CN105221859A - 一种纤维增强型保温热塑性塑料复合管材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于工程材料领域，具体涉及一种纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，并进一步公开了其制备方法。本发明所述纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，包括由内至外依次设置的热塑性塑料内管(1)、纤维增强层(2)、热塑性塑料包覆层(3)、发泡塑料保温层(4)和热塑性塑料外管(5)；所述热塑性塑料内管(1)、热塑性塑料包覆层(3)和热塑性塑料外管(5)彼此独立的为由热塑性改性塑料经挤出制得。本发明所述纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，由于特别设置了由热塑性树脂和改性剂改性的热塑性改性塑料包覆层，使得纤维与塑料之间紧密结合，限制了纤维编织层发生分层、开裂和松动现象，提高纤维编织层的可靠性。

Description

一种纤维增强型保温热塑性塑料复合管材及其制备方法
技术领域
本发明属于工程材料领域，具体涉及一种纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，并进一步公开了其制备方法。
背景技术
热塑性塑料管材，即是指以具有加热软化、冷却硬化特性的热塑性塑料为材料而制成的管制品的统称，我们日常生活中使用的大部分塑料制品均属于这个范畴。加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯、聚苯乙烯(PS)、聚甲醛，聚碳酸酪，聚酰胺、丙烯酸类塑料、其它聚烯侵及其共聚物、聚讽、聚苯醚，氯化聚醚等都是常见的热塑性塑料。热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动.冷却变硬的过程是物理变化。
当前市场上的热塑性塑料管材大体上有两种，一种是无增强材料增强的常规塑料管，另一种是含有金属、纤维等增强材料增强的塑料复合管材，后者在性能及应用上明显优于前者，可以在环境恶劣的情况下输送流体，降低爆管风险。对于有增强的塑料复合管材，其增强材料主要有金属丝、金属板、无机纤维、有机纤维等材料。其中，由金属丝和金属板增强的塑料复合管材，由于金属和塑料的相容性差导致连接困难、韧性差、易产生应力集中、盘管困难等缺点；而对于纤维增强的塑料复合管材就不存在这样的问题。
纤维增强塑料复合管材的种类也很多，按纤维种类分有无机纤维、有机纤维和混合纤维增强，按照纤维的增强方式又可以分为连续纤维缠绕、纤维编织包覆增强和短纤维增强型。纤维增强塑料复合管材具有加工成型方便、纤维增强层分布均匀且纤维含量可控等特点，特别是纤维与塑料的相容性明显优于金属丝或金属板。同时，纤维增强塑料复合管材具有较高的耐压强度，简便的连接技术，优越的韧性，不易形成应力集中等优势。因此，纤维增强塑料复合管材广泛应用于石油天然气工业、深海管道、航空将天领域，占有极大的市场空间。
对于大多数现有纤维增强热塑性塑料复合管材而言，大部分首先将连续纤维在张力作用下与热塑性塑料浸润复合制备连续纤维增强热塑性塑料预浸带，再将预浸带缠绕热塑性塑料管材，或者直接在热塑性塑料管材表面缠绕连续纤维，最后在带缠绕层管材表面挤出一层包覆层，或者使用短纤维与热塑性塑料共混挤出管材，这样要么纤维在张力作用下使纤维受损，要么无法充分利用纤维的增强作用，而且缠绕的预浸带或者缠绕的连续纤维增强方式较单一，这样就限制了复合管材在某些恶劣条件下的应用。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的纤维增强型热塑性塑料复合管材由于纤维增强的方式受限，导致其无法再恶劣条件下使用的问题，进而提供一种纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，并进一步公开其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明所述的纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，包括热塑性塑料内管和热塑性塑料外管；所述热塑性塑料内管和热塑性塑料外管之间，由内至外依次设置有纤维增强层、热塑性塑料包覆层、以及发泡塑料保温层；
