CN105037881A - 一种复合塑料管 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合塑料管，所述管由多层构成，最外层管为抗磨层，由低密度聚乙烯100重量份，EVA（乙烯醋酸乙烯共聚物）3－10重量份，抗氧化剂0.5－2重量份组成，中间层为增强层，由高密度聚乙烯HDPE100？80－85重量份，纳米碳酸钙5－15重量份组成，内层为清洁型输水层，由高密度聚乙烯HDPE100？96－100重量份，抗菌母粒4－6重量份，抗氧剂2－4重量份组成，所述抗菌母粒由高度聚乙烯HDPE100？70－75重量份，加入含银离子的纳米无机抗菌剂20－25重量份，硅烷偶联剂1－3重量份混合，POE或增容剂3－5重量份，干燥制成抗菌母粒。本发明形成的复合塑料管，三层管材料不同，由于是同一热塑工艺条件下形成，所以各层嵌合紧密，连接牢固。

Description

一种复合塑料管
技术领域
本发明一般涉及一种输送液体的压力管道，特别是一种输送饮用水的复合塑料管。
背景技术
目前广泛应用于输水的塑料管，主要是聚乙烯管材和聚丙烯管材（PP－R）管，这两种材质的树脂属于热塑性塑料，具有热塑性塑料管材的通用优点和缺点。优点是，水力性好，材料密度小，重量轻，安装方便。缺点分别是：聚乙烯树脂材料弹性模具小，刚性差，其所制成的管材输送压力不能过高，一般低于1.0MPa，聚丙烯塑料刚性较聚乙烯大，但其低温耐冲击性能差，高温条件下，管材容易变形，导致泄漏，聚丙烯材料耐侯性较差，在加工过程中，需要添加必要的抗氧剂。抗氧剂的耐水性有待考察，可能随着外界环境温度的升高而从管中析出，对人体产生无法预测的影响。上述两种管材，在运输、安装过程中，极易划伤其表面，形成破坏点，造成隐性质量和安全事故。因此有必要开发一种耐磨损，耐中高压，具有抗菌性能，使用安全的管材替代此类管材，以满足人们日益提高的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一个能克服公知技术缺点，一种性能与价格比合理的、耐磨、增强、抗菌性的热塑性复合塑料管材。
本发明的再一个目的，是提供一种生产上述复合塑料管材的方法，包括工艺及装备，该方法简单、能耗低，易于生产。
为实现上述目的，本发明的方案为：一种复合塑料管，所述管由多层构成，最外层管为抗磨层，由低密度聚乙烯100重量份，EVA（乙烯醋酸乙烯共聚物）3－10重量份，抗氧化剂0.5－2重量份组成，中间层为增强层，由高密度聚乙烯HDPE10080－85重量份，纳米碳酸钙5－15重量份组成，内层为清洁型输水层，由高密度聚乙烯HDPE10096－100重量份，抗菌母粒4－6重量份，抗氧剂2－4重量份组成，所述抗菌母粒由高密度聚乙烯HDPE10070－75重量份，加入含银离子的纳米无机抗菌剂20－25重量份，硅烷偶联剂1－3重量份混合，POE或增容剂3－5重量份，干燥制成抗菌母粒。
一种由上述技术方案提供的复合塑料管制作方法，由多个塑料挤塑机组合，共用一付挤塑模具，从模具的不同位置布置各个塑料挤塑机的机头，一个第一台塑料挤塑机从中心流道挤出管材的内层，一个第二台塑料挤塑机在内层的管壁外挤出中间层，一个第三台挤塑机在中间层的管壁外挤出外层，形成所述的复合塑料管。
采用上述方案形成的复合塑料管，三层管材料不同，中间层包覆在内层之外，外层包覆中间层，三层结构有各自的厚度，由于是同一热塑工艺条件下形成，所以各层嵌合紧密，连接牢固，符合使用要求，实现了本发明的目的。
附图说明
图1为复合塑料管主视图；
图2为复合塑料管挤塑机平面布置图；
图3为复合塑料管共挤塑模具剖示图。
具体实施方式
如图1所示为复合塑料管的管壁结构，所述管为多层，本实施例为三层，内管1为输水层，中间层2为加强层，最外层3为抗磨层，为复合管提供强度支持。本实施例的外层管3由低密度聚乙烯100重量份，EVA（乙烯－醋酸乙烯共聚物）10重量份，抗氧化剂0.3重量份组成，中间层2由高密度聚乙烯80重量份，纳米碳酸钙10重量份组成，内管1由高密度HDPE10096重量份，抗菌母粒5重量份，所述的抗菌母粒由高密度聚乙烯HDPE10093重量份，抗氧化剂3重量份组成，加入钠米级无机抗菌材料如钠米级载银锌沸石/载银磷酸锆或氧化锌中的一种或多种形成。其中抗菌母粒需先按比例将钠米材料，硅烷偶联剂同时加入高速升温混料机中进行表面活化处理，然后将活化后的钠米材料与POE或增容剂，高密度聚乙烯树脂，按比例加入到高速混料机中分散混合，再加入到造粒机中，通过口模制成钠米级分散的抗菌母粒完成备料过程。
如图2为组合塑料挤塑机，本实施例由于所生产的复合塑料管为三层，所以用三台塑料挤塑机组合生产管体，为一个第一塑料挤塑机4，一个第二塑料挤塑机5，一个第三塑料挤塑机6，及一台共用的塑料挤塑机共挤模具7，还有一台挤出管材标志色带线的挤塑机8，塑料挤塑机4所带的一个第一机头9沿注塑模具7的轴线安装，挤塑机5所带的一个第二机头10，挤塑机6所带的一个第三机头11均垂直于注塑共挤模具7的轴线，分布在模具7的两侧。
如图3所示为生产复合塑料管所用的共挤塑模，所述模具为多台塑料挤塑机共用模具。在剖示图中，由第一塑料挤塑机4所带的机头9挤出的熔融塑料从中心流道12挤出管材的内层1，在流道中设置有滤网13，第二塑料挤塑机5所带的机头10垂直于模具轴线安装，其流道14在已形成的内层1上挤出中间层2，使塑料熔料均匀地包覆在内层1上，第三塑料挤塑机6所带的机头11在稍后位置垂直于模具轴线位置安装，通过流道15输出熔融塑料，挤出外层3，使其均匀地包覆在中间层2的外面，形成管道的最外层，由于均是在热融状态下内层、中间层、外层依次形成，故各层之间结合紧密，冷却后收缩一致，故形成的管材能达到技术方案所要求的条件，形成合格的管材。
为保证中间层2和外层3材料的实密性，以提高管材的承压能力，在三层塑料分挤共成型的模具中，设置了环形储料槽16，17，并在流道上均设有阻尼环装置18，19，即在流道上一小段向内凸进，以减少流道的截面积，阻挡熔体的流动，使熔体从环形储料槽沿圆锥面挤出时，料流均匀，提高熔体压力，消除合流线，达到熔体均质的目的，以保证熔体融料流的混合均匀性。
所述的管材各层的厚度，由管径及管子的耐压要求决定，不作统一的规定。在制作管材时，各层间的厚度，可以通过控制各自挤出的融体压力和挤出机的挤出量，以及口模间隙尺寸，控制流量来保证管壁厚度。
在制作时，模具内设置的金属芯棒20形成管内层，随着加工的进行，形成不同层壁，上一层管材的外表面作为本层料流的芯棒一同向前推进，同样第二层管材作为第三层料流的芯棒一同向前推进，内壁管道的金属芯棒，一直伸到机头前端部。复合管材挤出模头后，通过真空箱定径，冷却后，经牵引切割而成制品。

