太阳集团0638聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道及其制备工艺

太阳集团0638(19)国度常识产权局 (12)创造专利申请 (10)申请揭晓号 (43)申请揭晓日 (21)申请号9.3 (22)申请日2022.07.21 (71)申请人山东珑耀塑胶有限公司 地点251900山东省滨州市无棣县北海新 区滨港四道 (72)创造人李文文常艳娟陈红春 (74)专利代庖机构安徽华晟智恒常识产权代庖 事宜所(广泛协同)34193 专利代庖师黄艳 (51)Int.Cl. F16L9/14(2006.01) B32B27/32(2006.01) B32B27/20(2006.01) B32B27/18(2006.01) B32B17/02(2006.01) B32B17/10(2006.01) B32B7/12(2006.01) B32B1/08(2006.01) B32B37/12(2006.01) B32B3/08(2006.01) C08J5/04(2006.01) C08L23/06(2006.01) C08L23/28(2006.01) C08K3/34(2006.01) C08K7/24(2006.01) C08K7/14(2006.01) B29D23/00(2006.01) (54)创造名称 聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道及其造备 工艺 (57)摘要 本创造公然了聚乙烯玻纤巩固复合给排水 管道及其造备工艺，涉及给排水管道技艺范围； 为领略决参与玻璃纤维会减少管材具体重量，影 响管材运用寿命的题目；该排水管道，蕴涵管材 本体，所述管材本体从内至表顺序由管材内衬 层、管材巩固层和管材表衬层构成，所述管材增 强层通过粘结层固定于管材内衬层和管材表衬 层之间；所述管材内衬层和管材表衬层均由以下 百分比因素构成：玻璃纤维丝18‑25％。该排水管 道的工艺，蕴涵如下方法：预备造取管材内衬层 的原质料置于密炼机熔融后再通入混料挤出机 内，经挤出获得管材内衬层。本创造使得管材本 体的强度大幅减少，可造止管材本体悬空运用时 产生下垂情景，伸长管材的运用寿命。 权力请求书2页仿单5页附图4页 CN115289291A 2022.11.04 C N 1 1 5 2 8 9 2 9 1 A 1.聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道，蕴涵管材本体(10)，其特性正在于，所述管材本体 (10)从内至表顺序由管材内衬层(1)、管材巩固层(2)和管材表衬层(3)构成，所述管材巩固 层(2)通过粘结层固定于管材内衬层(1)和管材表衬层(3)之间； 所述管材内衬层(1)和管材表衬层(3)均由以下百分比因素构成：玻璃纤维丝18‑25％、 高密度聚乙烯70‑80％，功用母粒1‑3％； 所述管材巩固层(2)为玻璃纤维带，玻璃纤维带的拉伸强度≥700MPa； 所述粘结层为环氧一聚酰胺； 所述管材本体(10)的表壁筑设有举升部。 2.凭据权力请求1所述的聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道，其特性正在于，所述玻璃纤维 丝的直径为3～80μm； 所述玻璃纤维丝的造备手段，蕴涵以下实质： A1：将质地比为3:0.05的玻璃原料和辅帮原料置于窑炉中熔造成玻璃熔融液； A2：倾轧玻璃熔融液内气泡后，经通道运送到多孔漏板，通过高速拉丝造得造品。 3.凭据权力请求2所述的聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道，其特性正在于，所述玻璃原料 蕴涵叶腊石、石英砂、石灰石、白云石、硼钙石、硼镁石； 所述辅帮原料蕴涵硝酸铵、纳米碳酸钙、二氧化锰、增韧剂。 4.凭据权力请求1所述的聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道，其特性正在于，所述功用母粒 蕴涵质地比为1:0.5:0.4:0.5:0.3:0.6:0.6的偶联剂、抗氧剂、氯化聚乙烯、抗菌剂、色母 粉、云母、膨胀石墨。 