所述热塑性塑料包覆层为由热塑性改性塑料制得的包覆层；
所述热塑性改性塑料由至少一种热塑性树脂与改性剂共混改性而成；或者由两种以上热塑性树脂分别与改性剂共混之后经多层共挤出进行改性而成。
所述的管材挤出方式为挤出机直接挤出或者多层共挤出。
进一步的，所述热塑性塑料内管和/或所述热塑性塑料外管彼此独立的为由热塑性改性塑料制得；
所述热塑性改性塑料由至少一种热塑性树脂与改性剂共混改性而成；或者由两种以上热塑性树脂分别与改性剂共混之后经多层共挤出进行改性而成。所述的管材挤出方式为挤出机直接挤出或者多层共挤出。
本发明所述的热塑性改性塑料内管、热塑性改性塑料包覆层和热塑性改性塑料外管可以是同种改性塑料，也可以不同。
所述改性剂包括增容剂、增塑剂、热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂、色母粒中的至少一种。
所述热塑性改性塑料中，以所述热塑性树脂的重量份数为100份计，所述增容剂为0-10重量份，所述增塑剂为0-35重量份，所述热稳定剂为0-10重量份，所述抗氧剂为0-0.8重量份，所述光稳定剂为0-3重量份，所述色母粒为0-3重量份。
所述增容剂包括PE-g-MAH、PP-g-MAH、EVA-g-MAH、POE-g-MAH、EPDM-g-MAH、SMA树脂中的一种或几种的混合物；
所述的抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂或者亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种复配，所述受阻酚类抗氧剂包括1010、736、264、1098、300中至少的一种，所述亚磷酸酯类抗氧剂包括168、P-EPQ、618、626中的至少一种；
所述光稳定剂包括水杨酸酯类、领羟基苯并三唑、受阻胺类光稳定剂中的至少一种。
所述的热塑性树脂包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、尼龙、聚苯乙烯、聚对笨二甲酸乙二醇、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚醚醚酮、乙烯-乙烯醇共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中一种或几种的混合物。所述的热塑性塑料最优选聚乙烯、聚丙烯或者尼龙。
所述纤维增强层为采用编织技术织造而成的纤维编织物，所述纤维编织物为二维编织物和/或三维编织物；
所述二维编织物包括菱形编织、规则编织或赫格利斯结构中的一种；所述的三维编织物为二步法三维编织、四步法三维编织或六步法三维编织中的一种。所述的纤维编织角度优选15-45°，所述的纤维编织层为一层或者多层。所述的多层为层间相同类型的编织方式或者不同类型的层间编织方式。
形成所述纤维增强层的纤维包括玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、涤纶纤维、腈纶纤维、锦纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚酰亚胺纤维一种或者几种的混合纤维。所述的纤维最优选玻璃纤维、碳纤维或者芳纶纤维。
本发明还公开了一种制备所述的纤维增强型保温热塑性塑料复合管材的方法，包括如下步骤：
(a)按照常规方法，利用热塑性树脂在挤出机中挤出制得所述热塑性改性塑料内管；
