一种灌溉用高强度耐热双层薄壁PE软管及其制造方法技术领域
本发明属于塑料管材产品技术领域，尤其涉及一种灌溉用高强度耐热双
层薄壁PE软管及其制造方法。
背景技术
我国目前正大面积推广农田节水灌溉技术，例如滴灌、喷灌、微喷灌、
灌管等，以上这些灌溉方式实施中均需要大量的PE软管，我国塑料管道发
展很快，质量也在不断提高，但是，目前农田灌溉用PE软管多以单一原料
生产，产品的强度、耐刮擦性、耐热性能较差，在一定程度上影响了灌溉系
统的正常运行，缩短了系统的使用寿命，同时，也增加了系统的投资成本。
因此，开发一种高强度耐热薄壁PE软管变得尤为重要。本发明主要针对PE
软管强度低、耐热性差等缺陷，发明了一种具有高强度、高耐性的农田灌溉
用PE软管。该软管可以有效的延长灌溉系统的使用寿命，减少投资成本。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种灌溉用高强度耐热双层薄壁PE软管的
制造方法，采用的技术方案包括如下步骤：
(1)将氧化锌晶须、钛酸钾晶须、低密度聚乙烯、爽滑剂按照重量百
分比为10-20％，10-20％，60-70％，1-3％进行均匀混合，得到混合料；
(2)将步骤(1)得到的混合料通过造粒得到增强耐热功能母料；
(3)将低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、色母按照重量百分比为
48-55％，43-50％，1-2％进行混合，混合均匀后作为PE软管内层材料待用；
(4)将步骤(2)得到的增强耐热功能母料、高密度聚乙烯、低密度聚
乙烯、色母按照重量百分比为5-10％，15-25％，60-70％，1-2％进行混合，混
合均匀后作为PE软管外层材料待用；
(5)将步骤(3)和(4)得到的两种混合料通过自动上料机同时加入
软管生产线的不同料斗，再通过复合机头分别挤出，经定径、冷却、牵引、
收卷后，得到成品。
作为本发明优选的方案，氧化锌晶须和钛酸钾在使用前先经过硅烷偶联
剂进行处理。
作为本发明更为优选的方案，氧化锌晶须用KH-550处理，钛酸钾晶须
用KH-570处理；
作为本发明更为优选的方案，晶须与硅烷偶联剂的重量百分比为
99-99.5％，1-0.5％，晶须具体处理方法为：按照配比称重，将晶须放入低速
混合机后加入硅烷偶联剂进行慢速混合，然后进行常温低速混合15-20min；
最后将两种处理好的晶须进行常温低速混合15-20min待用，为了避免晶须
在处理过程中遭到破坏，晶须混合过程中速度不可过快。
作为本发明优选的方案，所使用的氧化锌晶须为四针状氧化锌晶须。
作为本发明优选的方案，所使用的钛酸钾晶须为针状钛酸钾晶须。
作为本发明优选的方案，步骤(2)中，造粒温度为185-220℃。
作为本发明优选的方案，步骤(5)中，挤出温度为190-230℃。
作为本发明更加优选的方案，挤出机及机头生产温度共分为六段，分别
为：料筒第一段的温度为195°，料筒第二段的温度为215°，料筒第三段
的温度为220°，机头第一段的温度为225°，机头第二段的温度为230°，
口模温度为225°。
作为本发明优选的方案，步骤(1)中，爽滑剂为氨类爽滑剂或无迁移
型爽滑剂；作为本发明更加优选的方案，爽滑剂为芥酸酰胺爽滑剂。
钛酸钾晶须几何尺寸细小，长径比比较大，内含缺陷较少，强度高，价
格低廉，仅为SiC晶须的1/10—1/20，在增强方材料方面有明显优势，可用
于开发轻质、高比强、耐磨的复合材料，最适合开发薄壁、表面光泽的产品；
四针状氧化锌晶须是迄今所有晶须中唯一具有空间立体结构的晶须，因其独
特的立体四针状三维结构，很容易实现在基体材料中的均匀分布，从而各向
同性地改善材料的物理性能，具有超高强度，耐热性，可耐1720℃的高温的
特性。
本发明的发明人在试验中发现，单独采用钛酸钾晶须，物料的分散性较
