本發(fā)明涉及建筑小區(qū)給排水或污水處理系統(tǒng)的輕型塑料檢查井的技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種輕型酚醛塑料檢查井及其制備方法。
背景技術(shù):
塑料檢查井是市政建設(shè)用給排水或污水處理系統(tǒng)替代傳統(tǒng)水泥磚砌檢查井的大型、復雜塑料制件,是推進我國綠色生態(tài)環(huán)境城鎮(zhèn)建設(shè)的重要建材產(chǎn)品。塑料檢查井按承載強度可分為輕型、普通型和重型,輕型適用于禁止機動車輛進入的綠地、通道、自行車道或人行道,普通型適用于汽車10t級及其以下車輛通行的道路或停放場地,重型適用于10t級以上機動車輛通行的道路或停放場地。輕型塑料檢查井一般適用于建筑小區(qū)(居民住宅區(qū)、公共建筑區(qū)、園區(qū)等)范圍內(nèi)禁止機動車輛進入的綠地、通道、自行車道或人行道,其埋地深度不大于6m、井徑在700mm以下。
目前,建筑小區(qū)排水用輕型塑料檢查井通常由井蓋、井室和井座組成,所用材料主要是以pvc、pe、pp等為基體的熱塑性塑料或熱塑性塑料復合材料,注塑成型加工。熱塑性塑料優(yōu)點是注塑成型工藝性能良好,但缺點是產(chǎn)品強度難以提高、表面硬度較低、易變形;為了提高產(chǎn)品強度,塑料檢查井一般壁厚增加至10mm以上,因而材料成本高。
酚醛塑料又稱電木,是由酚醛樹脂、填料、增塑劑、潤滑劑和固化劑等以一定配比組合,并經(jīng)過加熱固化成為酚醛塑料產(chǎn)品,相對于熱塑性塑料,酚醛塑料機械強度高、堅韌耐磨、尺寸穩(wěn)定、用途廣,酚醛塑料以加工方式分為兩大類:注塑成型加工的熱塑性酚醛樹脂塑料和熱壓成型加工的熱固性酚醛樹脂塑料(塑料模具技術(shù)手冊,機械工業(yè)出版社,1997.6,isbn7-111-05348-6)。熱塑性酚醛樹脂是線型樹脂,在合成過程中不會形成三向網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),在進一步的固化過程中必須加入固化劑,這類樹脂又稱為二階樹脂;熱固性酚醛樹脂,它是一種含有可進一步反應(yīng)的羥甲基活性基團的樹脂,如果合成不加控制,則會使體型縮聚反應(yīng)一直進行至形成不熔、不溶的具有三向網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的固化樹脂,這類樹脂又稱為一階樹脂。酚醛塑料以酚醛樹脂為基體,填料則是重要組成部分,其用量和性能對模塑料性能有重要影響,傳統(tǒng)酚醛塑料以木粉或竹粉為主要填料,輔以一定量的無機填料制備而成,成本低,加工容易,采用以酚醛樹脂為基體的酚醛塑料檢查井是解決現(xiàn)有塑料檢查井技術(shù)問題的有效途徑。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為了解決上述背景技術(shù)中的現(xiàn)有輕型塑料檢查井技術(shù)存在的問題,提供一種輕型酚醛塑料檢查井及其制備方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種輕型酚醛塑料檢查井,通過注塑模具成型加工,由如下重量份組成:
熱塑性酚醛樹脂60-70份、木粉10-25份、增韌劑5-10份、固化劑5-6份、滑石粉1.5-1.7份。
所述的熱塑性酚醛樹脂是由甲醛和苯酚按摩爾比例1:0.5-1配制合成為注塑級酚醛樹脂,型號為r191酚醛樹脂(塑料模具技術(shù)手冊,機械工業(yè)出版社,1997.6,isbn7-111-05348-6)。
熱塑性酚醛樹脂又稱線型酚醛樹脂,具有可熔可溶性質(zhì),經(jīng)加熱固化反應(yīng)后不熔不溶,由熱塑性酚醛樹脂生產(chǎn)的檢查井機械強度高、表面硬度高。
所述的木粉是采用普通木材,如選擇原木、廢木或廢舊木制家具材料,經(jīng)粉碎和烘干制備成為50-80目粉末材料。
木粉:在熱塑性酚醛樹脂中加入木粉,可以降低塑料材料成本,降低酚醛樹脂脆性,提高產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性;選擇原木、廢木、廢舊木制家具等木質(zhì)材料并粉碎為木粉,木粉材料便宜、易得、易加工,綠色環(huán)保。
