一种双塑复合增强型检查井的制备方法

摘要

一种双塑复合增强型检查井及其制备方法，其井体的侧壁开有至少一个与管路连通的承插口，其井口用于与井管连接，其特征在于：所述井体、承插口和井口均由双层塑料复合增强材料用滚塑工艺制成；所述双层塑料复合增强材料的外层为低密度聚乙烯层，内层为环氧树脂层，内层和外层的交界处附近均匀散布有短玻璃纤维，一部分短玻璃纤维穿插渗入在内层与外层的交界面，并与内层和外层热熔连接；所述双塑复合增强型检查井有雨水检查井和污水检查井，均包括直通井、三通井、四通井或弯头井。本发明不仅降低了产品成本，而且大大提高了产品质量。

权利要求

1.一种双塑复合增强型检查井的制备方法，检查井的井体（4）的侧壁开有至少一个与管路连通的承插口（3），井口（6）用于与井管连接，其特征在于：所述井体（4）、承插口（3）和井口（6）均由双层塑料复合增强材料用滚塑工艺制成；所述双层塑料复合增强材料的外层为低密度聚乙烯层（2），内层为环氧树脂层（1），内层和外层的交界处附近均匀散布有短玻璃纤维（5），一部分短玻璃纤维（5）渗入连接在内层与外层的交界面，并与内层和外层热熔连接；所述低密度聚乙烯层（2）的材料内含有炭黑；所述环氧树脂层（1）的材料内含有干燥剂；所述短玻璃纤维（5）是一种3～4mm长的无碱玻璃纤维；所述井体（4）为上下贯通的雨水检查井井体或上端开口下端封闭的污水检查井井体；所述雨水检查井为直通井、三通井、四通井或弯头井；所述污水检查井为直通井、三通井、四通井或弯头井；所述井体（4）为变径井体或等径井体；所述承插口（3）为变径承插口或等径承插口，检查井的制备方法如下：

1）在滚塑机工作臂上安装滚塑井模具；

2）向模具内加线性低密度聚乙烯树脂粉和炭黑，其加入量为传统滚塑工艺生产相同规格、型号检查井时所用重量的30%~40%，启动滚塑机工作臂，将模具送入加热炉；

3）滚塑机工作臂转动，加热炉升温至245～255℃，待模具温度升至180°C再保温5～

8分钟；

4）滚塑机工作臂停止转动，模具退出加热炉，此时低密度聚乙烯层（2）已经成型；

5）立即向模具内迅速加入短玻璃纤维（5），启动滚塑机工作臂，将模具送入加热炉，使加进去的短玻璃纤维（5）均匀的覆盖在内形腔表面；

6）滚塑机工作臂转动，加热炉升温至255～260℃，保温8～10分钟，加热炉停止加热；

7）滚塑机工作臂停止转动，模具退出加热炉，此时有相当一部分短玻璃纤维（5）已渗入到低密度聚乙烯层（2）的表层内；

8）向模具内加入事先混合均匀的环氧树脂和干燥剂，将模具送入加热炉，此时，已停止加温；

9）滚塑机工作臂转动，将环氧树脂均匀涂覆于内形腔表面，利用加热炉余温养护5～8分钟；

10）滚塑机工作臂停止转动，模具退出加热炉，环氧树脂层（1）制作完成，一部分短玻璃纤维（5）穿插渗入在内层与外层的交界面，并与内层和外层紧密连接在一起；

11）待冷却后卸下模具，双塑复合增强型检查井成型。

2. 根据权利要求1所述的一种双塑复合增强型检查井的制备方法，其特征在于：所述步骤5～10为短玻璃纤维（5）和环氧树脂层（1）的操作方法，多次重复步骤5～10，形成短玻璃纤维（5）及环氧树脂层（1）交叉排列的多层结构。

3.根据权利要求1或2任意一项所述的一种双塑复合增强型检查井的制备方法，其特征在于：在所述步骤8中均匀混合的环氧树脂和干燥剂中加入15%-20%重量比的滑石粉。

说明书

一种双塑复合增强型检查井的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种重力流排水、排污管网中的检查井，特别是一种塑料检查井的制备方法。

背景技术

[0002] 近年来，塑料检查井被广泛应用，大量塑料检查井生产企业也随之如雨后春笋般出现。主要原因是我国住建部重点推广使用塑料检查井，限止砖砌检查井，有效控制地下水资源污染。从2007年时全国只有2～3家生产塑料检查井企业，而到2013年的今天全国已有50多家企业，在这50多家企业里，先期上的是采用注塑工艺来生产，但是近期上该项目的厂家大多数采用滚塑工艺来生产检查井。