(b)按照设定好的程序在所述热塑性改性塑料内管的外层进行纤维编织，制得所述纤维增强层；
(c)按照选定的重量份数取所述热塑性树脂与改性剂混合均匀，并将步骤(b)编织好的管材进行预热，在所述纤维增强层的外表面挤出，得到所述热塑性塑料包覆层；
(d)以带有热塑性塑料包覆层的复合管材为芯管，利用热塑性树脂在挤出机上挤出制得所述热塑性塑料外管；
(e)在所述热塑性塑料包覆层和所述热塑性塑料外管的间隙喷灌聚氨酯发泡塑料形成所述发泡塑料保温层，即得。
所述步骤(a)和/或所述步骤(d)中，还彼此独立的包括按照选定的重量份数取所述热塑性树脂与改性剂混合均匀进行改性的步骤。
其中，所述的发泡塑料保温层与热塑性塑料外管为一步法或者两步法制备：其中，一步法为以带有包覆层的复合管材为芯管，在芯管外挤出一层热塑性改性塑料外管，同时通过聚氨酯发泡机在芯管与外管间隙喷灌聚氨酯发泡塑料，使热塑性改性塑料包覆层与热塑性改性塑料外管紧密结合，形成发泡塑料保温层；二步法为以带有包覆层的复合管材为芯管，在通过挤出机挤出热塑性改性塑料外管，芯管与外管在聚氨酯发泡平台上，使用聚氨酯发泡机在芯管与外管间隙喷灌聚氨酯发泡塑料形成发泡塑料保温层。
本发明所述纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，由于特别设置了由热塑性树脂和改性剂改性的热塑性改性塑料包覆层，使得纤维与塑料之间紧密结合，限制了纤维编织层发生分层、开裂和松动现象，提高纤维编织层的可靠性。同时，由于进一步对所述热塑性塑料内管和/或热塑性塑料外管进行热塑性树脂的改性，并且因改性方式的不同，可以赋予复合管材不同的使用性能，也有利于纤维编织层与塑料的结合。本发明选择对带有纤维编织层的复合热塑性塑料管材预热，亦可以提高纤维编织层与塑料的结合，充分的发挥增强层作用。
本发明所述复合管材的纤维增强层采用编织的方法，可以很大程度上降低对纤维的损伤，并通过对纤维编织层间的合理选择，可以最大限度的发挥纤维编织层的增强作用。同时，纤维编织层是一层或者多层，可以满足管材的不同耐压要求，耐压等级可达42MPa。
本发明所述复合管材的发泡塑料保温层与热塑性改性塑料外管为一步法或者两步法制备，成型更为方便快捷。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明所述纤维增强型保温热塑性塑料复合管材的结构示意图；
图2为本发明所述复合管材的一种加工工艺示意图；
图中附图标记表示为：1-热塑性塑料内管，2-纤维增强层，3-热塑性塑料包覆层，4-发泡塑料保温层，5-热塑性塑料外管。
具体实施方式
如图1所示，本发明所述的纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，包括自内向外依次设置的热塑性塑料内管1、纤维增强层2、热塑性塑料包覆层3、发泡塑料保温层4和热塑性塑料外管5。
所述热塑性塑料包覆层3、热塑性塑料内管1、以及热塑性塑料外管5彼此独立的为由热塑性改性塑料经挤出制得；
所述热塑性改性塑料由至少一种热塑性树脂与改性剂共混改性而成；或者由两种以上热塑性树脂分别与改性剂共混之后经多层共挤出进行改性而成。
下述各实施例按照上述结构、选取不同的改性材料进行制备所述纤维增强型保温热塑性塑料复合管材。
实施例1
首先制备热塑性塑料内管、热塑性塑料包覆层和热塑性塑料外管用料，具体组份及配比(重量份数)见表1。
表1实施例1中所述复合管材选用材料(kg)
如图2所示，本实施例所述复合管材按照如下步骤制备：
按照表1各层的组份及配比(kg)准确称量，分别投入高速混合机充分混合制备各层专用料，将改性聚乙烯内管专用料投入挤出机中挤出，获得改性聚乙烯内管；
选择玻璃纤维，按照菱形二维结构编织，编织角度30°，编织5层，在改性聚乙烯内管外层编织玻璃纤维；
然后将其在150℃下预热，待纤维编织层与改性聚乙烯内管发生粘结时，在表面挤出一层改性聚乙烯包覆专用料于纤维编织层表面，形成改性聚乙烯包覆层；
