UPP-T材料及制备方法和UPP-T高强度检查井与流程

upp
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t材料及制备方法和upp
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t高强度检查井
技术领域
1.本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及一种upp
‑
t材料及制备方法和upp
‑
t高强度检查井。


背景技术：

2.目前，我国的排水管网系统仍以传统的检查井为普通聚丙烯pp改性塑料为主流，但其材料冲击性能低、脆性大、耐温性差等因素。因而生产的塑料检查井环刚度低、环柔性差、脆性大、易破损、易渗漏等耐溫性差、生产口径小、预埋深度不超过3m等致命缺陷。进而造成工程施工难度高，检查井管道之间的连接复杂，往往造成庞大的施工浪费。尤其是在长期的使用中，工程上使用的普通检查井，预埋深度不超过3m，易腐蚀、破损、渗漏，特别是大面积的污水渗漏，己严重污染了越来越少的地下水源。解决城市的缺水及污染问题，关系到城市的可持续发展，也是我国当前和长远发展的重大问题。根据国外发达国家塑料检查井的发展情况及国内产业政策的大力推广，大口径塑料检查井已经成为新的投资热点。而在众多的大口径塑料检查井中，由于材料性能达不到要求，生产出来的塑料检查井井座，环刚度、环柔性低。
3.大口径塑料检查井一般指直径大于1000mm的检查井，目前主要用于市政排水、排污系统。当前，我国用于塑料检井生产的原料主要有聚氯乙烯(pvc)、聚乙烯(pe)和聚丙烯(pp)，其中pvc主要用于500mm以下的检查井生产。聚氯乙烯检查井的优点在于聚氯乙烯材料的刚性高，其材料的弹性模量大于聚烯烃材料。因此达到同等的环刚度可以用较小的惯性矩，如果采用同样的结构设计可以用较小的壁厚。所以在一定范围内聚氯乙烯检查井在经济性上占优势，但由于聚氯乙烯材料的流动性和热稳定性比较差，生产大口径检查井有困难，以及聚烯烃材料的良好柔韧性，可以在低温环境下施工，聚烯烃检查井材可以熔接，比重轻等优点，聚烯烃检查井近年来得到了较快的发展。
4.从2003年开始，我国大量引进大口径检查井生产线.所采用的原料主要是改性pp，而国内的一些普通检查井材料在生产大口径检查井时会出现熔体强度不够、产品环刚度低、耐温性差、脆性大达不到要求等问题。
5.环刚度和环柔度是最重要的性能指标，因为在埋地检查井的应用中，检查井不承受内压或压力很低，而只承受外压负载(包括动负载和静负载)。如果检查井的环刚度太低，检查井将发生大的变形破坏，这样就不能保证检查井的安全使用；若环柔度过低，检查井在使用过程中易破坏漏水等。添加入无机填料，如：短切玻璃纤维、碳酸钙、滑石粉、高岭土、硅灰石等，以降低材料成本、提高材料性能的刚性，然而，在塑料材料中加入无机填充材料后一般都会使材料性能变脆，缺口冲击韧性下降，材料的使用性能因此受到明显影响。增加塑料的韧性，早期通常采用橡胶类弹性体进行，例如：abs(聚丙烯
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丁二烯
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苯乙烯),hips(耐冲击性聚苯乙烯)和pp/epdm[聚丙烯/兰元乙丙橡胶(含双环戊二烯)]等增韧体系，橡胶增韧聚合物可使冲击韧性成倍增长，但由于其模量和玻璃化温度低，给增韧塑料带来固有的缺陷，如材料的刚度、强度、热畸变温度大幅度降低，成本提高等。聚烯烃复合材料所表现的
强度增加或韧性提高总是以牺牲其它性能为代价的，所以如何保持改性聚烯烃复合材料强度和韧性的平衡是制备塑料检查井的关键问题。