[0003] 滚塑工艺生产检查井的原材料是采用流动性很好的LLDPE（低密度聚乙烯），滚塑工艺如用HDPE（高密度聚乙烯）来生产检查井，则无法成型，因为HDPE的流动性非常差。但是HDPE与LLDPE在物理性能上来比，不管是刚性、弹性模具，还是拉伸强度，HDPE要比LLDPE高得多。所以用HDPE来生产的注塑井的壁厚要比滚塑型井的壁原薄得多。采用滚塑工艺又只能用流动性好的LDPE来成型，只能牺牲原材料、增加壁厚，以此来换取强度。

[0004] 线型低密度聚乙烯（ Linear Low-Density Polyethylene ），英文缩写为L LDPE。线性低密度聚乙烯在结构上不同于一般的低密度聚乙烯，因为不存在长支链。LLDPE的线性度取决于LLDPE和LDPE的不同生产加工过程。LLDPE通常在更低温度和压力下，由乙烯和高级的a烯烃如丁烯、己烯或辛烯共聚合而生成。共聚过程生成的LLDPE聚合物具有比一般LDPE更窄的分子量分布，同时具有线性结构使其有着不同的流变特性。LLDPE的熔融流动特性适应滚塑工艺的要求，特别是用薄膜挤出工艺，可产出高质的LLDPE产品。LLDPE应用于聚乙烯所有的传统市常增强了抗伸、抗穿透、抗冲击和抗撕裂的性能使LLDPE适于作薄膜。它的优异的抗环境应力开裂性，抗低温冲击性和抗翘曲性使 LLDPE对管材、板材挤塑和所有模塑应用都有吸引力。 LLDPE最新的应用是作为地膜用于废渣填埋和废液池的衬层。

[0005] 玻璃钢（FRP）亦称作GRP，即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称谓为玻璃纤维增强塑料，或称谓玻璃钢。由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。质轻而硬，不导电，机械强度高，回收利用少，耐腐蚀。可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。若玻璃钢检查井采用优质玻璃钢复合材料为主体材料，制作成本高，且在质量标准要求较高的情况下，抗压性、强度、真空度、环刚度、耐候性、连接性能、使用寿命等均需要改进，整体性能亟待提高。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种双塑复合增强型检查井的制备方法，要解决滚塑工艺制作的塑料检查井井壁比较厚，才能达到需要强度的问题；并解决玻璃钢检查井制作成本高、整体性能较低的问题。

[0007] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0008] 一种双塑复合增强型检查井，其井体的侧壁开有至少一个与管路连通的承插口，其井口用于与井管连接，其特征在于：所述井体、承插口和井口均由双层塑料复合增强材料用滚塑工艺制成；所述双层塑料复合增强材料的外层为低密度聚乙烯层，内层为环氧树脂层，内层和外层的交界处附近均匀散布有短玻璃纤维，一部分短玻璃纤维渗入连接在内层与外层的交界面，并与内层和外层热熔连接。

[0009] 所述低密度聚乙烯层的材料内含有炭黑；所述环氧树脂层的材料内含有干燥剂；所述短玻璃纤维是一种3～4mm长的无碱玻璃纤维。

[0010] 所述井体为上下贯通的雨水检查井或上端开口下端封闭的污水检查井。

[0011] 所述雨水检查井为直通井、三通井、四通井或弯头井。

[0012] 所述污水检查井为直通井、三通井、四通井或弯头井。

[0013] 所述井体为变径井体或等径井体。

[0014] 所述承插口为变径承插口或等径承插口。

[0015] 所述双塑复合增强型检查井的制备方法为：

[0016] 1）在滚塑机工作臂上安装滚塑井模具；

[0017] 2）向模具内加线型低密度聚乙烯树脂粉（LLDPE）和炭黑，其加入量为传统滚塑工艺生产相同规格、型号检查井时所用重量的30%~40%，启动滚塑机工作臂，将模具送入加热炉；

