CN104405965A - 一种生化制药用的塑料复合管道 - Google Patents

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Abstract

本发明提供给了一种生化制药用的塑料复合管道，包括管体，所述包括内UHMW-PE层和外UHMW-PE层，所述内UHMW-PE层和外UHMW-PE层之间设有钢丝网骨架，所述内UHMW-PE层的内部涂布有内防腐蚀层，所述外UHMW-PE层外部设有膨胀层，所述膨胀层的外部设有保温层，所述保温层的外部设有阻燃层，所述阻燃层的外部设有耐寒层，所述耐寒层的外部设有外防腐蚀层。本发明的管道，设有的多层复合结构，充分增加了产品的膨胀性、阻燃性、防腐蚀性、保温性、耐寒抗冻性、机械强度等性能，使得产品的总和性能优秀，适用于生化制药领域。

Description

一种生化制药用的塑料复合管道
技术领域
本发明涉及一种生化制药用的塑料复合管道。
背景技术
生化制药过程中离不开管道，适用于生化制药应用的管道，由于其应用环境的特殊性，因此要求也较为特殊。
同时，随着世界范围内常规能源的日益紧张，生态环境的不断恶化，人们已经开始越来越关注能源的节约和周边环境的保护，企业的生产经营管理活动也开始越来越倡导绿色设计、绿色生产和绿色管理，以更好的满足国家在节能减排方面的要求。同时，常规能源的短缺在一定程度上推动能源价格的上涨，企业要想降低生产经营成本、提高经济效益，同样需要对传统的生产设备进行改进和创新，降低资源的消耗数量，提高企业生产经营活动中的能源利用率。保温材料在节能减排方面具有自身独特的优势，加上政府部门的大力宣传和支持，不仅广泛应用于建筑行业和仓储行业，也被广泛应用在工业锅炉、管道、窑炉、冷藏设备等化工装置中，以求实现降低能耗、保护生态环境的目标。而为了迎合目前的市场趋势，生化制药用的管道对其保温、节能也提出了要求。
同时，对生化制药用的管道而言，出于生产安全，还对其耐腐蚀性、阻燃性等性能要求也较高。
因此，为了社会经济的发展，有必要开发出一种生化制药用的塑料复合管道。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种生化制药用的塑料复合管道。
技术方案：为了实现以上目的，本发明提供了一种生化制药用的塑料复合管道，包括管体，所述包括内UHMW-PE层和外UHMW-PE层，所述内UHMW-PE层和外UHMW-PE层之间设有钢丝网骨架，所述内UHMW-PE层的内部涂布有内防腐蚀层，所述外UHMW-PE层外部设有膨胀层，所述膨胀层的外部设有保温层，所述保温层的外部设有阻燃层，所述阻燃层的外部设有耐寒层，所述耐寒层的外部设有外防腐蚀层；超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）是由乙烯、丁二烯单体在催化剂的作用下，聚合而成的平均分子量大于200万的热塑性工程塑料。综合性能优越，耐磨损、耐低温、耐腐蚀、自身润滑、抗冲击性能在所有塑料中为最高值，耐磨性能优于聚四氟乙烯、尼龙、碳钢等材料，可长期在-269度至+80度条件下工作，使得管道具有耐磨、耐冲击、自润滑、抗粘附、卫生无毒、吸收冲击、消声效果佳、耐环境应力开裂性好、轻便等特点；
所述阻燃层为EVA树脂层，所述阻燃层由以下质量百分比的材料组成：
EVA树脂：100份；EVA树脂具有良好的柔软性和橡胶般的弹性，在-50 ℃的低温下仍可保持良好的可挠性，耐寒性较好，其透明度、表面光泽度和化学稳定性良好，并且与填料的掺混性好；
三元乙丙橡胶EPDM：8-10份；三元乙丙橡胶具有优越的电绝缘性、弹性、耐老化性、耐腐蚀性、耐磨性、耐油性等优点，并且环保，加入三元乙丙橡胶后，可以显著的增强产品整体的力学性质，并且一般使用温度为-50~150 ℃；