所述的增韌劑是采用聚酰胺pa注塑用顆粒工業(yè)品,制備成為50-100目粉末材料。
增韌劑:pa(聚酰胺)具備酚醛樹脂內(nèi)增韌功能,pa熔化溫度200℃左右;在后處理固化過程中,pa粉末熔化,并通過接枝、嵌段聚合等化學改性,引入或增加酚醛樹脂柔性基團或柔性鏈,達到有效增韌酚醛塑料檢查井的目的,提高產(chǎn)品強度。
所述的固化劑采用六亞甲基四胺工業(yè)品級。
固化劑:六亞甲基四胺固化催化劑,在熱塑性酚醛樹脂溫度達到170-200℃時,與熱塑性酚醛樹脂中苯酚基的鄰對位進行反應(yīng),產(chǎn)生交聯(lián)固化,形成不熔不溶的固態(tài)酚醛塑料。
所述的滑石粉采用50-100目石英砂工業(yè)品。
滑石粉:石英砂具有潤滑性、抗粘、利流動等特性,有利于熱塑性酚醛樹脂注塑充填模具型腔。
輕型酚醛塑料檢查井的制備方法,采用混煉、塑化、注塑、固化和后處理強化的工序。
一種輕型酚醛塑料檢查井的制備方法,通過以下步驟制備而成:
(1)、混煉,將制備的各料按上述比例混合拌勻,用混煉機制成顆粒配料,顆粒配料直徑2-3mm、高3-5mm;
(2)、塑化,將顆粒配料裝入注塑機料筒,塑化筒進行剪切塑化,塑化筒溫度分布:進料端50-70℃、中間段70-90℃、儲料段90-110℃;
(3)、注塑,將上述塑化筒內(nèi)熔融塑化的混合配料注入具有加熱和溫度控制功能的輕型塑料檢查井注塑模具;
(4)、固化,在混合配料熔體填滿模具型腔后,模具保壓固化,固化壓力:120-150mpa,固化時間與輕型酚醛塑料檢查井的壁厚的設(shè)計數(shù)值成正比,比值范圍:0.2-0.5min/mm,輕型酚醛塑料檢查井的壁厚的設(shè)計數(shù)值單位為mm,輕型酚醛塑料檢查井固化成型后,開模取件;
(5)、后處理強化,將模具保壓固化后的輕型酚醛塑料檢查井采用烘箱加熱:溫度200-210℃,加熱時間與輕型酚醛塑料電力檢查井的壁厚的設(shè)計數(shù)值成正比,比值范圍:0.5-1.0min/mm,后處理強化后的輕型酚醛塑料檢查井即為成品。
注塑成型工藝參數(shù):
模具溫度:180-190℃;
注塑機注射端口溫度:100-110℃;
注射速率:10000-50000cm3/min;
注射壓力:60-90mpa;
合模壓力:50-80mpa;
注射時間:10-60s。
后處理強化:酚醛塑料檢查井注塑成型和固化后,通過烘箱加熱,進一步在固化溫度的高溫區(qū)間下充分“熱固化”,增強酚醛塑料檢查井產(chǎn)品機械強度。
本發(fā)明的有益效果是,本發(fā)明的原料普通、廉價、綠色環(huán)保,節(jié)約塑料原材料,輕型酚醛塑料檢查井機械強度和表面硬度高、不易變形,工藝簡單,生產(chǎn)成本低。
具體實施方式
實施例一:
(一)、原料:熱塑性酚醛樹脂60份、木粉25份、增韌劑10份、固化劑6份、滑石粉1.7份;
熱塑性酚醛樹脂,由甲醛和苯酚按1:0.5配制合成為注塑級酚醛樹脂,型號為r191酚醛樹脂;
木粉,選用原木、廢木,去雜質(zhì),烘干,粉碎加工為50目木粉;
增韌劑,采用pa(聚酰胺)注塑用顆粒工業(yè)品,粉碎加工為50目粉;
固化劑,采用六亞甲基四胺工業(yè)品級;
滑石粉,采用50目石英砂工業(yè)品級。
(二)、一種輕型酚醛塑料檢查井,通過以下步驟制備而成:
(1)、混煉,將制備的各料按上述比例混合拌勻,用混煉機制成顆粒配料,顆粒配料直徑2mm、高3mm;
(2)、塑化,將顆粒配料裝入注塑機料筒,塑化筒進行剪切塑化,塑化筒溫度分布:進料端50℃、中間段70℃、儲料段90℃;
(3)、注塑,將上述塑化筒內(nèi)熔融塑化的混合配料注入具有加熱和溫度控制功能的輕型塑料檢查井注塑模具,注塑成型工藝參數(shù):
模具溫度:180℃;
注塑機注射端口溫度:100℃;
注射速率:10000cm3/min;
注射壓力:60mpa;
合模壓力:50mpa;
注射時間:10s;
(4)、固化,在混合配料熔體填滿模具型腔后,模具保壓固化,固化壓力:120mpa,輕型酚醛塑料檢查井的壁厚的設(shè)計數(shù)值為5mm,固化時間:2min,輕型酚醛塑料檢查井固化成型后,開模取件;
