CN120209440A 一种抗冲击hdpe波纹管及其制备方法

(10)申请公布号CN120209440A(21)申请号202510690754.2(22)申请日2025.05.27(71)申请人江西强发科技有限公司地址341200江西省赣州市上犹县工业园区(74)专利代理机构广州蓝晟专利代理事务所(普通合伙)44452专利代理师崔昌金(54)发明名称一种抗冲击HDPE波纹管及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种抗冲击HDPE波纹管及其制备方法，属于波纹管制备技术领域。所述抗冲击HDPE波纹管，由以下重量份成分组成：70-80份高密度聚乙烯，5-9份聚丙烯，5-9份弹性添加剂，2-5份粘结树脂，1-4份复合助剂，1-2份紫外线吸收剂，1-2份抗氧化剂。通过本发明制备得到的HDPE21.一种抗冲击HDPE波纹管，其特征在于，由以下重量份成分组成：70-80份高密度聚乙1-2份抗氧化剂。2.根据权利要求1所述的一种抗冲击HDPE波纹管，其特征在于，所述弹性添加剂的制备Q1:氩气保护下，将2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶加入至容器中，然后加入六亚甲基二异间物1;Q2:将2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇加入至容器中，然后再加入中间物1,随后加入三氯Q3:将油酸、三甲基丙烷、邻苯二甲酸酐和新戊二醇加入至容器中，随后加入二甲苯和Q4:将中间物3和异佛尔酮二异氰酸酯加入至容器中，随后加入N,N-二甲基甲酰胺，氮气保护下，升温反应，搅拌均匀后加入二月桂酸二丁基锡，继续反应，随后加入中间物2,升基-6-甲基嘧啶、六亚甲基二异氰酸酯、吡啶和正戊烷的用量比为(5-7.5)g:(50-75)mL:(4-6)mL:(15-20)mL;所述Q2中，2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、中间物1和三氯甲烷的用量比为(15-19.34)g:(30-33.4)g:丙烷、邻苯二甲酸酐、新戊二醇、二甲苯和(85-89.9)g:(10-14.3)g:(30-34酯、N,N-二甲基甲酰胺、二月桂酸二丁基锡和中间物2的用量比为(8-12)g:(1.45-1.83)g:(30-40)mL:(0.01-0.014)mL:(5.根据权利要求1所述的一种抗冲击HDPE波纹管，其特征在于，所述复合助剂的制备方S1:将9-噻吨酮和N-溴代琥珀酰亚胺加入至装有二氯甲烷的容器中，随后滴加甲基磺结晶，得到产物A;氩气氛围下，将二苯醚加入至四氢呋喃中，低温环境下加入正丁基锂的正己烷溶液，滴加完毕后，低温反应，随后室温反应，然后加入至含有产物A的四氢呋喃溶液S2:将产物B、乙酰胺、三(二苄基亚丙酮)二钯、4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽和S3:将产物C加入至装有甲醇和盐酸的混合溶液中，加热反应后，调节pH,过滤，重结晶，得到产物D;S4:将产物D、4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐、异喹啉和间甲酚加入至容器中，氩气保护3助剂。溴代琥珀酰亚胺、二氯甲烷和甲基磺酸的用量比为(5-7.2)g:(9.12-9.48)g:(100-120)mL:(3.12-3.54)mL;二苯醚、正己烷溶液和产物A的用量比为(1.72-1.98)mL:(4.12-4.65)mL:胺、三(二苄基亚丙酮)二钯、4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽、碳酸铯和1,4-二氧六环的用量比为(2-2.5)g:0.45-0.49)g:(0.18-0.25)g:(0.32-0.45)g:(3.54-3.95)g:(35-(六氟异丙烯)二酞酸酐、异喹啉和间甲酚的用量比为(0.45-0.55)g:(0.51-0.62)g:(0.11-9.如权利要求1-8任一项所述的一种抗冲击HDPE波纹管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤二：将混合料加入至双螺杆挤出机中，熔融，混合并塑化，得到均匀4一种抗冲击HDPE波纹管及其制备方法技术领域[0001]本发明属于波纹管制备技术领域，具体涉及一种抗冲击HDPE波纹管及其制备方背景技术[0002]HDPE波纹管作为一种重要的管道材料，广泛应用于排水、燃气、供水等市政工程以及农业灌溉、通信管道等领域。