CN104448748B - 高强度耐腐蚀塑料管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种团状模塑料制备的塑料管道，它是由以下物质按重量份组成：不饱和聚酯30～50份，环烷酸钴0.3～0.5份，过氧化甲乙酮0.2～0.4份，增强纤维25～35份，碳酸钙30～40份，抗静电剂0.2～0.3份，抗氧剂0.1～0.15份，五溴苯酚0.2～0.3份。本发明制备的不饱和聚酯纤维增强团状模塑料具有高韧性和高强度的优点：冲击强度为150kJ/㎡，弯曲强度为180MPa，拉伸强度为90MPa。所制备的塑料管道解决了现有技术中塑料材质机械性能较低，制备的塑料管道；尤其是大型塑料管道难以在实践中推广应用的难题。而塑料管道耐酸碱、防锈蚀，成本低，在实践中具有良好的应用前景。

Description

高强度耐腐蚀塑料管

本申请是申请号为：201210589586.0，专利名称为：“一种团状模塑料加工的塑料管”的发明专利的分案申请，原案申请日：2012-12-29。

技术领域

本发明涉及一种管道，具体涉及一种团状模塑料管道。

背景技术

不饱和聚酯纤维增强团状模塑料是主要由短切玻璃纤维、不饱和树脂、填料以及各种添加剂经充分混合而成的料团状预浸料。该材料于二十世纪60年代在前西德和英国首先得以应用，而后在70年代和80年代分别在美国和日本得到了较大的发展。因不饱和聚酯纤维增强团状模塑料具有优良的电气性能、机械性能、耐热性和耐化学腐蚀性、又适应各种成型工艺，可满足各种产品性能的要求，因此越来越受到广大用户的喜爱。

现有技术中的管道主要是金属管道为主，尤其是直径500mm但是普通不饱和聚上的大型管道，主要是金属管道或者钢筋混凝土预制管道。体积大，笨重。加工、安装不便，且成本很高。

但现有的塑料因为结构强度等物理性能交底，所制备的塑料管仅能作为小直径的供排水管；无法制备成大直径管道预埋在地下作为供排水主管或者工业管道的主管使用。

发明内容

本发明的主要目的是提供高强度耐腐蚀塑料管，该塑料管具有很好的物理性能，适合埋设于地下作为市政或工业供排水主管使用；也适合是送其它工业物料。

采用的技术方案是：高强度耐腐蚀塑料管，其特征在于：

团状模塑料配方：

不饱和聚酯30～50份,环烷酸钴0.3～0.5份，过氧化甲乙酮0.2～0.4份，碳酸钙30～40份，抗静电剂0.2～0.3份，抗氧剂0.1～0.15份，五溴苯酚0.2～0.3，增强纤维25～35份；

加工步骤：

a.将环烷酸钴、过氧化甲乙酮、碳酸钙、抗静电剂、抗氧剂和五溴苯酚加入到不饱和聚酯中，用搅拌机混合均匀，得到不饱和聚酯团状模塑料树脂糊；

b.将制成的树脂糊在捏合机中浸润增强纤维，纤维限定在5min之内加入完全，捏合10～20min之后让其充分混合；

c.将浸润了增强纤维的料团用挤出机挤出，用聚乙烯薄膜密封包装，于常温下放置24小时得到不饱和聚酯纤维增强团状模塑料；

d.团状模塑料成型为直径大于等于500mm的管道或管道的适配连接件；

所述的不饱和聚酯为顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸和己二酸中的一种与丙二醇、一缩二乙二醇中的一种的缩聚产物。

进一步的，所述的增强纤维为无碱无捻玻璃粗纱、碳纤维、有机聚合纤维、陶瓷纤维、金属纤维中的一种。

进一步的，所述的抗静电剂包括季铵盐、胺盐、磷酸盐、磺酸盐、多元醇、多元醇脂肪酸酯、聚氧化乙烯附加物、季铵内盐、丙氨酸盐中的一种或多种。

优选的配方：所述的团状模塑料包括下列物质按重量份组成：不饱和聚酯36份，环烷酸钴0.3份，过氧化甲乙酮0.2份，无碱无捻玻璃纤维粗纱28份，碳酸钙35份，抗静电剂0.2份，抗氧剂0.1份，五溴苯酚0.2份。其中，所述的碳酸钙为按重量比1：1混合的500目和200目的碳酸钙。