[0018] 3）滚塑机工作臂转动，加热炉升温至245～255℃，待模具温度升至180°C再保温5～8分钟；

[0019] 4）滚塑机工作臂停止转动，模具退出加热炉，此时低密度聚乙烯层已经成型；

[0020] 5）立即向模具内迅速加入短玻璃纤维，启动滚塑机工作臂，将模具送入加热炉，使加进去的短玻璃纤维均匀的覆盖在形腔表面；

[0021] 6）滚塑机工作臂转动，加热炉升温至255～260℃，让短玻纤熔入LLDPE层表面，保温8～10分钟，加热炉停止加热；

[0022] 7）滚塑机工作臂停止转动，模具退出加热炉，此时有相当一部分短玻璃纤维已渗入到低密度聚乙烯层的表层内；

[0023] 8）向模具内加入事先混合均匀的环氧树脂和干燥剂，将模具送入加热炉；

[0024] 9）滚塑机工作臂转动，使环氧树脂均匀涂覆于型腔表面，利用加热炉余温养护5～8分钟；

[0025] 10）滚塑机工作臂停止转动，模具退出加热炉，环氧树脂层制作完成，一部分短玻璃纤维穿插渗入在内层与外层的交界面，并与内层和外层热熔连接；

[0026] 11）待冷却后卸下模具，双塑复合增强型检查井成型。

[0027] 所述步骤5～10为短玻璃纤维和环氧树脂层的操作方法，多次重复步骤5～10，形成短玻璃纤维及环氧树脂层交叉排列的多层结构，用此工艺可生产出≥8Kn/m2的高环刚度检查井。

[0028] 在所述步骤8中均匀混合的环氧树脂和干燥剂中加入15%-20%重量比滑石粉。

[0029] 与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：本发明提供的一种双塑复合增强型检查井的制备方法制备的检查井不仅取材方便，维护费用低，降低了使用成本，而且大大增强了检查井的整体性能，如抗压性好、强度高，真空度好，环刚度大，耐候性强，连接性能好，使用寿命长等。本发明可广泛应用于各类管道检查井的建设。

附图说明

[0030] 图1是本发明实施例1双塑复合增强型直通污水检查井的结构示意图；

[0031] 图2是本发明实施例2双塑复合增强型直通雨水检查井的结构示意图；

[0032] 图3是本发明实施例3双塑复合增强型90°弯头雨水检查井的结构示意图；

[0033] 图4是本发明实施例4双塑复合增强型45°弯头雨水检查井的结构示意图；

[0034] 图5是本发明实施例5双塑复合增强型三通雨水检查井的结构示意图；

[0035] 图6是本发明实施例6双塑复合增强型四通雨水检查井的结构示意图；

[0036] 图7是本发明单层环氧树脂增强井壁的组成结构示意图；

[0037] 图8是本发明双层环氧树脂增强井壁的组成结构示意图；

[0038] 图9是本发明双塑复合增强型检查井的工艺流程示意图。

[0039] 附图标记：1-环氧树脂层、2-低密度聚乙烯层、3-承插口、4-井体 、5-短玻璃纤维、6-井口。

具体实施方式

[0040] 实施例参见图1～9所示，一种双塑复合增强型检查井，其井体4的侧壁开有至少一个与管路连通的承插口3，其井口6用于与井管连接，其特征在于：所述井体4、承插口3和井口6均由双层塑料复合增强材料用滚塑工艺制成；所述双层塑料复合增强材料的外层为低密度聚乙烯层2，内层为环氧树脂层1，内层和外层的交界处附近均匀散布有短玻璃纤维5，一部分短玻璃纤维5穿插渗入在内层与外层的交界面，并与内层和外层热熔连接。所述低密度聚乙烯层2的材料内含有重量比为2%~4%的炭黑；所述环氧树脂层1的材料内含有重量比为5%~6%的干燥剂；所述短玻璃纤维5是一种3～4mm长的无碱玻璃纤维。所述井体4可以为上下贯通的雨水检查井或上端开口下端封闭的污水检查井。所述雨水检查井可以为直通井、三通井、四通井或弯头井。所述污水检查井可以为直通井、三通井、四通井或弯头井。所述井体4可以为变径井体或等径井体。所述承插口3可以为变径承插口或等径承插口。

[0041] 如图9所示，双塑复合增强型检查井的制备方法为：

[0042] 1、在滚塑机工作臂上安装滚塑井模具；

[0043] 2、在滚塑检查井模具内加上LLDPE树脂粉，其加入量为传统滚塑工艺生产该规格、型号检查井时所用的原料重量的三分之一，模具固定在滚塑设备的臂上进入加热炉；