然而，随着基础设施建设的不断发展和应用场景的日益复杂，对HDPE波纹管的性能要求也越来越高。传统HDPE波纹管在受到外部冲击时容易发生变形或破损，这严重影响了其使用寿命和安全性，特别是在一些地质条件复杂、施工环境恶劣的地区，HDPE波纹管需要承受更大的外力冲击，而传统材料的抗冲击性能往往难以满足实[0003]专利CN111087669A公开了一种抗冲击高韧性波纹管的制备方法，该发明将改性化石粉添加至波纹管制备原料中，经挤压造粒和定径、牵引、冷却定型制得抗冲击高韧性波纹氧化硅粒子固着在表面，提高了滑石粉的比表面积，通过滑石粉的高比表面积吸附酯化产物，提高了改性滑石粉和聚乙烯基体之间的相容性，当波纹管材料受到外力时，层片之间很容易产生相对滑移，提高了波纹板的韧性，改性滑石粉表面沉积了大量纳米级的二氧化硅，提高波纹板的抗冲击性能，但是，通过该方法制备得到的波纹管的抗冲击性能、耐高温性能和耐腐蚀性能仍有提高的空间。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种抗冲击HDPE波纹管及其制备方法，用于解决现有技术中波纹管的抗冲击性能、耐高温性能和耐腐蚀性能不佳的技术问题。[0005]为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：本发明提供一种抗冲击HDPE波纹管，由以下重量份成分组成：70-80份高密度聚乙1-2份抗氧化剂。Q1:氩气保护下，将2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶加入至容器中，然后加入六亚甲基到中间物1;Q2:将2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇加入至容器中，然后再加入中间物1,随后加入以上过程中，中间物2的合成反应式如下：5[0007]Q3:将油酸、三甲基丙烷、邻苯二甲酸酐和新戊二醇加入至容器中，随后加入二甲以上过程中，中间物3的合成反应式如下：[0008]Q4:将中间物3和异佛尔酮二异氰酸酯加入至容器中，随后加入N,N-二甲基甲酰[0009]作为优选，所述Q1中，2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶、六亚甲基二异氰酸酯、吡啶和正戊烷的用量比为(5-7.5)g:(50-75)mL:(4-6)mL:(15-20)mL,加热冷凝回流搅拌反应温度为95-105℃,反应时间为10-12h,用丙酮进行洗涤；所述Q2中，2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、中间物1和三氯甲烷的用量比为(15-19.34)g:(30-33.4)g:(170-190)mL,油浴加热反应温度为55-65℃,反应时间为10-14h。酸的用量比为(200-216.2)g:(91.2-96.4)g:(85-89.9)g:(10-14.3)g:(30-34.6)g:(0.6-1.1)g,升温反应温度为150-155℃,反应时间为30-45min,继续升温反应温度为220-230℃,反应时间为4-7h;所述Q4中，中间物3、异佛尔酮二异氰酸酯、N,N-二甲基甲酰胺、二月桂酸二丁基锡和中间物2的用量比为(8-12)g:(1.45-1.83)g:(30-40)mL:(0.01-0.014)mL:(0.85-1.02)g,升温反应温度为60-65℃,反应时间为4-5h,升温继续反应温度为70-75℃,反应时间为1-2h。S1:将9-噻吨酮和N-溴代琥珀酰亚胺加入至装有二氯甲烷的容器中，随后滴加甲馏，重结晶，得到产物A;氩气氛围下，将二苯醚加入至四氢呋喃中，低温环境下加入正丁基6(47.8%),370.85(14.9%),377525.90(2.1%),521.92(2.0%),525.92(1.7%);产物C经质谱分析结果为：m/z:478.14(100.0%),479.14(31.7%),480.14(6.0%),480.13(4.5%),479.13(1.5%),481.13(1.5%);产物D经质谱分析结果为：m/z:394.11(100.0%),395.12(27.3%),396.11[0014]作为优选，所述S1中，9-噻吨酮、N-溴代琥珀酰亚胺、二氯甲烷和甲基磺酸的用量比为(5-7.2)g:(9.12-9.48)g:(100-120)mL:(3.12-3.54)mL,搅拌反应时间为10-12h;二苯醚、正己烷溶液和产物A的用量比为(1.72-1.98)mL:(4.12-4.65)mL:(2-2.2)g,正丁基锂的正己烷溶液的浓度为2.5mol/L,低温环境温度为-78~-80℃,低温反应时间为1-2h,室温反应时间为2-4h,反应时间为10-12h。