5.凭据权力请求1所述的聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道，其特性正在于，所述管材本体 (10)的不圆度≤管材本体(10)直径的1/100，管材本体(10)的不直度≤管材本体(10)长的 1/100，管材本体(10)统一截面的壁厚差错＜10％。 6.凭据权力请求1所述的聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道，其特性正在于，所述举升部包 括筑设于管材本体(10)圆周表壁的呈C式样的弹性壳(5)、筑设于弹性壳(5)内部的气管 (503)、固定于弹性壳(5)表壁上的气嘴(502)、呈环形阵列式固定于弹性壳(5)圆周表壁上 的球囊(501)； 所述球囊(501)内筑设有氢气。 7.聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道的造备工艺，其特性正在于，蕴涵如下方法： S1：预备造取管材内衬层(1)的原质料置于密炼机熔融后再通入混料挤出机内，经挤出 获得管材内衬层(1)； S2：对管材内衬层(1)举办定型冷却后，再正在管材内衬层(1)表观面平均涂覆粘接层； S3：纠缠熔接玻璃纤维带：将玻璃纤维带置于纠缠成型机内后，平均纠缠熔接于管材内 衬层(1)表壁； S4：预备造取管材表衬层(3)的原质料置于密炼机熔融后再通入混料挤出机内，经共挤 机头挤出内壁附着有粘接层的管材表衬层(3)； S5：将表壁纠缠有玻璃纤维带的管材内衬层(1)通入管材表衬层(3)内，真空定径成型 并冷却定长切割； S6：加工管材本体(10)的承口插口； S7：搜检包装； 权力请求书 1/2页 2 CN115289291A 2 所述混料挤出机蕴涵内衬层挤出机、表衬层挤出机和粘接层挤出机，混料挤出机的温 度为130‑210℃。 8.凭据权力请求7所述的聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道及其造备工艺，其特性正在于， 所述玻璃纤维带的纠缠熔接方法，蕴涵以下实质： B1：采用多层纠缠熔接，驾驭张力平均； B2：调动后一层玻璃纤维带笼罩住前一层玻璃纤维带熔接缝的1/2。 9.凭据权力请求8所述的聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道的造备工艺，其特性正在于，所 述玻璃纤维带的纠缠方法，蕴涵螺旋+轴向瓜代纠缠方法和近环向纠缠方法。 10.凭据权力请求9所述的聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道的造备工艺，其特性正在于， 所述玻璃纤维带的引退场所平行于管材内衬层(1)的管道轴线 聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道及其造备工艺 技艺范围 [0001] 本创造涉及给排水管道技艺范围，越发涉及聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道及其 造备工艺。 配景技艺 [0002] 跟着我国塑料管道工业的繁荣，聚乙烯管道近年来正在市政和造造给排水范围、燃 气输配等范围获得了通常操纵。但因为聚乙烯拥有耐热性不高、硬度低、对热比拟敏锐、易 蠕变等缺陷，导致简单的聚乙烯质料难于满意受载、高速等迥殊工况前提的请求，是以往往 必要通过共混复合举办改性加工。 [0003] 玻璃纤维是一种机能优异的无机非金属质料，玻璃纤维若与聚乙烯酿成复合材 料，就可能通过减少PE管的强度和刚度治理蠕变题目。但现有技艺中的聚乙烯玻纤巩固复 合给排水管道，因为玻璃纤维的密度高，减少了复合给排水管重量，却无法为管材供应与之 适配的强度，最终会导致悬空段运用的给排水管产生折弯破损的情景。基于此缺陷，咱们提 出了强度优异、可辅帮减轻给排水管承重量，抵达伸长给排水管运用寿命方针的聚乙烯玻 纤巩固复合给排水管道。 创造实质 [0004] 本创造的方针是为领略决现有技艺中存正在的坏处，而提出的聚乙烯玻纤巩固复合 给排水管道及其造备工艺。 [0005] 为了完成上述方针，本创造采用了如下技艺计划： [0006] 聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道，蕴涵管材本体，所述管材本体从内至表顺序由 管材内衬层、管材巩固层和管材表衬层构成，所述管材巩固层通过粘结层固定于管材内衬 层和管材表衬层之间； [0007] 所述管材内衬层和管材表衬层均由以下百分比因素构成：玻璃纤维丝18‑25％、高 密度聚乙烯70‑80％，功用母粒1‑3％； [0008] 所述管材巩固层为玻璃纤维带，玻璃纤维带的拉伸强度≥700MPa； [0009] 所述粘结层为环氧一聚酰胺； [0010] 所述管材本体的表壁筑设有举升部。 [0011] 优选地：所述玻璃纤维丝的直径为3～80μm； [0012] 所述玻璃纤维丝的造备手段，蕴涵以下实质： [0013] A1：将质地比为3:0.05的玻璃原料和辅帮原料置于窑炉中熔造成玻璃熔融液； [0014] A2：倾轧玻璃熔融液内气泡后，经通道运送到多孔漏板，通过高速拉丝造得造品。 [0015] 优选地：所述玻璃原料蕴涵叶腊石、石英砂、石灰石、白云石、硼钙石、硼镁石； [0016] 所述辅帮原料蕴涵硝酸铵、纳米碳酸钙太阳集团0638、二氧化锰、增韧剂。 [0017] 优选地：所述功用母粒蕴涵质地比为1:0.5:0.4:0.5:0.3:0.6:0.6的偶联剂、抗氧 剂、氯化聚乙烯、抗菌剂、色母粉、云母、膨胀石墨。 仿单 1/5 页 4 CN 115289291 A 4 [0018] 优选地：所述管材本体的不圆度≤管材本体直径的1/100，管材本体的不直度≤管 材本体长的1/100，管材本体统一截面的壁厚差错＜10％。 [0019] 优选地：所述举升部蕴涵筑设于管材本体圆周表壁的呈C式样的弹性壳、筑设于弹 性壳内部的气管、固定于弹性壳表壁上的气嘴、呈环形阵列式固定于弹性壳圆周表壁上的 球囊； [0020] 所述球囊内筑设有氢气。 [0021] 聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道的造备工艺，蕴涵如下方法： [0022] S1：预备造取管材内衬层的原质料置于密炼机熔融后再通入混料挤出机内，经挤 出获得管材内衬层； [0023] S2：对管材内衬层举办定型冷却后，再正在管材内衬层表观面平均涂覆粘接层； [0024] S3：纠缠熔接玻璃纤维带：将玻璃纤维带置于纠缠成型机内后，平均纠缠熔接于管 材内衬层表壁； [0025] S4：预备造取管材表衬层的原质料置于密炼机熔融后再通入混料挤出机内，经共 挤机头挤出内壁附着有粘接层的管材表衬层； [0026] S5：将表壁纠缠有玻璃纤维带的管材内衬层通入管材表衬层内，真空定径成型并 冷却定长切割； [0027] S6：加工管材本体的承口插口； [0028] S7：搜检包装； [0029] 所述混料挤出机蕴涵内衬层挤出机、表衬层挤出机和粘接层挤出机，混料挤出机 的温度为130‑210℃。 [0030] 优选地：所述玻璃纤维带的纠缠熔接方法，蕴涵以下实质： [0031] B1：采用多层纠缠熔接，驾驭张力平均； [0032] B2：调动后一层玻璃纤维带笼罩住前一层玻璃纤维带熔接缝的1/2。 [0033] 优选地：所述玻璃纤维带的纠缠方法，蕴涵螺旋+轴向瓜代纠缠方法和近环向纠缠 方法。 [0034] 优选地：所述玻璃纤维带的引退场所平行于管材内衬层的管道轴线] 本创造的有益成果为： [0036] 1.本创造正在管材内衬层和管材表衬层内增加玻璃纤维丝，正在管材内衬层和管材表 衬层之间加设管材巩固层，使得管材本体的强度大幅减少，可造止管材本体悬空运用时出 现下垂情景，伸长管材的运用寿命，同时可裁减固定撑持点的密度和数目，从而低落了工程 的归纳造价，同时使得管材本体壁厚裁减40‑55％以上，抵达低落质料损耗的方针。 [0037] 2.本创造管材本体运用时刻，可将弹性壳直接套设正在某一段腾空的管材本体上， 拆装便当，然后将氢气从气嘴输送至气管内，使其再平均填充至球囊内扩充，以便操纵可周 边平均抬升空压力的举升部对该段悬空的管材本体举办微微起吊，从而避免悬空局限受重 而导致的折断情景产生，伸长管材本体的运用寿命。 [0038] 3.本创造管材巩固层可全体间隔表部氛围渗透管材本体内，从而箝造藻类滋长， 使得直接与水接触的内皮相卫生无毒，不会酿成水苔，保留水质新颖纯净及流速。 [0039] 4.本创造提升了管材本体的耐压等第，正在特定温度、压力情况下，该管材本体可安 全运用年以上，伸长运用寿命；提升了管材本体的耐高温机能，节能减耗成果显着太阳集团0638。 仿单 2/5 页 5 CN 115289291 A 5 附图表明 [0040] 图1为本创造提出的聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道的截面构造示妄思； [0041] 图2为本创造提出的聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道的造备工艺的流程示妄思； [0042] 图3为本创造提出的聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道的履行例4中举升部与管材 本体衔接运用状况的构造示妄思； [0043] 图4为本创造提出的聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道的履行例4中举升部的构造 示妄思。 [0044] 图中：1管材内衬层、2管材巩固层、3管材表衬层、4管材防护层、5弹性壳、501球囊、 502气嘴、503气管、10管材本体。 详细履行方法 [0045] 下面联合详细履行方法对本专利的技艺计划作进一步具体地表明。 [0046] 履行例1： [0047] 聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道，如图1所示，蕴涵管材本体10，所述管材本体10 从内至表顺序由管材内衬层1、管材巩固层2和管材表衬层3构成，所述管材巩固层2通过粘 结层固定于管材内衬层1和管材表衬层3之间； [0048] 优选的，所述粘结层为环氧一聚酰胺，使得管材巩固层2与管材内衬层1和管材表 衬层3酿成一体，粘合强度高，平均接受表力。 [0049] 所述管材内衬层(1)和管材表衬层(3)均由以下百分比因素构成：玻璃纤维丝18‑ 25％、高密度聚乙烯70‑80％，功用母粒1‑3％，优选的，玻璃纤维丝为20％、高密度聚乙烯为 78％，功用母粒为2％。管材内衬层1的效用为酿成密封的流体通道同时，接受管材轴向负 载；正在管材内衬层1和管材表衬层3内增加玻璃纤维丝，拥有质轻而硬，不导电，机器强度高， 抗老化，耐高温，耐侵蚀等优异特色。 [0050] 优选的，所述玻璃纤维丝的直径为3～80μm。 [0051] 所述玻璃纤维丝的造备手段，蕴涵以下实质： [0052] A1：将质地比为3:0.05的玻璃原料和辅帮原料置于窑炉中熔造成玻璃熔融液； [0053] A2：倾轧玻璃熔融液内气泡后，经通道运送到多孔漏板，通过高速拉丝造得造品。 [0054] 进一步的，所述玻璃原料蕴涵叶腊石、石英砂、石灰石、白云石、硼钙石、硼镁石等。 [0055] 进一步的，所述辅帮原料蕴涵硝酸铵、纳米碳酸钙、二氧化锰、增韧剂等；增加纳米 碳酸钙，可提升原料之间的同化度，提升了造备出的玻璃纤维的成型性以及弯曲强度，低落 了玻璃纤维的弯曲弹性模量，增加增韧剂，提升了玻璃纤维的柔韧性；增加二氧化锰，提升 玻璃纤维丝的耐磨机能。 [0056] 再进一步的，所述增韧剂为镍钛合金、聚乙烯醇缩丁醛或聚醋酸乙烯等中的一种。 [0057] 优选的，所述拉丝的温度为1150‑1300℃。 [0058] 所述功用母粒蕴涵质地比为1:0.5:0.4:0.5:0.3:0.6:0.6的偶联剂、抗氧剂、氯化 聚乙烯、抗菌剂、色母粉、云母、膨胀石墨等；提升管材本体10表里壁的归纳机能。 [0059] 优选地，所述偶联剂为铝酸酯偶联剂、异丁基三乙氧基硅、硅烷偶联剂和钛酸酯偶 联剂等中的一种或两种。起到改观管材巩固层2与管材内衬层1之间，以及管材巩固层2与管 材表衬层3之间的界面效用，从而提升界面成型时的安靖性。 