硫化后的顺丁橡胶:10-15份；简称BR，由丁二烯聚合制得。与其他通用型橡胶比，硫化后的顺丁橡胶的耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，与EVA和三元乙丙橡胶EPDM复合使用，使产品在在保证弹性、阻燃性、耐磨性的同时还具有很好地耐寒性；
膨胀石墨：1-3份；与氧化镍复合使用，可以增强产品的的阻燃性、机械性能；
氧化镍：4-5份；与膨胀石墨复合使用；
水滑石：1-3份；一种环保型的优质的阻燃性物质，可以增强产品的阻燃性；
氢氧化镁：10-15份；环保型的无机阻燃剂，可以明显增强产品的阻燃性，同时还具有消烟剂的作用；
聚丙烯纤维：4-6份；可以提高产品的抗冲击性和韧性；
石蜡：3-4份；起到润滑剂的作用，同时还是一种软化剂，可以降低粘度，便于材料加工生产，这样不仅可提材料加工的生产效率，降低生产成本，同时还使得材料的耐化学药品能力更加优良；
抗冲击改性剂：3-5份；
增塑剂：8-10份；
稳定剂：2-3份；
偶联剂：0.3-0.6份；
碳酸钙：5-8份；具有阻燃效果，提高产品的阻燃性；还可以起到固化剂的作用，可以增进固化反应速度，减少反应时间的作用；同时碳酸钙本身作为一种无机填料，还可以起到提高产品的耐磨性和机械强度的作用，并且其价格低廉、无毒；
乙二醇：15-20份。溶剂，同时还具有抗冻性；
所述内防腐蚀层、外防腐蚀层都为聚苯硫醚层，所述内防腐蚀层、外防腐蚀层由以下质量百分比的材料组成：
聚苯硫醚：100份；聚苯硫醚( PPS) 是一种综合性能优异的特种工程塑料，具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性以及优良的电性能等特点；
FEP：20-25份；PEP：氟化乙烯丙烯共聚物，是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的，具有极佳的绝缘性、耐化学稳定性等，属于氟树脂的一种，在在PPS中引入PEP后，可以很好的提高产品的韧性和耐腐蚀性；
蒙脱土：2-4份；蒙脱土具有特殊的片层结构，并且由于其阳离子交换特性，在适当的条件下形成纳米级混杂结构，能极大地提高材料的力学性能和阻隔性能，而加入到PPS中可以很好地提高产品的耐冲击性、柔韧性、贮存稳定性以及耐蚀性；
玻璃纤维：3-5份；玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，加入后，可以提高产品的耐腐蚀性；
石蜡：1-2份；
甲基丙烯酸甲酯：4-5份；丙烯酸酯的一种，具有很好地耐腐蚀性；
硅微粉：5-6份；硅微粉是由天然石英（SiO2）或熔融石英（天然石英经高温熔融、冷却后的非晶态SiO2）经破碎、球磨（或振动、气流磨）、浮选、酸洗提纯、高纯水处理等多道工艺加工而成的微粉；硅微粉是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料；它具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热性差、高绝缘、低膨胀、化学性能稳定、硬度大等优良的性能，加入到产品中，可以极大的提高产品的综合性能；同时加入还可以在一定程度上提高产品的耐寒性；
偶联剂：0.5-0.8份；
增塑剂：6-8份；
稳定剂：2-3份；
乙二醇：15-20份。
所述膨胀层为PE/SBS复合层，所述膨胀层的厚度为0.6-0.8mm。SBS，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，具有极佳的膨胀性；同时SBS可以和水、弱酸、碱等接触，具有优良的拉伸强度，表面摩擦系数大，低温性能好，加工性能好等特性；PE，聚乙烯，无臭，无毒，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀，尤其是具有优良的耐低温性能（最低使用温度可达-100~-70°C）；PE与SBS共混可明显改善制品的低温性能和冲击强度；因此，PE/SBS复合层不仅仅是产品具有膨胀性（可以适应温度的变化），还是产品具有很好地耐低温性（耐寒性、抗冻性）。
