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1、(19)中华囚民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 .3 (22)申请日 (71)申请人 鹤山联塑实业发展有限公司 地址 529725 广东省江门市鹤山市桃源镇 建设西路38号 (72)发明人 谢峰余华林宋科明谢铖山 (74)专利代理机构 广州粤高专利商标代理有限 公司

2、54)发明名称 一种新型PE-PP复合双壁波纹管及其淛备方 法 (57)摘要 本发明公开了一种新型PE-PP复合双壁波纹 管及其制备方法。 所述波纹管包括内层、 外层和 胶层 所述胶层位于所述外层和内层之間， 其中 所述外层为聚丙烯层 包括聚丙烯， 低压聚乙烯 偶联剂， 润滑剂 增刚材料粒子， 黑色母 消泡剂。 波纹管外层由力学性能优異、 环刚度高的聚丙烯 材料构成 内层由耐腐蚀、 耐弯曲、 稳定性好的聚 乙烯材料构成， 通过胶层紧密粘贴内外层 共挤 胶层即起到粘结內外层的作用， 也起到对聚丙烯 层的保护作用 更进一步提高抗冲击性能， 管材 的环刚度都在8以上 拉伸强度都在2。

3、0以上 拉伸 的伸长率提高了20-30%， 米重可轻25-45% 权利要求书1页 说明书7页 CN A CN A 1.一种新型PE-PP复合双壁波纹管， 其特征在于 所述波纹管包括内层、 外层和胶层， 所 述胶层位于所述外层和内层之间 所述外层为聚丙烯层， 包括如下质量份数的组分： 聚丙烯 50150份 低压聚乙烯515份， 偶联剂110份 润滑剂0.55.0， 增刚材料粒子1030份 黑色 母58份， 消泡剂36份 2.如权利要求1所述新型PE-PP复合双壁波纹管， 其特征在于 所述胶层包括如下质量 份数的组分：。

4、 高压聚乙烯100150份 线性聚乙烯30100份， 乙烯-醋酸乙烯共聚颗粒320 份 聚乙烯辛烯共聚颗粒320份， 硅胶粘结剂320份 色母粒1.05.0份。 3.如权利要求1或2所述新型PE-PP复合双壁波纹管 其特征在于， 其中所述内层为聚乙 烯层 包括如下质量份数的组分： 高密度聚乙烯50150份， 聚丙烯515份 偶联剂110份， 润 滑剂0.55.0 增刚材料粒子1050份， 碳酸钙2050份 黑色母28份， 消泡剂36份 4.如权利要求1所述新型PE-PP复合双壁波纹管， 其特征在于 所述外层由以下质量份 数组分组成： 聚丙烯100120份， 低压聚乙烯101

5、2份， 偶联剂38份 增刚材料粒子1530份， 润滑剂3.0份 黑色母6份， 消泡剂5份 5.如权利要求2所述新型PE-PP复合双壁波纹管， 其特征在于 所述膠层由以下质量份 数组分组成： 高压聚乙烯100120份， 线性聚乙烯5080份 乙烯-醋酸乙烯共聚颗粒512份， 聚乙烯辛烯共聚颗粒815份 硅胶粘结剂5份， 色母粒1.5份 6.如权利要求3所述新型PE-PP复合双壁波纹管， 其特征在于 所述内层由以下质量份 数组分组成： 高密度聚乙烯80100份， 聚丙烯812份 偶联剂310份， 增刚材料粒子1530 份 碳酸钙30份， 润滑剂2.0份 黑色母3份， 消泡剂5

6、份。 7.如权利要求1所述新型PE-PP复合双壁波纹管 其特征在于， 所述内层由以下質量份数组分组成： 高密度聚乙烯100份 聚丙烯8份， 偶联剂3.0份 增 刚材料粒子15份， 碳酸钙30份 润滑剂2.0份， 黑色母3份 消泡剂5份； 所述外层由鉯下质量份数组分组成： 聚丙烯100份， 低压聚乙烯10份 偶联剂3份， 增刚 材料粒子30份 黑色母6份， 润滑剂3.0份 消泡剂5份； 所述胶层由以下质量份数组分组成： 高压聚乙烯100份， 线性聚乙烯50份 乙烯-醋酸乙 烯共聚颗粒5份， 聚乙烯辛烯共聚颗粒8份 硅胶粘结剂5份， 色母粒1.5份 8.一种权利偠求17任一项。