发泡塑料保温层与热塑性改性塑料外管选择一步法制备，具体为：以带有包覆层的复合管材为芯管，在芯管外挤出一层改性聚乙烯外管专用料，同时通过聚氨酯发泡机在芯管与外管间隙喷灌聚氨酯发泡塑料，使改性聚乙烯包覆层与改性聚乙烯外管紧密结合，形成聚氨酯发泡保温层。
实施例2
首先制备热塑性塑料内管、热塑性塑料包覆层和热塑性塑料外管用料，具体组份及配比(kg)见表2。
表2实施例2中所述复合管材选用材料(kg)
如图2所示，本实施例所述复合管材按照如下步骤制备：
按照表2各层的组份及配比(kg)准确称量，分别投入高速混合机充分混合制备各层专用料，将改性聚丙烯内管专用料投入挤出机中挤出，获得改性聚丙烯内管；
选择玻璃纤维，按照规则二维结构编织，编织角度30°，编织5层，在改性聚丙烯内管外层编织玻璃纤维；
然后将其在175℃下预热，待纤维编织层与改性聚丙烯内管发生粘结时，在表面挤出一层改性聚丙烯包覆专用料于纤维编织层表面，形成改性聚丙烯包覆层；
发泡塑料保温层与热塑性改性塑料外管选择一步法制备，具体为：以带有包覆层的复合管材为芯管，在芯管外挤出一层改性聚丙烯外管专用料，同时通过聚氨酯发泡机在芯管与外管间隙喷灌聚氨酯发泡塑料，使改性聚丙烯包覆层与改性聚丙烯外管紧密结合，形成聚氨酯发泡保温层。
实施例3
首先制备热塑性塑料内管、热塑性塑料包覆层和热塑性塑料外管用料，具体组份及配比(kg)见表3。
表3实施例3中所述复合管材选用材料(kg)
如图2所示，本实施例所述复合管材按照如下步骤制备：
按照表3各层的组份及配比(kg)准确称量，分别投入高速混合机充分混合制备各层专用料，将改性聚乙烯内管专用料投入挤出机中挤出，获得改性聚乙烯内管，选择芳纶纤维，按照赫格利斯二维结构编织，编织角度30°，编织2层，在改性聚乙烯内管外层编织芳纶纤维，然后将其在150℃下预热，待纤维编织层与改性聚乙烯内管发生粘结时，在表面挤出一层改性聚乙烯包覆专用料于纤维编织层表面，形成改性聚乙烯包覆层，发泡塑料保温层与热塑性改性塑料外管选择二步法制备，具体为：以带有包覆层的复合管材为芯管，在通过挤出机挤出改性聚乙烯外管，芯管与外管在聚氨酯发泡平台上，使用聚氨酯发泡机在芯管与外管间隙喷灌聚氨酯发泡塑料形成发泡塑料保温层。
实施例4
首先制备热塑性塑料内管、热塑性塑料包覆层和热塑性塑料外管用料，具体组份及配比(kg)见表4。
表4实施例4中所述复合管材选用材料(kg)
如图2所示，本实施例所述复合管材按照如下步骤制备：
按照表4各层的组份及配比(kg)准确称量，分别投入高速混合机充分混合制备各层专用料，将改性聚乙烯内管专用料投入挤出机中挤出，获得改性聚乙烯内管；
选择碳纤维，按照二步法三维结构编织，编织角度30°，编织2层，在改性聚乙烯内管外层编织碳纤维；
然后将其在150℃下预热，待纤维编织层与改性聚乙烯内管发生粘结时，在表面挤出一层改性聚乙烯包覆专用料于纤维编织层表面，形成改性聚乙烯包覆层；
发泡塑料保温层与热塑性改性塑料外管选择二步法制备，具体为：以带有包覆层的复合管材为芯管，在通过挤出机挤出改性聚丙烯外管，芯管与外管在聚氨酯发泡平台上，使用聚氨酯发泡机在芯管与外管间隙喷灌聚氨酯发泡塑料形成发泡塑料保温层。
实施例5
首先制备热塑性塑料内管、热塑性塑料包覆层和热塑性塑料外管用料，具体组份及配比(kg)见表5。
表5实施例5中所述复合管材选用材料(kg)
如图2所示，本实施例所述复合管材按照如下步骤制备：
按照表5各层的组份及配比(kg)准确称量，分别投入高速混合机充分混合制备各层专用料，将改性尼龙6内管专用料投入挤出机中挤出，获得改性尼龙6内管；
选择玻璃纤维，按照四步法三维结构编织，编织角度30°，编织2层，在改性尼龙6内管外层编织玻璃纤维；
然后将其在190℃下预热，待纤维编织层与改性尼龙6内管发生粘结时，在表面挤出一层改性聚乙烯包覆专用料于纤维编织层表面，形成改性聚乙烯包覆层；
发泡塑料保温层与热塑性改性塑料外管选择二步法制备，具体为：以带有包覆层的复合管材为芯管，在通过挤出机挤出改性聚乙烯外管，芯管与外管在聚氨酯发泡平台上，使用聚氨酯发泡机在芯管与外管间隙喷灌聚氨酯发泡塑料形成发泡塑料保温层。
