CN103644393A - 连续纤维增强聚烯烃复合管及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种连续纤维增强聚烯烃复合管及其制备工艺，包括内层塑料管，所述内层塑料管外设置内热熔胶层，内热熔胶层外设置连续纤维浸渍带，连续纤维浸渍带外设置外热熔胶层，外热熔胶层外设置外层塑料管。制备工艺为将内层塑料管涂上内热熔胶层，然后将连续纤维浸渍带预热后缠绕在内层塑料管，再用涂外热熔胶层，最后在外层包覆一层外层塑料管得到复合管，然后对整个复合管加热，使从内层塑料管到外层塑料管各层互相熔合，互相连接固定即得连续纤维增强聚烯烃复合管。本发明有效增加了复合管材的耐压强度，复合管粉碎料直接可以回收再利用，工艺简单，成本低廉，且粉碎料中有较长的玻纤作为增强材料，该回收料可作为高强度的增强改性料使用。
Description
技术领域
本发明涉及塑料管材领域，具体涉及一种连续纤维增强聚烯烃复合管及其制备工艺。
背景技术
目前，市面上常用的高压管道主要是金属管道或钢丝网骨架塑料复合管。其中，金属管道是最传统的输送渠道，但这种管道容易发生氧化、腐蚀，并且重量大、运输极为不便，钢丝骨架复合管虽然从一定程度上解决了金属管道存在的问题，仍然存在一系列的缺点，例如因钢丝与塑料收缩系数差别大容易受压力波动、温度变化导致分层等，另外，在环境保护愈加重要的今天，废旧管道的回收也是一个很大的问题，然而，金属管道和钢丝网骨架塑料复合管的回收方法污染严重，耗时耗电，而且过程不易控制，存在安全隐患。
发明内容
本发明的的目的是解决上述技术问题，提供一种连续纤维增强聚烯烃复合管及其制备工艺，有效增加了复合管材的耐压强度，复合管粉碎料直接可以回收再利用，工艺简单，成本低廉，且粉碎料中有较长的玻纤作为增强材料，该回收料可作为高强度的增强改性料使用。
本发明所述的连续纤维增强聚烯烃复合管，包括内层塑料管，所述内层塑料管外设置内热熔胶层，内热熔胶层外设置连续纤维浸渍带，连续纤维浸渍带外设置外热熔胶层，外热熔胶层外设置外层塑料管。
连续纤维浸渍带由浸渍的玻璃纤维交叉螺旋缠绕而成。
其中，内热熔胶层和外热熔胶层能够很好的使内层塑料管、连续纤维浸渍带和外层塑料管之间固定连接，更加牢固。
连续纤维增强聚烯烃复合管的制备工艺，将内层塑料管涂上内热熔胶层，然后将连续纤维浸渍带预热后缠绕在内层塑料管，再用涂外热熔胶层，最后在外层包覆一层外层塑料管得到复合管，然后对整个复合管加热，使从内层塑料管到外层塑料管各层互相熔合，互相连接固定即得连续纤维增强聚烯烃复合管；
其中，连续纤维浸渍带的制备方法为：将55-75%玻璃纤维与25-45%聚烯烃在170-230℃下共挤、压延和牵引后得到连续纤维浸渍带。
玻璃纤维与塑料管的粘结性不好，使用聚烯烃后，能够更好的粘结。
聚烯烃为HDPE、LLDPE、IPC或PP。
内热熔胶层和外热熔胶层均为马来酸酐接枝聚乙烯和/或马来酸酐接枝聚丙烯。
内层塑料管和外层塑料管均为经过抗阻燃和抗静电处理的聚乙烯和/聚丙烯。
连续纤维浸渍带预热的温度为150-220℃，预热时间为1-3分钟。
整个复合管加热的温度为200-240℃，加热时间为3-10分钟。
牵引速度为15-28r/min；压延速度为18-22r/min。
HDPE为高密度聚乙烯，生产厂家为中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司；