(5)、后處理強化,將模具保壓固化后的輕型酚醛塑料檢查井采用烘箱加熱:溫度200℃、時間5min,后處理強化后的輕型酚醛塑料檢查井即為成品。
所述輕型酚醛塑料檢查井,埋地深度4m,井徑在500mm,壁厚5mm,內(nèi)外壁面光滑,單壁結(jié)構(gòu)。
實施例二:
(一)、原料:熱塑性酚醛樹脂65份、木粉20份、增韌劑8份、固化劑5.5份、滑石粉1.6份;
熱塑性酚醛樹脂,由甲醛和苯酚按1:0.7配制合成為注塑級酚醛樹脂,型號為r191酚醛樹脂;
木粉,選用原木、廢木,去雜質(zhì),烘干,粉碎加工為70目木粉;
增韌劑,采用pa(聚酰胺)注塑用顆粒工業(yè)品,粉碎加工為80目粉;
固化劑,采用六亞甲基四胺工業(yè)品級;
滑石粉,采用70目石英砂工業(yè)品級。
(二)、一種輕型酚醛塑料檢查井,通過以下步驟制備而成:
(1)、混煉,將制備的各料按上述比例混合拌勻,用混煉機制成顆粒配料,顆粒配料直徑2.5mm、高4mm;
(2)、塑化,將顆粒配料裝入注塑機料筒,塑化筒進行剪切塑化,塑化筒溫度分布:進料端60℃、中間段85℃、儲料段100℃;
(3)、注塑,將上述塑化筒內(nèi)熔融塑化的混合配料注入具有加熱和溫度控制功能的輕型塑料檢查井注塑模具,注塑成型工藝參數(shù):
模具溫度:185℃;
注塑機注射端口溫度:106℃;
注射速率:35000cm3/min;
注射壓力:70mpa;
合模壓力:70mpa;
注射時間:40s;
(4)、固化,在混合配料熔體填滿模具型腔后,模具保壓固化,固化壓力:135mpa,輕型酚醛塑料檢查井的壁厚的設(shè)計數(shù)值為7mm,固化時間:4min,輕型酚醛塑料檢查井固化成型后,開模取件;
(5)、后處理強化,將模具保壓固化后的輕型酚醛塑料檢查井采用烘箱加熱:溫度205℃、時間7min,后處理強化后的輕型酚醛塑料檢查井即為成品。
所述輕型酚醛塑料檢查井,埋地深度5m,井徑在600mm,壁厚7mm,內(nèi)外壁面光滑,單壁結(jié)構(gòu)。
實施例三:
(一)、原料:熱塑性酚醛樹脂70份、木粉10份、增韌劑5份、固化劑5份、滑石粉1.5份;
熱塑性酚醛樹脂,由甲醛和苯酚按1:1配制合成為注塑級酚醛樹脂,型號為r191酚醛樹脂;
木粉,選用原木、廢木,去雜質(zhì),烘干,粉碎加工為80目木粉;
增韌劑,采用pa(聚酰胺)注塑用顆粒工業(yè)品,粉碎加工為100目粉;
固化劑,采用六亞甲基四胺工業(yè)品級;
滑石粉,采用100目石英砂工業(yè)品級。
(二)、一種輕型酚醛塑料檢查井,通過以下步驟制備而成:
(1)、混煉,將制備的各料按上述比例混合拌勻,用混煉機制成顆粒配料,顆粒配料直徑3mm、高5mm;
(2)、塑化,將顆粒配料裝入注塑機料筒,塑化筒進行剪切塑化,塑化筒溫度分布:進料端70℃、中間段90℃、儲料段110℃;
(3)、注塑,將上述塑化筒內(nèi)熔融塑化的混合配料注入具有加熱和溫度控制功能的輕型塑料檢查井注塑模具,注塑成型工藝參數(shù):
模具溫度:190℃;
注塑機注射端口溫度:110℃;
注射速率:50000cm3/min;
注射壓力:90mpa;
合模壓力:80mpa;
注射時間:60s;
(4)、固化,在混合配料熔體填滿模具型腔后,模具保壓固化,固化壓力:150mpa,輕型酚醛塑料檢查井的壁厚的設(shè)計數(shù)值為10mm,固化時間:5min,輕型酚醛塑料檢查井固化成型后,開模取件;
(5)、后處理強化,將模具保壓固化后的輕型酚醛塑料檢查井采用烘箱加熱:溫度210℃、時間10min,后處理強化后的輕型酚醛塑料檢查井即為成品。
所述輕型酚醛塑料檢查井,埋地深度5.5m,井徑在550mm,壁厚10mm,內(nèi)外壁面光滑,單壁結(jié)構(gòu)。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示,通過上述的說明內(nèi)容,相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi),進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。