实施例6
首先制备热塑性塑料内管、热塑性塑料包覆层和热塑性塑料外管用料，具体组份及配比(kg)见表6。
表6实施例6中所述复合管材选用材料(kg)
如图2所示，本实施例所述复合管材按照如下步骤制备：
按照表6各层的组份及配比(kg)准确称量，分别投入高速混合机充分混合制备各层专用料，将改性PET内管专用料投入挤出机中挤出，获得改性PET内管；
选择芳纶纤维，按照菱形二维结构编织，编织角度30°，编织2层，在改性PET内管外层编织芳纶纤维；
然后将其在260℃下预热，待纤维编织层与改性PET内管发生粘结时，在表面挤出一层改性聚丙烯包覆专用料于纤维编织层表面，形成改性聚丙烯包覆层；
发泡塑料保温层与热塑性改性塑料外管选择一步法制备，具体为：以带有包覆层的复合管材为芯管，在芯管外挤出一层改性聚乙烯外管专用料，同时通过聚氨酯发泡机在芯管与外管间隙喷灌聚氨酯发泡塑料，使改性聚丙烯包覆层与改性聚乙烯外管紧密结合，形成聚氨酯发泡保温层。
实施例7
首先制备热塑性塑料内管、热塑性塑料包覆层和热塑性塑料外管用料，具体组份及配比(kg)见表7。
表7实施例7中所述复合管材选用材料(kg)
如图2所示，本实施例所述复合管材按照如下步骤制备：
按照表7各层的组份及配比(kg)准确称量，分别投入高速混合机充分混合制备各层专用料，将改性聚丙烯内管专用料投入挤出机中挤出，获得改性聚丙烯内管；
选择碳纤维，按照赫格利斯二维结构编织，编织角度30°，编织3层，在改性PET内管外层编织碳纤维；
然后将其在185℃下预热，待纤维编织层与改性聚丙烯内管发生粘结时，在表面挤出一层改性聚丙烯包覆专用料于纤维编织层表面，形成改性聚丙烯包覆层；
发泡塑料保温层与热塑性改性塑料外管选择一步法制备，具体为：以带有包覆层的复合管材为芯管，在芯管外挤出一层改性聚乙烯外管专用料，同时通过聚氨酯发泡机在芯管与外管间隙喷灌聚氨酯发泡塑料，使改性聚丙烯包覆层与改性聚乙烯外管紧密结合，形成聚氨酯发泡保温层。
实施例8
首先制备热塑性塑料内管、热塑性塑料包覆层和热塑性塑料外管用料，具体组份及配比(kg)见表8。
表8实施例8中所述复合管材选用材料(kg)
如图2所示，本实施例所述复合管材按照如下步骤制备：
按照表8各层的组份及配比(kg)准确称量，分别投入高速混合机充分混合制备各层专用料，将改性聚乙烯内管专用料投入挤出机中挤出，获得改性聚乙烯内管；
选择芳纶纤维和涤纶纤维以3/1混合编织，按照赫格利斯二维结构编织，编织角度30°，编织3层，在改性聚乙烯内管外层编织混合纤维；
然后将其在150℃下预热，待纤维编织层与改性聚乙烯内管发生粘结时，在表面挤出一层改性PVC包覆专用料于纤维编织层表面，形成改性PVC包覆层；
发泡塑料保温层与热塑性改性塑料外管选择一步法制备，具体为：以带有包覆层的复合管材为芯管，在芯管外挤出一层改性聚乙烯外管专用料，同时通过聚氨酯发泡机在芯管与外管间隙喷灌聚氨酯发泡塑料，使改性PVC包覆层与改性聚乙烯外管紧密结合，形成聚氨酯发泡保温层。
实施例9
首先制备热塑性塑料内管、热塑性塑料包覆层和热塑性塑料外管用料，具体组份及配比(kg)见表9。
表9实施例9中所述复合管材选用材料(kg)
如图2所示，本实施例所述复合管材按照如下步骤制备：
按照表9各层的组份及配比(kg)准确称量，分别投入高速混合机充分混合制备各层专用料，分别将改性EVOH、POE-g-MAH混合料和改性聚乙烯专用料，按照内层、中层和外层结构，分别投入三台挤出机中三层共挤出，获得三层共挤出复合改性内管；
选择玻璃纤维，按照菱形二维结构编织，编织角度30°，编织3层，在改性共挤出内管外层编织玻璃纤维；
然后将其在190℃下预热，待纤维编织层与改性共挤出内管外层发生粘结时，在表面挤出一层改性聚丙烯包覆专用料于纤维编织层表面，形成改性聚丙烯包覆层；