差，单独采用氧化锌晶须，价格昂贵，本发明将两者一起使用，主要是起到
互补协同作用，使PE软管的性能达到最佳。
本发明的第二个目的是提供一种灌溉用高强度耐热双层薄壁PE软管，
该PE软管是通过上述任意一种方法制备得到的，其由软管内层和软管外层
组成，软管内层厚度为0.85-0.9mm，外层厚度为0.2-0.35mm。
由于发明采用如上技术方案，即通过对软管生产用原料进行特殊改性，
从而提高了软管的强度、耐刮擦性及耐热性能，减少了软管的更换频次，保
证了灌溉系统的正常运行，降低了灌溉系统的运行成本。
本发明的第三个目的是提供一种增强耐热功能母料，是按照如下方法制
备得到的：将氧化锌晶须、钛酸钾晶须、低密度聚乙烯、爽滑剂按照重量百
分比为10-20％，10-20％，60-70％，1-3％进行低速均匀混合，得到混合料；然
后将得到的混合料造粒即得。
作为优选的方案，制备增强耐热功能母料时，其造粒温度为185-220℃。
为了得到性能更加优越的增强耐热功能母料，添加的晶须在使用前经过
硅烷偶联剂进行处理，更优选的，氧化锌晶须用KH-550处理，钛酸钾晶须
用KH-570处理，且晶须与硅烷偶联剂的重量百分比为99-99.5％，1-0.5％。
具体的处理方法为：将晶须放入低速混合机后加入硅烷偶联剂进行慢速
混合，然后进行常温低速混合15-20min即可；最后将两种处理好的晶须进
行常温低速混合待用，混合时间为15-20min。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的
示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在
附图中：
图1是PE软管结构示意图。
图中：1-软管外层；2-软管内层。
具体实施方式
本发明PE软管的制造方法包括如下步骤：
(1)将氧化锌晶须、钛酸钾晶须分别用硅烷偶联剂进行处理，其中氧
化锌晶须用KH-550处理，钛酸钾晶须用KH-570处理，晶须与硅烷偶联剂
的重量百分比为99％和1％；具体的处理方法为：将晶须放入低速混合机后
加入硅烷偶联剂进行慢速混合，然后进行常温低速混合15-20min即可；最
后将两种处理好的晶须进行常温低速混合15-20min后待用；
(2)将步骤(1)所处理过的氧化锌晶须、钛酸钾晶须与低密度聚乙烯、
芥酸酰胺爽滑剂低速均匀混合得到混合料；其质量百分比为：15％、15％、
68％、2％；
(3)将步骤(2)得到的混合料通过造粒得到增强耐热功能母料，造粒
温度为220℃；
(4)将低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、黑色母料进行高速混合，
混合均匀后，作为软管内层，各原料质量百分比为：55％、43％、2％。
(5)将步骤(3)得到的增强耐热功能母料与高密度聚乙烯、低密度聚
乙烯、色母高速混合，混合均匀后，作为软管外层，各原料质量百分比为10％、
20％、68％、2％；
(6)将步骤(4)和步骤(5)得到的两种混合料通过自动上料机同时
加入软管生产线不同料斗，再通过复合机头分别挤出，经定径、冷却、牵引、
收卷后，得到成品，挤出温度为190-230℃，具体的，料筒第一段的温度为
195°，料筒第二段的温度为215°，料筒第三段的温度为220°，机头第一
段的温度为225°，机头第二段的温度为230°，口模温度为225°。
通过上述方法制备得到的PE软管的结构如图1所示，包括软管外层1
和软管内层2，该软管的性能测试参数如下表所示：
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的
较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围
所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。