LLDPE为线型低密度聚乙烯，生产厂家为中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司；
IPC为抗冲共聚丙烯树脂，生产厂家为中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司；
PP为聚丙烯树脂，生产厂家为中国石油天然气股份有限公司；
玻璃纤维，生产厂家：泰山玻璃纤维有限公司。
其中，连续纤维浸渍带由浸渍的玻璃纤维交叉缠绕而成，有效增加了复合管材的耐压强度，比普通塑料高出5倍多；本发明的连续纤维浸渍带增强了玻璃纤维的粘合效果。由于玻璃纤维密度较小，在钢丝与预浸带相同用量时，连续纤维增强聚烯烃复合管的重量明显小于原钢丝网骨架塑料复合管，且玻璃纤维比钢丝网骨架具有更好的柔韧性，使用和运输更为方便。另外，连续纤维增强聚烯烃复合管废管仅用普通塑料破碎机粉碎即可，粉碎料可直接回收再利用，符合当今节能减排的发展需求。
所用的产品均为市售。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的连续纤维增强聚烯烃复合管耐压强度比普通塑料管高出5倍多；在钢丝与预浸带相同用量时，连续纤维增强聚烯烃复合管的重量明显小于原钢丝网骨架塑料复合管，且玻璃纤维比钢丝网骨架具有更好的柔韧性，使用和运输更为方便；另外，在复合管材回收方面，连续纤维增强聚烯烃复合管仅用普通塑料破碎机粉碎即可，粉碎料直接可以回收再利用，工艺简单，成本低廉，且粉碎料中有较长的玻纤作为增强材料，该回收料可作为高强度的增强改性料使用。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明横截面剖视结构示意图。
图中：1、内层塑料管，2、内热熔胶层，3、连续纤维浸渍带，4、外热熔胶层，5、外层塑料管。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
本发明所述的连续纤维增强聚烯烃复合管，包括内层塑料管1，所述内层塑料管1外设置内热熔胶层2，内热熔胶层2设置连续纤维浸渍带3，连续纤维浸渍带3设置外热熔胶层4，外热熔胶层4外设置外层塑料管5。
连续纤维浸渍带3由浸渍的玻璃纤维交叉螺旋缠绕而成。
连续纤维增强聚烯烃复合管的制备工艺，将内层塑料管1涂上内热熔胶层2，然后将连续纤维浸渍带3预热后缠绕在内层塑料管1，再用涂外热熔胶层4，最后在外层包覆一层外层塑料管5得到复合管，然后对整个复合管加热使从内层塑料管1到外层塑料管5各层互相熔合，互相连接固定即得连续纤维增强聚烯烃复合管；
其中，连续纤维浸渍带3的制备方法为：将55%玻璃纤维与45%聚烯烃在230℃下共挤、压延和牵引后得到连续纤维浸渍带3。
聚烯烃为HDPE。
内热熔胶层2和外热熔胶层4均为马来酸酐接枝聚乙烯。
内层塑料管1和外层塑料管5均为经过抗阻燃和抗静电处理的聚乙烯。
连续纤维浸渍带预热的温度为150℃，预热时间为3分钟。
整个复合管加热的温度为200℃，加热时间为10分钟。
牵引速度为15r/min；压延速度为20r/min。
实施例2
本实施例与实施例1的产品结构和制备工艺相同，不同点在于，连续纤维浸渍带3的制备方法为：将60%玻璃纤维与40%聚烯烃在200℃下共挤、压延和牵引后得到连续纤维浸渍带3。
聚烯烃为LLDPE。
内热熔胶层2和外热熔胶层4均为马来酸酐接枝聚丙烯。
内层塑料管1和外层塑料管5均为经过抗阻燃和抗静电处理的聚丙烯。