Claims (6)

1.一种复合塑料管，其特征在于：所述所述管由多层构成，最外层管为抗磨层，由低密度聚乙烯100重量份，EVA（乙烯醋酸乙烯共聚物）3－10重量份，抗氧化剂0.5－2重量份组成，中间层为增强层，由高密度聚乙烯HDPE10080－85重量份，纳米碳酸钙5－15重量份组成，内层为清洁型输水层，由高密度聚乙烯HDPE10096－100重量份，抗菌母粒4－6重量份，抗氧剂2－4重量份组成，所述抗菌母粒由高度聚乙烯HDPE10070－75重量份，加入含银离子的纳米无机抗菌剂20－25重量份，硅烷偶联剂1－3重量份混合，POE或增容剂3－5重量份，干燥制成抗菌母粒。
2.一种由权利要求1的技术方案提供的复合塑料管制作方法，其特征在于：由多个塑料挤塑机组合，共用一付注塑模具，从模具的不同位置布置各个塑料挤塑机的机头，一个第一台塑料挤塑机（4）从中心流道挤出管材的内层，一个第二台塑料挤塑机（5）在内层的管壁外挤出中间层，一个第三台挤塑机（6）在中间层的管壁外挤出外层，形成所述的复合塑料管。
3.根据权利要求2所述的复合塑料管制作方法，其特征在于：塑料挤塑机（4）所带的一个第一机头（9）沿注塑模具（7）的轴线安装，挤塑机（5）所带的一个第二机头（10），挤塑机（6）所带的一个第三机头（11）均垂直于注塑模具7的轴线，分布在模具（7）的两侧。
4.根据权利要求3所述的复合塑料管制作方法，其特征在于：由第一塑料挤塑机（4）所带的机头（9）挤出的熔融塑料从中心流道（12）挤出管材的内层（1），在流道中设置有滤网（13），第二塑料挤塑机（5）所带的机头（10）垂直于模具轴线安装，其流道（14）在已形成的内层（1）上挤出中间层（2），使塑料熔料均匀地包覆在内层（1）上，第三塑料挤塑机（6）所带的机头（11）在稍后位置垂直于模具轴线位置安装，通过流道（15）输出熔融塑料，挤出外层（3），使其均匀地包覆在中间层（2）的外面，形成管道的最外层。
5.根据权利要求4所述的复合塑料管制作方法，其特征在于：在三层塑料分挤共成型的模具中，设置了环形储料槽（16、17），并在流道上均设有阻尼环装置（18、19），即在流道上一小段向内凸进，以减少流道的截面积。
6.根据权利要求2所述的复合塑料管制作方法，其特征在于：模具内设置的金属芯棒（20）形成管内层，随着加工的进行，形成不同层壁，上一层管材的外表面作为本层料流的芯棒一同向前推进，同样第二层管材作为第三层料流的芯棒一同向前推进，内壁管道的金属芯棒，一直伸到机头前端部。
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