上述技术方案中单体的用量是参与反应的最佳原料比例，但是本领域技术人员可以根据本发明的教导进行等同的变化。例如：因为工业生产本身的误差导致的参数变化与本发明的技术方案等同。

塑料管成型工艺有优选为模压成型工艺，生产效率高，便于自动化生产，且尺寸精度高。成型模具包括空心圆柱和圆柱芯棒，空心圆柱以纵截面为界分为上下两部分；

成型步骤包括：

a.在下部空心圆柱模具上沿圆柱轴线均匀铺上一半的团状模塑料；

b.在模具中心放置圆柱芯棒；

c.在圆柱芯棒上沿轴线均匀铺上另一半团状模塑料；

d.将空心圆柱上下两部分闭合，升温至团状模塑料的熔点；

e.待团状模塑料融化完全停止加热，待其冷却至室温后打开空心圆柱，管道留在圆柱芯棒上，将芯棒抽出，即得塑料管。

本发明制备的不饱和聚酯纤维增强团状模塑料可以耐213℃和-64℃的温度，并且具有高韧性和高强度的优点，有效地提高了不饱和聚酯纤维增强团状模塑料的耐冲击性，这也增大了其在电器、电机、无线电、仪表，机械制造，化工设备，建筑，交通运输和国防等方面的潜在应用范围。所制备的塑料管道解决了现有技术中塑料材质机械性能较低，制备的塑料管道；尤其是大型塑料管道难以在实践中推广应用的难题。而塑料管道耐酸碱、防锈蚀，成本低，在实践中具有良好的应用前景。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，特提供下面优选的实施例，但本发明的技术思想并不限于以下实施例。实施例均按照GB/T1451-2005《纤维增强塑料简支梁式冲击韧性试验方法》、GB/T1449-2005《纤维增强塑料弯曲性能试验方法》、GB/T1447-2005《纤维增强塑料拉伸性能试验方法》和GB/T1634-2004《塑料弯曲负载热变形温度试验方法》对产物进行冲击强度、弯曲强度、拉伸强度和变形温度的测试。

实施例一

按照重量比配方：邻苯二甲酸酐-丙二醇不饱和聚酯36份，环烷酸钴0.3份，过氧化甲乙酮0.2份，按重量1：1混合的500目和200目的碳酸钙30份，抗静电剂0.2份，抗氧剂0.1份，五溴苯酚0.2份，将其用搅拌机混合均匀，得到树脂糊。

将制成的树脂糊在捏合机中浸润28份重量的无碱无捻玻璃粗纱，玻璃粗纱在5min之内加完，捏合15min后混合均匀。

将浸润了玻璃粗纱的料团用挤出机挤出，用聚乙烯薄膜密封包装，于常温下干燥的环境中放置24小时得到不饱和纤维增强团状模塑料。

实施例二

按照重量比配方：邻苯二甲酸酐-丙二醇不饱和聚酯45份，环烷酸钴0.4份，过氧化甲乙酮0.3份，500目的碳酸钙30份，抗静电剂0.2份，抗氧剂0.12份，五溴苯酚0.2份，将其用搅拌机混合均匀，得到树脂糊。

将制成的树脂糊在捏合机中浸润28份重量的无碱无捻玻璃粗纱，玻璃粗纱在5min之内加完，捏合15min后混合均匀。

将浸润了玻璃粗纱的料团用挤出机挤出，用聚乙烯薄膜密封包装，于常温下干燥的环境中放置24小时得到不饱和纤维增强团状模塑料。

实施例三

按照重量比配方：间苯二甲酸-一缩二乙二醇不饱和聚酯40份，环烷酸钴0.4份，过氧化甲乙酮0.3份，500目的碳酸钙30份，抗静电剂0.2份，抗氧剂0.12份，五溴苯酚0.2份，将其用搅拌机混合均匀，得到树脂糊。

将制成的树脂糊在捏合机中浸润30份重量的碳纤维，碳纤维在5min之内加完，捏合15min后混合均匀。

将浸润了碳纤维的料团用挤出机挤出，用聚乙烯薄膜密封包装，于常温下干燥的环境中放置24小时得到不饱和纤维增强团状模塑料。

实施例四

按照重量比配方：间苯二甲酸-一缩二乙二醇不饱和聚酯36份，环烷酸钴0.3份，过氧化甲乙酮0.2份，按重量比1：1混合的200目和500目的碳酸钙30份，抗静电剂0.2份，抗氧剂0.1份，五溴苯酚0.2份，将其用搅拌机混合均匀，得到树脂糊。