9-二甲基氧杂蒽、碳酸铯和1,4-二氧六环的用量比为(2-2.5)g:(0.45-0.49)g:(0.18-0.25)g:(0.32-0.45)g:(3.54-3.95)g:(35-42)mL,加热回流反应温度为100-110℃,反应时间为8-10h;所述S3中，产物C、甲醇和盐酸的用量比为(1.25-1.73)g:(8-12)mL:(5-8)mL,加热反应温度为55-60℃,反应时间为3-5h,调节pH=10-10.2。量比为(0.45-0.55)g:(0.51-0.62)g:(0.11-0.16)mL:(4.8-5.4)mL,加热搅拌温度为80-85℃,搅拌时间为4-6h,继续加热搅拌温度为185-192℃,搅拌时间为10-14h。剂和抗氧化剂加入至高速混合机中，混合均匀，1.本发明将制备得到的弹性添加剂和复合助剂添加至HDPE波纹管的制备过程中，可以有效提高其抗冲击性能、耐低温性能和耐化学腐蚀性能。[0019]2.本发明将制备得到的弹性添加剂添加至HDPE波纹管中，可以有效提高其抗冲击性能和耐低温性能，弹性添加剂可以在HDPE基体中作为分散相，当波纹管收到外力冲击时，弹性添加剂可以作为应力集中点，通过拉伸和断裂吸收能量，剪切带通过塑性变形分散应力，防止裂纹扩展，同时，含有的极性基团可以与HDPE的弱极性表面通过范德华力进行结合，增强界面结合力，提高抗冲击性能；弹性添加剂中含有的柔性链段可以在低温下仍保持高弹性，延缓波纹管的脆化过程，且低温环境下的柔性链段还可以局部运动，吸收冲击能[0020]3.本发明将制备得到的复合助剂添加至HDPE波纹管中，可以有效提高其抗冲击性能和耐化学腐蚀性能，复合助剂在HDPE基体中可以形成微米级弹性分散相，通过银纹与剪切带耗能，提升抗冲击性能，同时，含有的碳氟键及低表面能赋予材料优异的耐化学腐蚀性具体实施方式[0021]下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描8施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的[0022]实施例1:本实施例公开一种弹性添加剂的制备方法，包括以下步骤：Q1:氩气保护下，将6.25g2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶加入至容器中，然后加入62.5mL六亚甲基二异氰酸酯和5mL吡啶，100℃加热冷凝回流搅拌反应12h,反应结束后，加Q2:将17.17g2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇加入至容器中，然后再加入31.7g中间物1,随后加入180mL三氯甲烷，氮气保护下，60℃油浴加热反应12h,反应结束后，冷却，抽Q3:将208g油酸、93.5g三甲基丙烷、84.4g邻苯二甲酸酐和12.15g新戊二醇加入至容器中，随后加入32.3g二甲苯和0.85g次磷酸，155℃升温反应30min后，继续220℃升温反Q4:将10g中间物3和1.64g异佛尔酮二异氰酸酯加入至容器中，随后加入35mLN,N-二甲基甲酰胺，氮气保护下，60℃升温反应4h,搅拌均匀后加入0.012mL二月桂酸二丁基弹性添加剂。[0023]本实施例公开一种复合助剂的制备方法，包括以下步骤：S1:将6.6g9-噻吨酮和9.3gN-溴代琥珀酰亚胺加入至装有110mL二氯甲烷的容有机相，洗涤，干燥，减压蒸馏，重结晶，得到产物A;氩气氛围下，将1.85mL二苯醚加入至20mL四氢呋喃中，-78℃低温环境下加入4.38mL浓度为2.5mol/L的正丁基锂的正己烷溶液，滴加完毕后，-78℃低温反应2h,随后室温反应4h,然后加入至10mL含有2.1g产物A的四氢呋S2:将2.25g产物B、0.47g乙酰胺、0.21g三(二苄基亚丙酮)二钯、0.38g4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽和3.75g碳酸铯加入至容器中，氩气保护下，加入38mL1,4-二氧到产物C;S3:将1.49g产物C加入至装有10mL甲醇和6.5mL盐酸的混合溶液中，55℃加热反应S4:将0.5g产物D、0.55g4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐、0.13mL异喹啉和5.1mL间甲酚加入至容器中，氩气保护下，85℃加热搅拌6h,随后继续190℃加热搅拌12h,搅拌结束高密度聚乙烯，7份聚丙烯，7份弹性添加剂，3.5份粘结树脂[0025]本实施例公开一种抗冲击HDPE波