所述保温层为海泡石复合保温层，所述保温层的厚度为0.8-1.2mm。海泡石复合保温材料为一种静电型无机保温隔热膏体材料，该材料进行保温时材料消耗低，保温效果显著，并且整体上的保温费用不是很高，能够取得很高的保温效益和经济效益；采用该保温层，兼具了保温性和经济性及环保性。
所述阻燃层的厚度为0.6-0.8mm。
所述耐寒层为顺丁橡胶层，所述耐寒层的厚度为0.4-0.6mm。顺丁橡胶具有耐寒性。
所述内防腐蚀层、外防腐蚀层的厚度为0.4-0.6mm。
所述抗冲击改性剂为甲基丙烯酸酯-丁二烯一苯乙烯共聚物；甲基丙烯酸酯-丁二烯一苯乙烯共聚物即MBS是一种新型高分子材料，由甲基丙烯酸甲酯（M）、丁二烯（B）及苯乙烯（S）采用乳液接枝聚合法制备而成；该树脂在亚微观形态上具有典型的核-壳结构，核心是一个直径为10～100 nm 的橡胶相球状核，外部是苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯组成的壳层；MBS这种特殊结构赋予了制品优异的抗冲击性能；本产品中加入MBS 树脂时，可使产品的抗冲击强度提高4-15倍，同时还可改善产品的耐寒性和加工流动性；
所述增塑剂为癸二酸二辛酯；使产品的塑化效果增强，还使其柔韧性增强，更加容易加工，同时价格比较低廉，且无毒；
所述稳定剂为钙锌复合稳定剂与季戊四醇重量组份比例为1:2的混合物；加入稳定剂可以使得产品性质更加稳定，防止其分解、老化，同时钙锌复合稳定剂相较于其他一些金属铅类等稳定剂而言，不仅稳定效果好，同时还无毒、环保，和季戊四醇混合后，其稳定效果可以得到进一步增强；
所述偶联剂为乙烯基三过氧化叔丁基硅烷；加入该偶联剂可显著提高产品的耐热性、阻燃性、耐溶剂性、机械强度等性能。
有益效果：本发明提供的生化制药用的塑料复合管道与现有技术相比，具有以下优点：
1、本发明的管道，设有的多层复合结构，充分增加了产品的膨胀性、阻燃性、防腐蚀性、保温性、耐寒抗冻性、机械强度等性能，使得产品的总和性能优秀，适用于生化制药领域；
2、本发明的管道，采用UHMW-PE为主体，充分利用了UHMW-PE的特性，使得生产出的管道具有优良的物理性能和极好的耐腐蚀性能、耐候性、机械强度，可以适用于生化制药领域中的一些强腐蚀性介质；
3、本发明的管道，阻燃层和防腐蚀层，采用了新的化合物配比，制备成的相应层其阻燃性和防腐蚀性效果更好，使得产品自身的性能较同行更好。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图中：1-内防腐蚀层、2-内UHMW-PE层、3-钢丝网骨架、4-外UHMW-PE层、5-膨胀层、6-保温层、7-阻燃层、8-耐寒层、9-外防腐蚀层。
具体实施方式
以下结合具体的实施例对本发明进行详细说明，但同时说明本发明的保护范围并不局限于本实施例的具体范围，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如附图1所示：一种生化制药用的塑料复合管道，包括管体，所述包括内UHMW-PE层2和外UHMW-PE层4，所述内UHMW-PE层2和外UHMW-PE层4之间设有钢丝网骨架3，所述内UHMW-PE层2的内部涂布有内防腐蚀层1，所述外UHMW-PE层4外部设有膨胀层5，所述膨胀层5的外部设有保温层6，所述保温层6的外部设有阻燃层7，所述阻燃层7的外部设有耐寒层8，所述耐寒层8的外部设有外防腐蚀层9。
所述膨胀层5为PE/SBS复合层，所述膨胀层5的厚度为0.6mm；
所述保温层6为海泡石复合保温层，所述保温层6的厚度为0.8mm；
所述阻燃层7为EVA树脂层，所述阻燃层7的厚度为0.6mm；
所述耐寒层8为顺丁橡胶层，所述耐寒层8的厚度为0.4mm；
所述内防腐蚀层1、外防腐蚀层9都为聚苯硫醚层，所述内防腐蚀层1、外防腐蚀层9的厚度为0.4mm。