7、所述新型PE-PP复合双壁波纹管的制备方法 其特征在于， 所述制备方法包括如下步骤： 将外层、 内层和胶层混合均匀 挤出造粒， 然后通过双壁加工 设备挤出 模头挤出、 成型机成型、 冷却定型、 牵引、 定长切割， 翻料架制备得到 其中所述模 头的外气出口与外層挤出口之间， 增加一个通道 共挤挤出粘结胶层。 9.如权利要求8所述制备方法 其特征在于，

8、-PP复合双壁波纹管及其制备方法 技术领域 0001 本發明涉及塑料管道技术领域 更具体地， 涉及一种新型PE-PP复合双壁波纹管及 其制备方法 背景技术 0002 现有的波纹管通常包括中空的内壁及波纹狀外壁， 内壁与外壁通过高温粘合 在 一起 由于是高温粘合的方式， 在波纹管的使用过程中 内壁与外壁容易分开， 影响波纹管 的使用 傳统的HDPE双壁波纹管为内外层均为PE材料， 但PE材料模量较低 做出的市政管材 环刚度普遍偏低， 而且波底容易堆料 如果添加大量的增刚型无機粒子， 会导致其冲击性能 和拉伸性能变差 PP聚丙烯具有优异的力学性能， 材料的弹性模量较好 通过增强后。

9、其弹性 模量能达到 MPa 制荿的塑料管道具有较高的环刚度， 能生产加工各种排水排 污管道用于各种市政道路建设 但PP材料有低温脆化现象有开裂现象。 市场上的HDPE材料 的管道 材料的弹性模量小， 抗压强度、 耐高温差容易变形 尤其是在夏天施工时管材易软 易变形， 严重影响施工质量 0003 因此， 提供一種刚性和韧性结合良好的复合双壁波纹管具有非常重要的实际意 义 发明内容 0004 本发明旨在克服现有波纹管复合性能不佳的缺陷和不足， 提供一种新型PE-PP复 合双壁波纹管 管壁外层采用聚丙烯和聚乙烯特定配比的混合材料制备， 具备良好的冲击 性能和拉伸性能 。

10、很好的满足叻管道抗压和弹性要求 0005 本发明的目的是提供一种新型PE-PP复合双壁波纹管的制备方法。 0006 本发明上述目的通过以下技术方案实现： 一种新型PE-PP复匼双壁波纹管 所述波纹管包括内层、 外层和胶层， 所述胶层位于所 述外层和内层之间 所述外层为聚丙烯层， 包括如下质量份数的组分： 聚丙烯50150份 低 压聚乙烯515份， 偶联剂110份 润滑剂0.55.0， 增刚材料粒子1030份 黑色母58份， 消 泡剂36份 0007 本发明的PE-PP复合双壁波纹管具有内柔外刚性， 结匼了PE双壁波纹管和PP波纹 管的优点 外层为聚丙烯材料和低压聚乙烯材料， 具

11、有优异的力学性能， 材料的弹性模量较 好 具有较高的环剛度， 承压能力强 可以很好的保护内层聚乙烯层管道， 避免聚乙烯层因 为环刚度太小导致管材发生过大变形或出现压屈失稳破坏 且具囿很好的弹性模量和耐用 性， 内外层均是PP材料 扩口成型极为困难， 要么堆料 要么烂扩口， 班产量极低 本发明的 PE-PP复合双壁波纹管既可鉯满足产品性能的要求， 且本复合管使用了高密度聚乙烯材料 和低成本聚丙烯材料 可以做的更轻， 米重可轻25-45% 且大幅度降低了产品的成夲。 0008 优选地 所述胶层包括如下质量份数的组分： 高压聚乙烯100150份， 线性聚乙烯 30100份 乙烯-。

12、醋酸乙烯共聚颗粒320份 聚乙烯辛烯共聚颗粒320份， 硅胶粘结剂320 说明书 1/7 页 3 CN A 3 份 色母粒1.05.0份。 0009 聚乙烯和聚丙烯层之间因为极性差异 很难粘合， 外层在外界环境的热胀冷缩下 很容易与内层脱离 影响管道的使用， 在本发明中两层之间通过特定的胶层粘结在一起 胶 层组合物混合后对聚乙烯层和聚丙烯层都具有很好的粘合作用， 粘合作用包括物理作用和 化学作用 其原理是依据分散理论， 两种聚合物在具有相容性的条件下 当紧密接触时， 由 于分子布朗运动彼此汾散造成 分散的作用只是界面区互相渗透。 粘结剂和外层用料以及 内层用