纹管的制备方法，包括以下步骤：9剂和抗氧化剂加入至高速混合机中，混合均匀，[0026]实施例2:本实施例公开一种弹性添加剂的制备方法，包括以下步骤：Q1:氩气保护下，将5g2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶加入至容器中，然后加入75mL六亚甲基二异氰酸酯和4mL吡啶，100℃加热冷凝回流搅拌反应12h,反应结束后，加入15mLQ2:将15g2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇加入至容器中，然后再加入33.4g中间物1,随后加入170mL三氯甲烷，氮气保护下，60℃油浴加热反应1Q3:将216.2g油酸、91.2g三甲基丙烷、85g邻苯二甲酸酐和10g新戊二醇加入至容器中，随后加入34.6g二甲苯和0.6g次磷酸，155℃升温反应30min后，继续220℃升温反应Q4:将12g中间物3和1.45g异佛尔酮二异氰酸酯加入至容器中，随后加入40mLN,N-二甲基甲酰胺，氮气保护下，60℃升温反应4h,搅拌均匀后加入0.014mL二月桂酸二丁基弹性添加剂。[0027]本实施例公开一种复合助剂的制备方法，包括以下步骤：S1:将5g9-噻吨酮和9.12gN-溴代琥珀酰亚胺加入至装有120mL二氯甲烷的容器四氢呋喃中，-78℃低温环境下加入4.12mL浓度为2.5mol/L的正丁基锂的正己烷溶液，滴加完毕后，-78℃低温反应2h,随后室温反应4h,然后加入至10mL含有2.2g产物A的四氢呋喃溶S2:将2.5g产物B、0.45g乙酰胺、0.18g三(二苄基亚丙酮)二钯、0.32g4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽和3.54g碳酸铯加入至容器中，氩气保护下，加入35mL1,4-二氧六产物C;S3:将1.25g产物C加入至装有12mL甲醇和5mL盐酸的混合溶液中，55℃加热反应4h甲酚加入至容器中，氩气保护下，85℃加热搅拌6h,随后继续190℃加热搅拌12h,搅拌结束[0028]本实施例公开一种抗冲击HDPE波1份抗氧化剂。[0029]本实施例公开一种抗冲击HDPE波纹管的制备方法，包括以下步骤：剂和抗氧化剂加入至高速混合机中，混合均匀，[0030]实施例3:本实施例公开一种弹性添加剂的制备方法，包括以下步骤：Q1:氩气保护下，将7.5g2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶加入至容器中，然后加入50mL六亚甲基二异氰酸酯和6mL吡啶，100℃加热冷凝回流搅拌反应12h,反应结束后，加入Q2:将19.34g2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇加入至容器中，然后再加入30g中间物1,随后加入190mL三氯甲烷，氮气保护下，60℃油浴加热反应12h,反应结束后，冷却，抽滤，Q3:将200g油酸、96.4g三甲基丙烷、89.9g邻苯二甲酸酐和14.3g新戊二醇加入至容器中，随后加入30g二甲苯和1.1g次磷酸，155℃升温反应30min后，继续220℃升温反应Q4:将8g中间物3和1.83g异佛尔酮二异氰酸酯加入至容器中，随后加入30mLN,N-二甲基甲酰胺，氮气保护下，60℃升温反应4h,搅拌均匀后加入0.01mL二月桂酸二丁基锡，继续反应，随后加入1.02g中间物2,75℃升温继续反应1h,反应结束后，旋蒸，干燥，得到弹性添加剂。[0031]本实施例公开一种复合助剂的制备方法，包括以下步骤：S1:将7.2g9-噻吨酮和9.48gN-溴代琥珀酰亚胺加入至装有105mL二氯甲烷的容有机相，洗涤，干燥，减压蒸馏，重结晶，得到产物A;氩气氛围下，将1.98mL二苯醚加入至20mL四氢呋喃中，-78℃低温环境下加入4.65mL浓度为2.5mol/L的正丁基锂的正己烷溶液，滴加完毕后，-78℃低温反应2h,随后室温反应4h,然后加入至10mL含有2g产物A的四氢呋喃S2:将2g产物B、0.49g乙酰胺、0.25g三(二苄基亚丙酮)二钯、0.45g4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽和3.95g碳酸铯加入至容器中，氩气保护下，加入42mL1,4-二氧六产物C;S3:将1.73g产物C加入至装有8mL甲醇和8mL盐酸的混合溶液中，55℃加热反应4h甲酚加入至容器中，氩气保护下，85℃加热搅拌6h,随后继续190℃加热搅拌12h,搅拌结束2份抗氧化剂。[0033]本实施例公开一种抗冲击HDPE波纹管的制备方法，包括以下步骤：11剂和抗氧