本实施例中，所述阻燃层7由以下质量百分比的材料组成：
EVA树脂：100份；
三元乙丙橡胶EPDM：8份；
硫化后的顺丁橡胶:10份；
膨胀石墨：1份；
氧化镍：4份；
水滑石：1份；
氢氧化镁：10份；
聚丙烯纤维：4份；
石蜡：3份；
抗冲击改性剂：甲基丙烯酸酯-丁二烯一苯乙烯共聚物：3份；
增塑剂：癸二酸二辛酯：8份；
稳定剂：钙锌复合稳定剂与季戊四醇重量组份比例为1:2的混合物：2份；
偶联剂：乙烯基三过氧化叔丁基硅烷：0.3份；
碳酸钙：5份；
乙二醇：15份；
所述内防腐蚀层1、外防腐蚀层9由以下质量百分比的材料组成：
聚苯硫醚：100份；
FEP：20份；
蒙脱土：2份；
玻璃纤维：3份；
石蜡：1份；
甲基丙烯酸甲酯：4份；
硅微粉：5份；
偶联剂：乙烯基三过氧化叔丁基硅烷：0.5份；
增塑剂：癸二酸二辛酯：6份；
稳定剂：钙锌复合稳定剂与季戊四醇重量组份比例为1:2的混合物：2份；
乙二醇：15份。
实施例2
如附图1所示：一种生化制药用的塑料复合管道，包括管体，所述包括内UHMW-PE层2和外UHMW-PE层4，所述内UHMW-PE层2和外UHMW-PE层4之间设有钢丝网骨架3，所述内UHMW-PE层2的内部涂布有内防腐蚀层1，所述外UHMW-PE层4外部设有膨胀层5，所述膨胀层5的外部设有保温层6，所述保温层6的外部设有阻燃层7，所述阻燃层7的外部设有耐寒层8，所述耐寒层8的外部设有外防腐蚀层9。
所述膨胀层5为PE/SBS复合层，所述膨胀层5的厚度为0.7mm；
所述保温层6为海泡石复合保温层，所述保温层6的厚度为1.02mm；
所述阻燃层7为EVA树脂层，所述阻燃层7的厚度为0.7mm；
所述耐寒层8为顺丁橡胶层，所述耐寒层8的厚度为0.5mm；
所述内防腐蚀层1、外防腐蚀层9都为聚苯硫醚层，所述内防腐蚀层1、外防腐蚀层9的厚度为0.5mm。
本实施例中，所述阻燃层7由以下质量百分比的材料组成：
EVA树脂：100份；
三元乙丙橡胶EPDM：9份；
硫化后的顺丁橡胶:12.5份；
膨胀石墨：2份；
氧化镍：4.5份；
水滑石：2份；
氢氧化镁：12.5份；
聚丙烯纤维：5份；
石蜡：3.5份；
抗冲击改性剂：甲基丙烯酸酯-丁二烯一苯乙烯共聚物：4份；
增塑剂：癸二酸二辛酯：9份；
稳定剂：钙锌复合稳定剂与季戊四醇重量组份比例为1:2的混合物：2.5份；
偶联剂：乙烯基三过氧化叔丁基硅烷：0.45份；
碳酸钙：6.5份；
乙二醇：17.5份；
所述内防腐蚀层1、外防腐蚀层9由以下质量百分比的材料组成：
聚苯硫醚：100份；
FEP：22.5份；
蒙脱土：3份；
玻璃纤维：4份；
石蜡：1.5份；
甲基丙烯酸甲酯：4.5份；
硅微粉：5.5份；
偶联剂：乙烯基三过氧化叔丁基硅烷：0.65份；
增塑剂：癸二酸二辛酯：7份；
稳定剂：钙锌复合稳定剂与季戊四醇重量组份比例为1:2的混合物：2.5份；
乙二醇：17.5份。
实施例3
如附图1所示：一种生化制药用的塑料复合管道，包括管体，所述包括内UHMW-PE层2和外UHMW-PE层4，所述内UHMW-PE层2和外UHMW-PE层4之间设有钢丝网骨架3，所述内UHMW-PE层2的内部涂布有内防腐蚀层1，所述外UHMW-PE层4外部设有膨胀层5，所述膨胀层5的外部设有保温层6，所述保温层6的外部设有阻燃层7，所述阻燃层7的外部设有耐寒层8，所述耐寒层8的外部设有外防腐蚀层9。
所述膨胀层5为PE/SBS复合层，所述膨胀层5的厚度为0.8mm；
所述保温层6为海泡石复合保温层，所述保温层6的厚度为1.2mm；
所述阻燃层7为EVA树脂层，所述阻燃层7的厚度为0.8mm；
所述耐寒层8为顺丁橡胶层，所述耐寒层8的厚度为0.6mm；
所述内防腐蚀层1、外防腐蚀层9都为聚苯硫醚层，所述内防腐蚀层1、外防腐蚀层9的厚度为0.6mm。
本实施例中，所述阻燃层7由以下质量百分比的材料组成：
EVA树脂：100份；
三元乙丙橡胶EPDM： 10份；
硫化后的顺丁橡胶: 15份；
膨胀石墨： 3份；