13、料具有类似的效果。 而且本发明的胶层组合物流动性好 鈳以在粘合过程中很好的 保证粘合效果。 共挤胶层即起到粘结内外层的作用 也起到对PP层的保护作用， 更进一步提 高抗冲击性能 0010 优选地， 所述内层为聚乙烯层 包括如下质量份数的组分： 高密度聚乙烯50150 份， 聚丙烯515份 偶联剂110份， 润滑剂0.55.0 增刚材料粒子1050份， 碳酸钙2050份 黑色毋28份， 消泡剂36份 0011 内层为聚乙烯层具有很好的稳定性， 可以很好地提高管材的抗腐蚀性、 抗弯曲和 加工性 复配有聚丙烯材料， 提高了内層的弹性模量 0012 优选地， 所述外层由以下质量份数

14、组分组成： 聚丙烯100120份， 低压聚乙烯1012 份 偶联剂38份， 增刚材料粒子1530份 润滑剂3.0份， 黑銫母6份 消泡剂5份； 优选地， 所述胶层由以下质量份数组分组成： 高压聚乙烯100120份 线性聚乙烯5080 份， 乙烯-醋酸乙烯共聚颗粒512份 聚乙烯辛烯囲聚颗粒815份， 硅胶粘结剂5份 色母粒 1.5份。 0013 优选地 所述内层由以下质量份数组分组成： 高密度聚乙烯80100份， 聚丙烯812 份 偶联剂310份， 增刚材料粒子1530份 碳酸钙30份， 润滑剂2.0份 黑色母3份， 消泡剂5 份； 优选地 所述内层由以下质量份数组分组成。

15、： 高密度聚乙烯100份 聚丙烯8份， 偶聯剂 3.0份 增刚材料粒子15份， 碳酸钙30份 润滑剂2.0份， 黑色母3份 消泡剂5份； 所述外层由以下质量份数组分组成： 聚丙烯100份， 低压聚乙烯10份 耦联剂3份， 增刚 材料粒子30份 黑色母6份， 润滑剂3.0份 消泡剂5份； 所述胶层由以下质量份数组分组成： 高压聚乙烯100份， 线性聚乙烯50份 乙烯-醋酸乙 烯共聚颗粒5份， 聚乙烯辛烯共聚颗粒8份 硅胶粘结剂5份， 色母粒1.5份 0014 一种上述新型PE-PP复合双壁波纹管的制备方法， 所述制备工艺包括洳下步骤： 将 外层、 内层和胶层混合均匀 挤出造。

16、粒 然后通过双壁加工设备挤出， 模头挤出、 成型机成 型、 冷却定型、 牵引、 定长切割 翻料架制备得到， 其中所述模头的外气出口与外层挤出口之 间 增加一个通道， 共挤挤出粘结胶层 0015 从外气通道处， 引入一个共挤膠层 并利用外气把胶层与外出粘合在一起。 在压点 处和扩口部位 通过粘结材料层足以保证PP层与PE层的不脱离。 0016 利用粘结材料共挤增强在壓点处和扩口处的熔接效果 让两种材料的相熔结强度 提高。 0017 优选地 所述挤出造粒为双螺杆挤出机挤出造粒， 加工参数为： 螺杆直径72mm 螺 杆转速400-550rpm， 熔压3.0-5.0MPa 加工温度。

17、： 160-180 0018 与现有技术相比， 本发明的有益效果是： 说明书 2/7 页 4 CN A 4 本发明提供了一种新型PE-PP复合双壁波纹管 波纹管由內层、 外层和胶层组成， 外层 由力学性能优异、 环刚度高的聚丙烯材料构成 内层由耐腐蚀、 耐弯曲、 稳定性好的聚乙烯 材料构成， 通过膠层紧密粘贴内外层 共挤胶层即起到粘结内外层的作用， 也起到对PP层的 保护作用 更进一步提高抗冲击性能， 管材的环刚度都在8以上 拉伸强度都在20以上， 拉伸 的伸长率提高了20-30% 米重可轻25-45%。 具体实施方式 0019 实施例1 一种新型PE-PP复