[0044] 3、开始加热，滚塑机工作臂转动；当炉腔内温度升到250℃，待模具温度升至180°C再保温5钟后；

[0045] 4、滚塑机工作臂停止转动，此时，检查井虽已成型，但壁厚未达到；打开加热炉门，将滚塑机工作臂退出炉腔，将滚塑机工作臂传动控制开关设置在点动控制模式上，移动滚塑机工作臂，当模具加料口朝正上方时停止移动，切断电源开关，此时低密度聚乙烯层2已经成型；

[0046] 5、戴上隔热手套，打开加料口，将一定量的短玻璃纤维5加进去，加入量视检查井的规格而定。加料的动作要快，以免造成模具的温度大幅下降，加完后盖紧加料口，启动滚塑机工作臂将模具送入加热炉；

[0047] 6、启动滚塑机工作臂开始传动，加热炉的温度可升到260℃，保温8分钟，使加进去的短玻璃纤维5均匀的覆盖在形腔表面，此时有相当一部分短玻璃纤维已进入到低密度聚乙烯层2的表层；

[0048] 7、滚塑机工作臂停转退出加热炉；

[0049] 8、将滚塑机工作臂转动开关设置点动控制上，开始点动，让模具加料口朝上；戴上隔热手套，打开加料口，将事先按照环氧树脂94%-95%，氯化胺5%-6%调配均匀后的环氧树脂混合物加入模具内，加入的量由工艺试制的结果而定，多了是一种浪费，少了质量强度达不到；加完即盖好盖子，起动滚塑机工作臂送入加热炉；

[0050] 9、转动滚塑机工作臂，利用模具内的温度对新加入的环氧树脂混合物加热，此时环氧树脂变得很稀，具有很好的流动性，从而能均匀的涂复到形腔内表层，将短玻璃纤维5完全覆盖，如此便形成了复合的环氧树脂层1，同时，大部分短玻璃纤维5已与低密度聚乙烯层2熔合，环氧树脂混合物与低密度聚乙烯层2也实现密切结合，因此在井壁结构组织中，玻璃纤维起桥梁和纽带作用；

[0051] 10、滚塑机工作臂停止转动，模具退出加热炉；

[0052] 11、待冷却后卸下模具，双塑复合增强型检查井成型。 通过环氧树脂层1和低密度聚乙烯层2的结合，检查井的井壁无论在经济性指标、物理性能指标上都已完全达到《建筑小区排水用塑料检查井》（J/T233-2006）的要求。

[0053] 参见附图7和附图8，对于某些较特殊情况下，需要满足更高的检查井指标，则可采取制备多层环氧树脂层1及短玻璃纤维5来获得，上述步骤5～10为中间短玻璃纤维增强和环氧树脂层1的制备工艺，多次重复步骤5～10，形成多层短玻璃纤维和环氧树脂交叉排列的结构。在单层环氧树脂的基础上再加短玻璃纤维5，趁第一层环氧树脂处干熔融状态下迅速加入一定量的短玻璃纤维5，盖紧盖子后，起动滚塑机工作臂，让短玻璃纤维5与环氧树脂充分均匀结合，然后再停下滚塑机工作臂，打开盖子，加进已配好、调匀的第二层环氧树脂；再开滚塑机工作臂，让二层环氧树脂均匀地涂复在短玻璃纤维5的表面，环氧树脂将短玻璃纤维包复，这样获得的强度更高，完全可满足《市政排水用塑料检查井》CJ/T326-2010标准。如要获得更高要求，试工程需要特别强度高的检查时可用本发明技术，再多涂复一层即可实现，用此工艺可生产出≥8Kn/m2的高环刚度检查井。

[0054] 本发明采用双塑复合材料滚塑工艺，环氧树脂层1的配方中还可加入重量比约15%~20%的滑石粉。

[0055] 本发明有较好的经济可比性，环氧树脂每吨价11800元/吨，短玻璃纤维每吨6600元/吨，滑石粉的每吨价3500元/吨，以Φ1000mm的直通井为例，用传统的滚塑工艺生产的检查井总重量约为100kg，用双塑复合材料滚塑工艺来生产重量仅为85kg，成本降低20~25%左右，可大大降低整体投资额度，只需传统注塑井技术投入资金的六分之一。

[0056] 本发明在降低了生产成本的同时还提高了产品质量，双塑复合材料滚塑工艺所采用的LLDPE材料具有以下优点：流动性好，可成型；材料中加炭黑，可抗紫外线破坏；与玻璃纤维有较好的相熔性。通过双塑复合及玻璃纤维增强，实现一系列检查井必须具备的性能指标的提高，如抗压强度，真空度，环刚度，耐候性，连接性能，使用寿命，维护费用等。