技术实现要素：

[0006]
本发明目的是提供一种upp
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t材料，用于upp
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t高强度检查井，解决现有的排水排污检查井环刚度不够及环柔度过低的问题。
[0007]
具体的技术方案为：
[0008]
upp
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t材料，由以下重量份的原材料制成：
[0009]
超高分子量聚烯烃upp 85～90份；
[0010]
改性ppt 10～15份；
[0011]
改性滑石粉5～10份。
[0012]
upp
‑
t材料t的制备方法，包括以下步骤：
[0013]
按以下重量份配料：超高分子量聚烯烃upp、改性ppt(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、活性滑粉混合后通过双螺杆挤出机熔融造粒，得到upp
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t材料，双螺杆挤出机料筒温度分别为：190℃，205℃，215℃，220℃，220℃，口模温度为：215℃。
[0014]
其中：超高分子量聚烯烃upp的制备方法：pp(高强度聚丙烯)75～85份、poe(乙烯和丁烯的高聚物)10～15份、eva(乙烯
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醋酸乙烯共聚物)5～10份、mma(甲基丙烯酸甲酯)5～10份，然后将原料混合搅拌均匀后通过单螺杆挤出机熔融造粒，得到超高分子量聚烯烃材料，单螺杆挤出机料筒温度分别为190℃，205℃，215℃，220℃，220℃，口模温度为：215℃。
[0015]
改性pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制备方法：按以下重量份配料：pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)100份，苯乙烯：3～5份，甲基丙烯酸缩水甘油脂：3～6份，过氧化二异丙苯0.1～0.5份，按照配比称料，混合后采用双螺杆挤出机熔融造粒，得到改性改性pet聚对苯二甲酸乙二醇酯材料，双螺杆挤出机料筒溫度分别为190℃，195℃，200℃，210℃，210℃，口模温度为：215℃。
[0016]
改性滑石粉的制备方法为：按以下重量份配置原料：滑石粉100份，硅烷偶联剂1～3份，铝酸酯偶联剂1～1.5份：先将称量好的滑石粉在烘箱中100℃下干燥3h，加入高速混合机中，再加入按比例称量好的铝酸酯偶联剂，高速混合5～10分钟，然后加入硅烷偶联剂，高速混合搅拌均匀10分钟。
[0017]
upp
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t高强度检查井，由上述的upp
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t材料制成。
[0018]
upp
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t高强度检查井的制备方法：将upp
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t材料注塑给模具，经过保温、保压、冷却成型，注塑机各段温度为：190℃，200℃，210℃，220℃，220℃。喷嘴温度210℃。
[0019]
整个检查井材材料除了要求具有足够的刚度和韧性外，还要求耐温性( 80℃～
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40℃)，因此采用了改性pet材料加入10～15％。
[0020]
改性pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成的新型聚烯烃材料，是高度结晶的聚合物。具有较强的耐腐蚀性能、较高的拉伸强度和撕裂强度、很好的耐温性能和耐用性，化学性质和尺寸稳定，磨耗小而硬度高，具有热塑性塑料中最大的性。此外它还具有和聚烯烃亲和性好、低温韧性好、性能价格比高等优点，因而被广泛应用于塑料改性。这种新材料的出现引起了橡胶工业界的强烈关注，也为聚合物的改性带来全新的理念。
[0021]
本发明中，为了提高聚烯烃材料之间以及聚烯烃与无机粒子间的相容性，采用熔融接枝技术，制备改性upp
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t新材料，在改性聚烯烃复合材料中使用改性pet，可以提高聚烯烃材料之间以及聚烯烃与无机粒子间的相容性。
[0022]
本发明中，硅烷偶联剂处理对增加滑石粉填充聚丙烯体系的刚性有利，相对而言，铝酸国时间联剂处理对提高滑石粉填充聚丙烯体系的韧性有利，为了充分发挥两种偶联剂的优势，本发明优选的按铝酸酯偶联剂与硅烷偶联剂为2:1的比例方式处理的滑石粉，发挥两种偶联剂的协同作用，制备得到活性滑石粉。
[0023]
本发明与现有技术相比具有如下优点：
[0024]
本发明采用经改性的upp
‑
t和滑石粉与聚烯烃形成复合材料，采用该复合材料制备的检查井，所制备的检查井的环刚度和环柔度比现有普通pp塑料改性有明显提高，能提高30％～40％能满足大口径地下排水排污检查井的性能要求。
具体实施方式
[0025]
结合实施例说明本发明的具体技术方案。
[0026]
实施例1
[0027]
upp