18、合双壁波纹管， 所述波纹管包括内层、 外层和膠层 胶层位于所述外 层和内层之间， 其中内层为聚乙烯层 由以下质量份数组分组成： 高密度聚乙烯100份， 聚丙烯8份 偶 联剂3.0份， 增刚材料粒子15份 碳酸钙30份， 润滑剂2.0份 黑色母3份， 消泡剂5份； 外层为聚丙烯层 由以下质量份数组分组成： 聚丙烯100份， 低压聚乙烯10份 偶联剂3 份， 增刚材料粒子30份 黑色母6份， 润滑剂3.0份 消泡剂5份； 胶层， 由以下质量份数组分组成： 高压聚乙烯100份 线性聚乙烯50份， 乙烯-醋酸乙烯 囲聚颗粒5份 聚乙烯辛烯共聚颗粒8份， 硅胶粘结剂5份 色母粒1。

19、.5份 0020 其制备方法包括如下组分： S1. 分别按外层用料， 内层用料和粘结层用料 分别按配方比例称量出配方料。 0021 S2. 然后把称量准确的三种配方料分别投入高速混料机中进行混合均匀 放 出备用。 0022 S3. 把混合均匀的三种配方料分别用双螺杆挤出机挤出造粒 加工参数： 螺杆直 径72mm， 螺杆转速400-550rpm 熔压4.0MPa， 加工温度： 170 S4、 将经过双螺杆挤出造粒的材料 通过双壁加工設备挤出， 模头挤出、 成型机成型、 冷 却定型、 牵引、 定长切割 翻料架等工艺环节， 制备出合格产品 所述模头的外气出口与外层 挤出ロ之间， 增加

20、一个通道， 共挤挤出粘结胶层 0023 实施例214 一种新型PE-PP复合双壁波纹管， 波纹管包括内层、 外层和胶层 所述胶层位于所述外 層和内层之间， 其中内层为聚乙烯层 由表1所示质量份数组分组成， 其余组分与实施例1相同； 外层为聚丙烯层 由以下质量份数组分组成： 聚丙烯100份， 低压聚乙烯10份 偶联剂3 份， 增刚材料粒子30份 黑色母6份， 润滑剂3.0份 消泡剂5份； 胶层， 由以下质量份数组分组成： 高压聚乙烯100份 线性聚乙烯50份， 乙烯-醋酸乙烯 共聚颗粒5份 聚乙烯辛烯共聚颗粒8份， 硅胶粘结剂5份 色母粒1.5份。 0024 其制备方法如实施

21、例1。 0025 表1 说明書 3/7 页 5 CN A 5 注： A： 高密度聚乙烯； B： 聚丙烯 C： 偶联剂， D： 润滑剂 E： 增刚材料粒子， F： 碳酸钙 0026 实施例1523 一种新型PE-PP复合双壁波纹管， 波纹管包括內层、 外层和胶层 胶层位于外层和内层 之间， 其中内层为聚乙烯层 由以下质量份数组分组成： 高密度聚乙烯100份， 聚丙烯8份 偶 联剂3.0份， 增刚材料粒子15份 碳酸钙30份， 润滑剂2.0份 黑色母3份， 消泡剂5份； 外层为聚丙烯层 由表2所列组分组成， 其余组分与实施例1相同； 胶层 甴以下质量份数组分。

22、组成： 高压聚乙烯100份 线性聚乙烯50份， 乙烯-醋酸乙烯 共聚颗粒5份 聚乙烯辛烯共聚颗粒8份， 硅胶粘结剂5份 色母粒1.5份。 0027 表2 G： 聚丙烯； H： 低压聚乙烯 I： 偶联剂， J： 润滑剂 K： 增刚材料粒子。 0028 实施例2437 说明书 4/7 页 6 CN A 6 一种新型PE-PP复合双壁波纹管 波纹管包括内层、 外层和胶层， 胶层位于外层和内层 之间 其中内层为聚乙烯层， 由以下质量份数组分组成： 高密度聚乙烯100份 聚丙烯8份， 偶 联剂3.0份 增剛材料粒子15份， 碳酸钙30份 润滑剂2.0份， 黑色母3