连续纤维浸渍带预热的温度为220℃，预热时间为1分钟。
整个复合管加热的温度为220℃，加热时间为5分钟。
牵引速度为20r/min；压延速度为18r/min。
实施例3
本实施例与实施例1的产品结构和制备工艺相同，不同点在于，连续纤维浸渍带3的制 备方法为：将75%玻璃纤维与25%聚烯烃在170℃下共挤、压延和牵引后得到连续纤维浸渍带3。
聚烯烃为IPC。
内热熔胶层2和外热熔胶层4均为马来酸酐接枝聚丙烯。
内层塑料管1和外层塑料管5均为经过抗阻燃和抗静电处理的聚丙烯。
连续纤维浸渍带预热的温度为180℃，预热时间为2分钟。
整个复合管加热的温度为240℃，加热时间为3分钟。
牵引速度为28r/min；压延速度为22r/min。
实施例4
本实施例与实施例1的产品结构和制备工艺相同，不同点在于，连续纤维浸渍带3的制备方法为：将70%玻璃纤维与30%聚烯烃在170℃下共挤、压延和牵引后得到连续纤维浸渍带3。
聚烯烃为PP。
内热熔胶层2和外热熔胶层4均为马来酸酐接枝聚丙烯。
内层塑料管1和外层塑料管5均为经过抗阻燃和抗静电处理的聚丙烯。
连续纤维浸渍带预热的温度为190℃，预热时间为2分钟。
整个复合管加热的温度为210℃，加热时间为5分钟。
牵引速度为25r/min；压延速度为20r/min。
Claims (9)
1.一种连续纤维增强聚烯烃复合管，包括内层塑料管（1），其特征在于，所述内层塑料管（1）外设置内热熔胶层（2），内热熔胶层（2）外设置连续纤维浸渍带（3），连续纤维浸渍带（3）外设置外热熔胶层（4），外热熔胶层（4）外设置外层塑料管（5）。
2.根据权利要求1所述的连续纤维增强聚烯烃复合管，其特征在于，连续纤维浸渍带（3）由浸渍的玻璃纤维交叉螺旋缠绕而成。
3.一种权利要求1所述的连续纤维增强聚烯烃复合管的制备工艺，其特征在于，将内层塑料管（1）涂上内热熔胶层（2），然后将连续纤维浸渍带预热后缠绕在内层塑料管（1），再用涂外热熔胶层（4），最后在外层包覆一层外层塑料管（5）得到复合管，然后对整个复合管加热，使从内层塑料管（1）到外层塑料管（5）各层互相熔合，互相连接固定即得连续纤维增强聚烯烃复合管；
其中，连续纤维浸渍带的制备方法为：将55-75%玻璃纤维与25-45%聚烯烃在170-230℃下共挤、压延和牵引后得到连续纤维浸渍带。
4.根据权利要求3所述的连续纤维增强聚烯烃复合管的制备工艺，其特征在于，聚烯烃为HDPE、LLDPE、IPC或PP。
5.根据权利要求3所述的连续纤维增强聚烯烃复合管的制备工艺，其特征在于，内热熔胶层（2）和外热熔胶层（4）均为马来酸酐接枝聚乙烯和/或马来酸酐接枝聚丙烯。
6.根据权利要求3所述的连续纤维增强聚烯烃复合管的制备工艺，其特征在于，内层塑料管（1）和外层塑料管（5）均为经过抗阻燃和抗静电处理的聚乙烯和/聚丙烯。
7.根据权利要求3所述的连续纤维增强聚烯烃复合管的制备工艺，其特征在于，连续纤维浸渍带预热的温度为150-220℃，预热时间为1-3分钟。
8.根据权利要求3所述的连续纤维增强聚烯烃复合管的制备工艺，其特征在于，整个复合管加热的温度为200-240℃，加热时间为3-10分钟。
9.根据权利要求3所述的连续纤维增强聚烯烃复合管的制备工艺，其特征在于，牵引速度为15-28r/min；压延速度为18-22r/min。
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