉=8~9. 5:0. 5~2。
[0013] 其中，所述表面活化剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、稀土偶联剂 和硬脂酸中的任一种或两种及两种以上以任意比例复配的复合物。
[0014] 其中，所述加工助剂为液体石蜡、固体石蜡、PE蜡、PP蜡、棕榈蜡和硬脂酸锌或硬 脂酸钙中的任一种或两种及两种以上以任意比例复配的复合物。
[0015] 其中，所述树脂为PE、PP、POE、POP、EVA、EAA和CPE中的任一种或两种及两种以上 以任意比例复配的复合物。
[0016] -种制备上述的三层复合消音塑料排水管芯料的方法，可采用以下两种工艺中的 任意一种：
[0017] A.按配方比例将表面活化剂先在高速搅拌机内对无机粉进行活化处理，再将其它 组分一起加入高速搅拌机内，继续搅拌，使各组分充分混合均匀，再用平行双螺杆挤出机挤 出造粒，即得产品；
[0018] B.按配方比例将所有组分一起加入密炼机内进行塑炼，直至成柔软的团状体；再 用锥型单螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
[0019] 优选地，
[0020] 所述方法A中的活化处理温度为100°C~120°C，活化处理时间为8~lOmin;平 行双螺杆挤出机的挤出造粒温度为140°C~180°C;
[0021] 所述方法B中密炼机内进行塑炼的温度为140°C~180°C，时间为12~15min;锥 型单螺杆挤出机造粒温度为140°C~180°C。
[0022] 进一步，利用上述制备方法得到的三层复合消音塑料排水管芯料，和以PVC、PP等 作三层复合管的内外壁料，利用三层复合共挤生产管材的加工设备，制成三层复合消音塑 料排水管。
[0023] -种上述的三层复合消音塑料排水管芯料在塑料建材技术领域中的应用。
[0024] 本发明采用上述技术方案，具有以下优点：
[0025] 利用本发明制得的三层复合消音塑料排水管芯料，通过三层共挤塑料管加工设 备，生产得到的三层复合消音塑料排水管，不仅消音效果可达到或优于同规格的铸铁管，而 且强度优于实壁塑料排水管，且与同规格的实壁塑料排水管相比成本可降低40%左右。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合实施例对本发明作进一步说明，应该理解的是，这些实施例仅用于例证 的目的，决不限制本发明的保护范围。
[0027] 实施例1 :
[0028] ①称取72kg的密度为4.lg/cm3、粒径为20μm的重晶石粉，8kg长径比为12、粒径 为30μm的硅灰石粉，2kg铝酸酯偶联剂和1. 5kg硬脂酸加入高速搅拌机内，物料温度升至 115°C，高速搅拌8min，再加入lkg固体石錯，lkgPE錯，0· 5kg棕榈錯，8kgLDPE，2kgLLDPE， 2kgEVA，lkgPOP，lkgEAA，继续高速搅拌2min，使各组分充分混合均匀，即放料备用。
[0029] ②待上述物料温度降至40°C以下，用65型长径比为1:40的平行双螺杆挤出机，于 140°C~180°C下挤出造粒，即得100kg三层复合消音塑料排水管芯料。
[0030] ③用上述制得的芯料，和以PVC作三层复合管的内外壁料，再利用三层复合共挤 生产管材的加工设备，制成Φ110mm三层复合PVC消音管，管壁厚度为6_，内外壁厚度各为 0. 6mm，芯层厚为4. 8mm。
[0031] ④用上述制得的三层复合PVC消音排水管，作噪音和强度的对比实验，结果如表 1〇
[0032] 表1不同材质排水管噪音和强度测试结果
[0033]
[0034] 实施例2:
[0035] ①将140kg的密度为4.Og/cm3、粒径为25μm的重晶石粉，16kg长径比14、粒径 为35μm的娃灰石粉，2kg钛酸酯偶联剂，lkg错酸酯偶联剂，2kg硬脂酸，3kgPE錯，2kg固 体石蜡，〇· 5kg液体石蜡，0· 5kg硬脂酸锌，15kgHDPE，10kgLLDPE，2kgP0E，lkgEAA，3kgEVA， 2kgP0P-起放入110升密炼机内，物料温度升到170°C，塑炼15min，直至物料成面团状放 料，将面团状的物料直接转移到90型长径比1:20锥型单螺杆挤出机，于140°C~180°C下 挤出造粒，即得200kg三层复合消音塑料排水管芯料。