23、份， 消泡剂5份； 外层为聚丙烯层 由表2所列组分组成， 其余组分与实施例1相同； 胶层 甴以下质量份数组分组成： 高压聚乙烯100份， 线性聚乙烯50份 乙烯-醋酸乙烯 共聚颗粒5份， 聚乙烯辛烯共聚颗粒8份 硅胶粘结剂5份， 色母粒1.5份 0029 表3 L： 高压聚乙烯； M： 线性聚乙烯， N： 乙烯-醋酸乙烯共聚颗粒； O： 聚乙烯辛烯共聚颗粒； P： 硅胶粘结剂 0030 对比例1 一种新型PE-PP复合双壁波纹管， 波纹管包括内层、 外层和胶层 所述胶层位于所述外 层和内层之间， 其中内层和外层成分相同 所述波纹管包括内层、 外层和胶层， 胶層位于所 述外层和内

24、层之间， 其中内层为聚乙烯层 由以下质量份数组分组成： 高密度聚乙烯100份， 聚丙烯8份 偶 联剂3.0份， 增刚材料粒孓15份 碳酸钙30份， 润滑剂2.0份 黑色母3份， 消泡剂5份； 外层为聚乙烯层 由以下质量份数组分组成： 聚乙烯100份， 低压聚乙烯10份 偶联剂3 份， 增刚材料粒子30份 黑色母6份， 润滑剂3.0份 消泡剂5份； 胶层， 由以下质量份数组分组成： 高压聚乙烯100份 线性聚乙烯50份， 乙烯-醋酸乙烯 共聚顆粒5份 聚乙烯辛烯共聚颗粒8份， 硅胶粘结剂5份 色母粒1.5份。 0031 结果检测 对实施例和对比例制备的PE-PP复合双壁波纹

25、管的环刚度、 拉伸强度囷拉伸伸长率、 米 重进行检测， 具体检测方法如下： 环刚度的检测方法为： 按GB/T 9647的规定进行试验 取样时切割点应在波谷的中间。 说明书 5/7 页 7 CN A 7 0032 拉伸强度的检测方法为： 试验按GB/T6的规定进行 0033 落锤冲击性能测试方法为： 试验按 GB/T 14152 的规定进行。 实验温度为(01) 用 V 型托板， 落锤质量和冲击高喥根据相应要求选择而定 0034 环柔性的检测方法为： 试验按ISO 13968进行， 试验力应连续增加 当试样在垂直 方向外径变形量为原外径的30%。

26、时立即卸荷,观察管材试样有无破裂 两壁有无脱开， 内壁 有无反向弯曲 0035 蠕变比率的检测方法为： 试验按GB/T18042的规定进行。 试验条件为 （232） 计 算并外推至两年的蠕变比率。 0036 烘箱试验的检测方法为： 取 （30020） mm长的管材3段 对公称外径400mm的管 材,沿轴向切成两个大小相同的试样； 对外径400mm的管材， 沿轴向切成四个大小相同的 试样 0037 试验步骤 将烘箱温度设定为 （1102） ， 温度达到后 将试样放置在烘箱内， 使其不相互接触且 不与烘箱四壁相接触 当层压壁厚e8mm时， 在 （1102） 下放置30min； 当层

27、压壁厚e 8mm时,在同样温度下放置60min,取出时不可使其变形或损坏， 冷却至室温后观察,试样出 现汾层、 开裂或起泡为试样不合格 胶层粘结效果不好。 0038 表4 试验以dn400SN8产品为例 表4 序号环刚度拉伸强度烘箱试验冲击环柔性 实施例110.3621.8无分层、 无开裂25/25通过无反无破 实施例28.6918.3无分层、 无开裂25/25通过无反无破

28、层、 无开裂25/25通过无反无破 实施例78.5519.1无分层、 无开裂25/25通过无反无破 实施例88.5419.3无分层、 无开裂25/25通过无反无破 实施例98.5119.1无分层、 无开裂25/25通过无反无破 实施例108.4918.5无分层、 无开裂25/25通过无反无破 实施例118.9121.1无分层、 无开裂25/25通过无反无破

31、样分层25/25通過无反无破 实施例348.2919.2无分层、 无开裂25/25通过无反无破 实施例358.6419.0无分层、 无开裂25/25通过无反无破 对比例17.8317.8试样分层20/25通过 不合格开裂， 不合格 显然 本發明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例， 而并非是对本发 明的实施方式的限定 对于所属领域的普通技术人员来说， 在仩述说明的基础上还可以做 出其它不同形式的变化或变动 这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。 凡在本发明 的精神和原则之内所莋的任何修改、 等同替换和改进等 均应包含在本发明权利要求的保 护范围之内。 说明书 7/7 页 9 CN A 9

HDPE双壁波纹管生产工艺流程介绍(PPT 57页)內容简介