将制成的树脂糊在捏合机中浸润30份重量的碳纤维，碳纤维在5min之内加完，捏合15min后混合均匀。

将浸润了碳纤维的料团用挤出机挤出，用聚乙烯薄膜密封包装，于常温下干燥的环境中放置24小时得到不饱和纤维增强团状模塑料。

实施例1～4的性能测试结果如下表所示：

根据测试结果可以看出本发明制备的不饱和聚酯纤维增强团状模塑料可以耐213℃和-64℃的温度，冲击强度达150kJ/㎡，弯曲强度达180MPa，拉伸强度达90MPa，即具有高韧性和高强度的优点，有效地提高了不饱和聚酯纤维增强团状模塑料的耐冲击性。

本领域技术人员通过本发明的材料性能即可确定本发明的塑料管道机械性能高。能够应用于实践，埋设于地下作为市政供排水管道使用或者作为工业管道使用。

成型步骤包括：

a.在下部空心圆柱模具上沿圆柱轴线均匀铺上一半的团状模塑料；

b.在模具中心放置圆柱芯棒；

c.在圆柱芯棒上沿轴线均匀铺上另一半团状模塑料；

d.将空心圆柱上下两部分闭合，升温至团状模塑料的熔点150℃；

e.待团状模塑料融化完全停止加热，待其冷却至室温后打开空心圆柱，管道留在圆柱芯棒上，将芯棒抽出，即得塑料管。

Claims (5)

1.高强度耐腐蚀塑料管，其特征在于：塑料配方为：

不饱和聚酯30～50份,环烷酸钴0.3～0.5份，过氧化甲乙酮0.2～0.4份，碳酸钙30～40份，抗静电剂0.2～0.3份，抗氧剂0.1～0.15份，五溴苯酚0.2～0.3，增强纤维25～35份；

加工步骤：

a.将环烷酸钴、过氧化甲乙酮、碳酸钙、抗静电剂、抗氧剂和五溴苯酚加入到不饱和聚酯中，用搅拌机混合均匀，得到不饱和聚酯团状模塑料树脂糊；

b.将制成的树脂糊在捏合机中浸润增强纤维，纤维限定在5min之内加入完全，捏合10～20min之后让其充分混合；

c.将浸润了增强纤维的料团用挤出机挤出，用聚乙烯薄膜密封包装，于常温下放置24小时得到不饱和聚酯纤维增强团状模塑料；

d.团状模塑料成型为直径大于等于500mm的管道；

所述的不饱和聚酯为顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸中的一种与丙二醇、一缩二乙二醇中的一种的缩聚产物；所述的增强纤维为无碱无捻玻璃粗纱、碳纤维、有机聚合纤维、陶瓷纤维、金属纤维中的一种；所述的抗静电剂包括季铵盐、胺盐、磷酸盐、磺酸盐、多元醇、多元醇脂肪酸酯、聚氧化乙烯附加物、季铵内盐、丙氨酸盐中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的高强度耐腐蚀塑料管，其特征在于：所述的团状模塑料包括下列物质按重量份组成：不饱和聚酯36份，环烷酸钴0.3份，过氧化甲乙酮0.2份，无碱无捻玻璃纤维粗纱28份，碳酸钙35份，抗静电剂0.2份，抗氧剂0.1份，五溴苯酚0.2份。

3.根据权利要求2所述的高强度耐腐蚀塑料管，其特征在于：所述的碳酸钙为按重量比1：1混合的500目和200目的碳酸钙。

4.根据权利要求1到3中任意一项所述的高强度耐腐蚀塑料管的适配连接件，由与塑料管道相同的材料加工而成。

5.根据权利要求1到3中任意一项所述的塑料管的成型工艺，其特征在于：成型模具包括空心圆柱和圆柱芯棒，空心圆柱以纵截面为界分为上下两部分；

成型步骤包括：

a.在下部空心圆柱模具上沿圆柱轴线均匀铺上一半的团状模塑料；

b.在模具中心放置圆柱芯棒；

c.在圆柱芯棒上沿轴线均匀铺上另一半团状模塑料；

d.将空心圆柱上下两部分闭合，升温至团状模塑料的熔点；

e.待团状模塑料融化完全停止加热，待其冷却至室温后打开空心圆柱，管道留在圆柱芯棒上，将芯棒抽出，即得塑料管。