氧化镍： 5份；
水滑石： 3份；
氢氧化镁： 15份；
聚丙烯纤维：6份；
石蜡： 4份；
抗冲击改性剂：甲基丙烯酸酯-丁二烯一苯乙烯共聚物： 5份；
增塑剂：癸二酸二辛酯： 10份；
稳定剂：钙锌复合稳定剂与季戊四醇重量组份比例为1:2的混合物：3份；
偶联剂：乙烯基三过氧化叔丁基硅烷： 0.6份；
碳酸钙： 8份；
乙二醇： 20份；
所述内防腐蚀层1、外防腐蚀层9由以下质量百分比的材料组成：
聚苯硫醚：100份；
FEP： 25份；
蒙脱土： 4份；
玻璃纤维： 5份；
石蜡： 2份；
甲基丙烯酸甲酯： 5份；
硅微粉： 6份；
偶联剂：乙烯基三过氧化叔丁基硅烷：0.8份；
增塑剂：癸二酸二辛酯： 8份；
稳定剂：钙锌复合稳定剂与季戊四醇重量组份比例为1:2的混合物： 3份；
乙二醇： 20份。
上述实施例的复合管道，以UHMW-PE为主体材料，同时设有保温层，可以用在常会接触到腐蚀性物质的生化制药领域中，同时还具有保温性，达到了节能的目的。同时设有的防腐蚀层、缓冲层等，进一步增强了管道的防腐蚀性、机械强度等综合性能。其产品的综合性能远远大于同类的管道。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种生化制药用的塑料复合管道，其特征在于：包括管体，所述包括内UHMW-PE层（2）和外UHMW-PE层（4），所述内UHMW-PE层（2）和外UHMW-PE层（4）之间设有钢丝网骨架（3），所述内UHMW-PE层（2）的内部涂布有内防腐蚀层（1），所述外UHMW-PE层（4）外部设有膨胀层（5），所述膨胀层（5）的外部设有保温层（6），所述保温层（6）的外部设有阻燃层（7），所述阻燃层（7）的外部设有耐寒层（8），所述耐寒层（8）的外部设有外防腐蚀层（9）；
所述阻燃层（7）为EVA树脂层，所述阻燃层（7）由以下质量百分比的材料组成：
EVA树脂：100份；
三元乙丙橡胶EPDM：8-10份；
硫化后的顺丁橡胶:10-15份；
膨胀石墨：1-3份；
氧化镍：4-5份；
水滑石：1-3份；
氢氧化镁：10-15份；
聚丙烯纤维：4-6份；
石蜡：3-4份；
抗冲击改性剂：3-5份；
增塑剂：8-10份；
稳定剂：2-3份；
偶联剂：0.3-0.6份；
碳酸钙：5-8份；
乙二醇：15-20份；
所述内防腐蚀层（1）、外防腐蚀层（9）都为聚苯硫醚层，所述内防腐蚀层（1）、外防腐蚀层（9）由以下质量百分比的材料组成：
聚苯硫醚：100份；
FEP：20-25份；
蒙脱土：2-4份；
玻璃纤维：3-5份；
石蜡：1-2份；
甲基丙烯酸甲酯：4-5份；
硅微粉：5-6份；
偶联剂：0.5-0.8份；
增塑剂：6-8份；
稳定剂：2-3份；
乙二醇：15-20份。
2.根据权利要求1所述的生化制药用的塑料复合管道，其特征在于：所述膨胀层（5）为PE/SBS复合层，所述膨胀层（5）的厚度为0.6-0.8mm。
3.根据权利要求1所述的生化制药用的塑料复合管道，其特征在于：所述保温层（6）为海泡石复合保温层，所述保温层（6）的厚度为0.8-1.2mm。
4.根据权利要求1所述的生化制药用的塑料复合管道，其特征在于：所述阻燃层（7）的厚度为0.6-0.8mm。
5.根据权利要求1所述的生化制药用的塑料复合管道，其特征在于：所述耐寒层（8）为顺丁橡胶层，所述耐寒层（8）的厚度为0.4-0.6mm。
6.根据权利要求1所述的生化制药用的塑料复合管道，其特征在于：所述内防腐蚀层（1）、外防腐蚀层（9）的厚度为0.4-0.6mm。
7.根据权利要求1所述的生化制药用的塑料复合管道，其特征在于：所述抗冲击改性剂为甲基丙烯酸酯-丁二烯一苯乙烯共聚物；所述增塑剂为癸二酸二辛酯；所述稳定剂为钙锌复合稳定剂与季戊四醇重量组份比例为1:2的混合物；所述偶联剂为乙烯基三过氧化叔丁基硅烷。
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