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t材料的制备方法为：
[0028]
按以下重量份配料：upp超高分子量聚烯烃85份，改性ppt(聚对苯二甲酸乙二醇酯)12份，活性滑粉9份，然后将原料混合后通过双螺杆挤出机熔融造粒，得到upp
‑
t材料，料筒温度分别为：190℃，205℃，215℃，220℃，220℃，口模温度为：215℃。
[0029]
其中：
[0030]
upp超高分子量聚烯烃的制备方法：pp(高强度聚丙烯)85份、poe(乙烯和丁烯的高聚物)10～15份、eva(乙烯
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醋酸乙烯共聚物)5份、mma(甲基丙烯酸甲酯)7份，然后将原料混合搅拌均匀后通过单螺杆挤出机熔融造粒，得到超高分子量聚烯烃材料，料筒温度分别为190℃，205℃，215℃，220℃，220℃，口模温度为：215℃。
[0031]
改性pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制备方法：按以下重量份配料：pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)100份，苯乙烯3份，甲基丙烯酸缩水甘油脂6份，过氧化二异丙苯0.1份，按照配比称料，混合后采用双螺杆挤出机熔融造粒，得到改性改性pet聚对苯二甲酸乙二醇酯材料，料筒溫度分别为190℃，195℃，200℃，210℃，210℃，口模温度为：215℃。
[0032]
改性滑石粉的制备方法为：按以下重量份配置原料：滑石粉100份，硅烷偶联剂3份，铝酸酯偶联剂1份；先将称量好的滑石粉在烘箱中100℃下干燥3h，加入高速混合机中，再加入按比例称量好的铝酸酯偶联剂，高速混合5分钟，然后加入硅烷偶联剂，高速混合搅拌均匀10分钟。
[0033]
upp
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t高强度检查井的制备方法：将upp
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t材料upp
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t注塑给模具，经过保温、保压、冷却成型，注塑机各段温度为：190℃，200℃，210℃，220℃，220℃。喷嘴温度210℃。
[0034]
表1：实施例1制备的upp
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t高强度检查井的物理力学性能
[0035][0036]
实施例2
[0037]
upp
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t材料的制备方法为：
[0038]
按以下重量份配料：upp超高分子量聚烯烃90份，改性ppt(聚对苯二甲酸乙二醇酯)8份，活性滑粉5份，然后将原料混合后通过双螺杆挤出机熔融造粒，得到upp
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t材料，料筒温度分别为：190℃，205℃，215℃，220℃，220℃，口模温度为：215℃。
[0039]
其中：
[0040]
upp超高分子量聚烯烃的制备方法：pp(高强度聚丙烯)80份、poe(乙烯和丁烯的高聚物)、10份、eva(乙烯
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醋酸乙烯共聚物)7份、mma(甲基丙烯酸甲酯)9份，然后将原料混合搅拌均匀后通过单螺杆挤出机熔融造粒，得到超高分子量聚烯烃材料，料筒温度分别为190℃，205℃，215℃，220℃，220℃，口模温度为：215℃。
[0041]
改性pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制备方法：按以下重量份配料：pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)100份，苯乙烯4份，甲基丙烯酸缩水甘油脂5份，过氧化二异丙苯0.3份，按照配比称料，混合后采用双螺杆挤出机熔融造粒，得到改性改性pet聚对苯二甲酸乙二醇酯材料，料筒溫度分别为190℃，195℃，200℃，210℃，210℃，口模温度为：215℃。
[0042]
改性滑石粉的制备方法为：按以下重量份配置原料：滑石粉100份，硅烷偶联剂2份，铝酸酯偶联剂12份：先将称量好的滑石粉在烘箱中100℃下干燥3h，加入高速混合机中，再加入按比例称量好的铝酸酯偶联剂，高速混合10分钟，然后加入硅烷偶联剂，高速混合搅拌均匀10分钟。
[0043]
upp
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t高强度检查井的制备方法：其特征在于，将upp
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t材料注塑给模具，经过保温、保压、冷却成型，注塑机各段温度为：190℃，200℃，210℃，220℃，220℃。喷嘴温度210℃。
[0044]
表2：实施例2制备的upp
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t高强度检查井的物理力学性能
[0045][0046]
以上所述实施例仅表达了本技术的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。