[0036] ②用上述制得的芯料，和以PP作三层复合消音管的内外层壁料，再利用三层复合 挤出加工管材设备，加工成Φ8πιπι三层复合PP消音管，管壁厚度为4. 5mm，内外层壁厚各为 0. 5mm,芯层厚为3. 5mm。
[0037] ③用上述制得三层复合PP消音排水管作噪音和强度的对比实验，结果如表2。
[0038] 表2不同材质排水管噪音和强度测试结果
[0039]
[0040] 以上这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术 人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式 进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 一种三层复合消音塑料排水管芯料，其特征在于，由无机粉、表面活化剂、加工助剂 和树脂组成。2. 如权利要求1所述的三层复合消音塑料排水管芯料，其特征在于，所述各组分的重 量比为： 无机粉：表面活化剂：加工助剂：树脂=70~80:2~4:3~5 :10~25。3. 如权利要求1或2所述的三层复合消音塑料排水管，其特征在于，所述无机粉由粒径 为10~30 ym、密度彡4g/cm3的重晶石粉和粒径为20~40 ym、长径比彡10娃灰石粉组 成。4. 如权利要求3所述的三层复合消音塑料排水管，其特征在于，所述重晶石粉与所述 硅灰石粉的重量比为： 重晶石粉：硅灰石粉=8~9. 5:0. 5~2。5. 如权利要求1或2所述的三层复合消音塑料排水管芯料，其特征在于，所述表面活化 剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、稀土偶联剂和硬脂酸中的任一种或两种及 两种以上以任意比例复配的复合物。6. 如权利要求1或2所述的三层复合消音塑料排水管芯料，其特征在于，所述加工助剂 为液体石蜡、固体石蜡、PE蜡、PP蜡、棕榈蜡和硬脂酸锌或硬脂酸钙中的任一种或两种及两 种以上以任意比例复配的复合物。7. 如权利要求1或2所述的三层复合消音塑料排水管芯料，其特征在于，所述树脂为 PE、PP、POE、POP、EVA、EAA和CPE中的任一种或两种及两种以上以任意比例复配的复合物。8. -种制备如权利要求1或2所述的三层复合消音塑料排水管芯料的方法，其特征在 于，可采用以下两种工艺中的任意一种： A. 按配方比例将表面活化剂先在高速搅拌机内对无机粉进行活化处理，再将其它组分 一起加入高速搅拌机内，继续搅拌，使各组分充分混合均匀，再用平行双螺杆挤出机挤出造 粒，即得产品； B. 按配方比例将所有组分一起加入密炼机内进行塑炼，直至成柔软的团状体；再用锥 型单螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。9. 如权利要求8所述的三层复合消音塑料排水管芯料的制备方法，其特征在于， 所述方法A中的活化处理温度为100°C~120°C，活化处理时间为8~IOmin ;平行双 螺杆挤出机的挤出造粒温度为140°C~180°C ; 所述方法B中密炼机内进行塑炼的温度为140°C~180°C，时间为12~15min ;锥型单 螺杆挤出机造粒温度为140°C~180°C。10. -种如权利要求1或2所述的三层复合消音塑料排水管芯料在塑料建材技术领域 中的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种三层复合消音塑料排水管芯料、其制备方法和应用。该三层复合消音塑料排水管芯料，由无机粉、表面活化剂、加工助剂和树脂组成。利用本发明制得的三层复合消音塑料排水管芯料，通过三层共挤塑料管加工设备，生产得到的三层复合消音塑料排水管，不仅消音效果可达到或优于同规格的铸铁管，而且强度优于实壁塑料排水管，且与同规格的实壁塑料排水管相比成本可降低40％左右。
【IPC分类】C08K3/34, B29C47/92, B29B9/06, C08L71/00, C08K3/30, C08L91/06, C08L23/06, C08L23/08
【公开号】CN105237850
【申请号】CN201510695480
【发明人】韦杨春, 黄尚英, 韦郁芬
【申请人】广西象州联壮化工有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月23日