发泡塑料保温层与热塑性改性塑料外管选择二步法制备，具体为：以带有包覆层的复合管材为芯管，在通过挤出机挤出改性聚乙烯外管，芯管与外管在聚氨酯发泡平台上，使用聚氨酯发泡机在芯管与外管间隙喷灌聚氨酯发泡塑料形成发泡塑料保温层。
实施例10
首先制备热塑性塑料内管、热塑性塑料包覆层和热塑性塑料外管用料，具体组份及配比(kg)见表10。
表10实施例10中所述复合管材选用材料
如图2所示，本实施例所述复合管材按照如下步骤制备：
按照表10各层的组份及配比(kg)准确称量，分别投入高速混合机充分混合制备各层专用料，将改性聚乙烯内管专用料投入挤出机中挤出，获得改性聚乙烯内管；
选择超高分子量聚乙烯纤维和玻璃纤维以层间不同纤维编织，即内层按照菱形二维结构编织超高分子量聚乙烯纤维，编织角度30°，编织2层，在超高分子量聚乙烯纤维外层编织一层玻璃纤维，按照二步法三维结构编织，编织角度30°，编织1层；
然后将其在150℃下预热，待纤维编织层与改性聚乙烯内管发生粘结时，在表面挤出一层改性聚乙烯包覆专用料于纤维编织层表面，形成改性聚乙烯包覆层；
发泡塑料保温层与热塑性改性塑料外管选择一步法制备，具体为：以带有包覆层的复合管材为芯管，在芯管外挤出三层共挤出复合改性外管专用料，同时通过聚氨酯发泡机在芯管与外管间隙喷灌聚氨酯发泡塑料，使改性聚乙烯包覆层与三层共挤出复合改性外管紧密结合，形成聚氨酯发泡保温层。
对比例1
本对比例所述复合管材的结构与上述实施例1相同，其区别仅在于，所述热塑性塑料内管、热塑性塑料包覆层和热塑性塑料外管均不进行热塑性树脂改性。
对比例2
本对比例所述复合管材的结构与上述实施例1相同，其区别仅在于，所述纤维增强层仅采用预浸带缠绕的方法增强，即浸过聚乙烯熔体的连续玻璃纤维经固化、脱模，获得预浸带，该预浸带厚度0.2mm，纤维含量50％，然后将预浸带按照30°缠绕角度在芯管缠绕5层，形成增强层。
本发明所述制备纤维编织物增强热塑性塑料复合管材的耐压强度按照GB/T6111-2003标准测试，性能数据如表11：
表11性能数据对比
项目 耐压强度/MPa
实施例1 39
实施例2 39
实施例3 42
实施例4 41
实施例5 40
实施例6 42
实施例7 39
实施例8 35
实施例9 39
实施例10 36
对比例1 29
对比例2 32
上述数据可见，本发明所述纤维编织物增强保温热塑性塑料复合管材的耐压强度，明显优于现有仅以未改性的塑料制备的塑料包覆层的产品，以及仅采用预浸带缠绕的方法制备纤维增强层的产品。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，包括热塑性塑料内管(1)和热塑性塑料外管(5)；其特征在于：所述热塑性塑料内管(1)和热塑性塑料外管(5)之间，由内至外依次设置有纤维增强层(2)、热塑性塑料包覆层(3)、以及发泡塑料保温层(4)；
所述热塑性塑料包覆层(3)为由热塑性改性塑料制得的包覆层；
所述热塑性改性塑料由至少一种热塑性树脂与改性剂共混改性而成；或者由两种以上热塑性树脂分别与改性剂共混之后经多层共挤出进行改性而成。
2.根据权利要求1所述的纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，其特征在于：所述热塑性塑料内管(1)和/或所述热塑性塑料外管(5)彼此独立的为由热塑性改性塑料制得；
所述热塑性改性塑料由至少一种热塑性树脂与改性剂共混改性而成；或者由两种以上热塑性树脂分别与改性剂共混之后经多层共挤出进行改性而成。
3.根据权利要求1或2所述的纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，其特征在于，所述改性剂包括增容剂、增塑剂、热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂、色母粒中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，其特征在于，所述热塑性改性塑料中，以所述热塑性树脂的重量份数为100份计，所述增容剂为0-10重量份，所述增塑剂为0-35重量份，所述热稳定剂为0-10重量份，所述抗氧剂为0-0.8重量份，所述光稳定剂为0-3重量份，所述色母粒为0-3重量份。