仿单 3/5 页 6 CN 115289291 A 6 [0060] 优选地，所述色母粉为镉红、镉黄、钛白粉、炭黑等中的一种。 [0061] 优选地，所述云母的粒径为≤2μm。 [0062] 所述管材巩固层2为玻璃纤维带，玻璃纤维带的拉伸强度≥700MPa，管材巩固层2 用于接受内压负载。 [0063] 所述管材本体10的不圆度≤管材本体10直径的1/100，管材本体10的不直度≤管 材本体10长的1/100，管材本体10统一截面的壁厚差错＜10％；确保坐褥质地。 [0064] 本履行例正在管材内衬层1和管材表衬层3内增加玻璃纤维丝，正在管材内衬层1和管 材表衬层3之间加设管材巩固层2，治理了管材本体10的透氧性题目，使得直接与水接触的 内皮相卫生无毒、密封性好，不会酿成水苔；管材巩固层2可全体间隔表部氛围渗透管材本 体10内，从而箝造藻类滋长，保留水质新颖纯净及流速； [0065] 本创造提升了管材本体10的耐压等第，正在特定温度、压力情况下，该管材本体10可 安宁运用50年以上，伸长运用寿命；管材本体10的刚性巩固，可造止管材本体10悬空运用时 产生下垂情景，同时可裁减固定撑持点的密度和数目，从而低落了工程的归纳造价；提升了 管材本体10的耐高温机能，节能减耗成果显着，正在温水体系操纵中，寻常运用温度可达40～ 50℃，提升了运用介质的温度，归纳本钱低落。 [0066] 本履行例中的管材本体10于5.5MPa环应力/800h，80℃静液压下管材未产生离散、 渗漏；断裂伸长率385％，纵向回缩率1 .5％。目前墟市上广泛的改性PE管材于5 .5MPa环应 力/800h，80℃静液压下管材未产生离散，存正在微渗漏；断裂伸长率335％，纵向回缩率 2.4％。由此得知本履行例中的管材本体10比拟墟市广泛改性PE管材的归纳机能更为优异。 [0067] 履行例2： [0068] 聚乙烯玻纤巩固复合给排水管道的造备工艺，如图1‑2所示，蕴涵如下方法： [0069] S1：预备造取管材内衬层1的原质料置于密炼机熔融后再通入混料挤出机内，经挤 出获得管材内衬层1； [0070] S2：对管材内衬层1举办定型冷却后，再正在管材内衬层1表观面平均涂覆粘接层； [0071] S3：纠缠熔接玻璃纤维带：将玻璃纤维带置于纠缠成型机内后，平均纠缠熔接于管 材内衬层1表壁； [0072] S4：预备造取管材表衬层3的原质料置于密炼机熔融后再通入混料挤出机内，经共 挤机头挤出内壁附着有粘接层的管材表衬层3； [0073] S5：将表壁纠缠有玻璃纤维带的管材内衬层1通入管材表衬层3内，真空定径成型 并冷却定长切割； [0074] S6：加工管材本体10的承口插口； [0075] S7：搜检包装。 [0076] 优选地，所述密炼机的熔融温度为150‑260℃。 [0077] 优选地，所述管材内衬层1和管材表衬层3的原质料挤出速率为0 .5m/min‑10m/ min。 [0078] 优选地，所述粘接层的挤出速率为0.1m/min‑4m/min。 [0079] 优选地，所述熔接的温度为500‑600℃。 [0080] 进一步的，所述混料挤出机蕴涵内衬层挤出机、表衬层挤出机和粘接层挤出机，混 料挤出机的温度为130‑210℃。采用多层共挤，低温高速坐褥的高机能管材。 仿单 4/5 页 7 CN 115289291 A 7 [0081] 优选地，所述共挤机头的温度为160℃； [0082] 进一步的，所述玻璃纤维带的纠缠熔接方法，蕴涵以下实质： [0083] B1：采用多层纠缠熔接，驾驭张力平均； [0084] B2：调动后一层玻璃纤维带笼罩住前一层玻璃纤维带熔接缝的1/2；可能明显裁减 产生缺陷的机率，完满熔接酿成无空闲的实壁，以造止渗漏、侵蚀，提升管材刚度。 [0085] 再进一步的，所述管材巩固层2的纠缠方法，蕴涵可同时接受管材环向和轴向负载 的螺旋纠缠+轴向瓜代纠缠方法和使管材只需接受环向负载的近环向纠缠方法。 [0086] 优选的，所述玻璃纤维带的引退场所平行于管材内衬层1的管道轴线，避免玻纤受 力不均，应力集结。 [0087] 进一步的，所述承口插口离别通过纠缠熔接玻璃纤维丝和机器加工同化的经管手 段，筑筑与管材本体10可酿成一体的承口插口，增加玻璃纤维丝纠缠熔接，可能提升承口插 口的刚。