5.根据权利要求3或4所述的纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，其特征在于：
所述增容剂包括PE-g-MAH、PP-g-MAH、EVA-g-MAH、POE-g-MAH、EPDM-g-MAH、SMA树脂中的一种或几种的混合物；
所述的抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂或者亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种复配，所述受阻酚类抗氧剂包括1010、736、264、1098、300中至少的一种，所述亚磷酸酯类抗氧剂包括168、P-EPQ、618、626中的至少一种；
所述光稳定剂包括水杨酸酯类、领羟基苯并三唑、受阻胺类光稳定剂中的至少一种。
6.根据权利要求1-5任一所述的纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，其特征在于：所述的热塑性树脂包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、尼龙、聚苯乙烯、聚对笨二甲酸乙二醇、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚醚醚酮、乙烯-乙烯醇共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1-6任一所述的纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，其特征在于：所述纤维增强层(2)为采用编织技术织造而成的纤维编织物，所述纤维编织物为二维编织物和/或三维编织物；
所述二维编织物包括菱形编织、规则编织或赫格利斯结构中的一种；所述的三维编织物为二步法三维编织、四步法三维编织或六步法三维编织中的一种。
8.根据权利要求7所述的纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，其特征在于：形成所述纤维增强层(2)的纤维包括玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、涤纶纤维、腈纶纤维、锦纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚酰亚胺纤维一种或者几种的混合纤维。
9.一种制备权利要求1-8任一所述的纤维增强型保温热塑性塑料复合管材的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)按照常规方法，利用热塑性树脂在挤出机中挤出制得所述热塑性改性塑料内管(1)；
(b)按照设定好的程序在所述热塑性改性塑料内管(1)的外层进行纤维编织，制得所述纤维增强层(2)；
(c)按照选定的重量份数取所述热塑性树脂与改性剂混合均匀，并将步骤(b)编织好的管材进行预热，在所述纤维增强层(2)的外表面挤出，得到所述热塑性塑料包覆层(3)；
(d)以带有热塑性塑料包覆层(3)的复合管材为芯管，利用热塑性树脂在挤出机上挤出制得所述热塑性塑料外管(5)；
(e)在所述热塑性塑料包覆层(3)和所述热塑性塑料外管(5)的间隙喷灌聚氨酯发泡塑料形成所述发泡塑料保温层(4)，即得。
10.根据权利要求9所述的制备所述的纤维增强型保温热塑性塑料复合管材的方法，其特征在于，所述步骤(a)和/或所述步骤(d)中，还彼此独立的包括按照选定的重量份数取所述热塑性树脂与改性剂混合均匀进行改性的步骤。
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