CN106151774A - 一种聚丁烯（pb）玄武岩纤维增强供暖管材 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚丁烯（PB）玄武岩纤维增强供暖管材；与现有管材不同在于：第一，在外层添加玄武岩纤维与聚丁烯（PB）原料混合（混合比为1/50‑1/10）份,混合层深度为管材厚度的（1/5‑1/2）mm；玄武岩纤维材料为更好的与聚丁烯材料相融合，添加其偶联剂通过高温、高压挤出工艺成型，来实现有机材料与无机材料的贴合性。其增强管材韧性、耐冲击性；第二，内层为添加2%‑5%的活性银离子载银抗细菌滋生的卫生环保母粒材料（混合比1/50‑1/20）份,混合层深度为管材厚度的（1/5‑1/2）mm，为添加环保卫生的抗阻氧母粒料，使其管材本身达到卫生环保、不结垢、不滋生细菌、韧性好、强度高、抗蠕变性好等特点。通过添加偶联剂来实现有机材料与无机材料的贴合性,其增强管材韧性、耐冲击性；具有抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等多种优异性能。

Description

一种聚丁烯（PB）玄武岩纤维增强供暖管材
技术领域
本发明涉及一种供暖管材，尤其是一种聚丁烯（PB）玄武岩纤维增强供暖管材。
背景技术
目前国内在地板辐射采暖系统中经常选用的采暖管材主要有以下几种。
PE-X：交联聚乙烯。按生产方式分为过氧化物交联（PE-Xa）、硅烷交联（PE-Xb）、电子束交联（PE-XC）和偶氮交联（PE-Xd）四种。其中过氧化物交联（PE-Xa）和硅烷交联（PE-Xb）是国内常用的两种交联聚乙烯管材产品。
PP-B：耐冲击共聚聚丙烯（韩国曾经称之为PP-C）。
PP-R：无规共聚聚丙烯。
PB：聚丁烯。
PE-RT：耐高温聚乙烯。
按照国家和国际的产品标准要求，生产冷热水用塑料管材和塑料管件的原料，必须是按照GB/T18252—2008《塑料管道系统用外推法对热塑性塑料管材长期静液压强度的测定》中规定进行试验而通过合格判定的管道专用料。每个原料生产厂家必须按管材产品标准做出满足预测强度参照曲线的蠕变破坏曲线，才能证明所销售的原料是合格的。
采暖管材性能：
PE-X：采用中密度聚乙烯或高密度聚乙烯与硅烷交联或过氧化物交联的方法。在聚乙烯的线性长分子链之间进行化学键连接，形成立体网状分子链结构。相对一般的聚乙烯而言，提高了拉伸强度、耐热性、抗老化性、耐应力开裂性和尺寸稳定性等性能。整个生产过程属于化学反应过程。该品种具有交联剂不易分散均匀，交联度较难控制一致和需要定时清理螺杆以防止产生凝胶颗粒等难点，产品的质量控制难度较大，一般的小型生产企业难以做好。合格PE-X管材具有力学性能好、耐高温和低温性能好等优点。但是，PE-X管材没有热塑性能，不能用热熔焊接的方法连接和修复。
PP-B：耐低温性能好、弯曲模量高、连接性能优越和原料成本低。但在地板辐射采暖系统0.6MPa的设计压力下需要选用S3.2系列的管材（PE-X、PP-R、
PB和PE-RT等均需选S5），dn20的管材壁厚为2.8mm，内径相对于PE-X、PP-R、PB和PE-RT品种减小1.6mm。耐热性能相对其它产品而言较差。原料厂家目前还没有做出蠕变破坏曲线。
PP-R：耐高温性能好、力学性能好和连接性能优越。但耐低温冲击性能较差。PB：耐蠕变性能和力学性能优越，几种管材中最柔软，相同的设计压力下设计计算壁厚最薄。在同样的使用条件下，相同的壁厚系列的管材，该品种的使用安全性最高。但原料价格最高，是其它品种的一倍以上，当前在国内应用面积较少。
PE-RT：该原料是一种力学性能十分稳定的中密度聚乙烯，由乙烯和辛烯的单体经茂金属催化共聚而成。它所特有的乙烯主链和辛烯短支链结构，使之同时具有乙烯优越的韧性、耐应力开裂性能、耐低温冲击、杰出的长期耐水压性能和辛烯的耐热蠕变性能。可以用热熔连接方法连接，遭到意外损坏也可以用管件热熔连接修复。原料具有符合产品标准的蠕变破坏曲线，是聚乙烯中现阶段唯一不需交联就可用于热水管的一个品种。但其加工范围较窄，质量控制较难。
对于供暖管材来讲，现有的供暖管材其管材韧性、耐冲击性较差，强度低，管材本身的卫生环保、结垢性较差，易滋生细菌，因而需要加以改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，在此提供一种聚丁烯（PB）玄武岩纤维增强供暖管材；与现有管材不同在于；本管材增强其韧性、耐冲击性；管材本身达到卫生环保、不结垢、不滋生细菌、韧性好、强度高、抗蠕变性好等特点。
本发明是这样实现的，构造一种聚丁烯（PB）玄武岩纤维增强供暖管材，其特征在于：本管材具有外层和内层两部分；
其中，外层添加为玄武岩纤维与聚丁烯（PB）原料混合（混合比为1/50-1/10）份,混合层深度为管材厚度的（1/5-1/2）mm，玄武岩纤维材料为更好的与聚丁烯材料相融合，添加其偶联剂通过高温、高压挤出工艺成型，来实现有机材料与无机材料的贴合性，其增强管材韧性、耐冲击性；
其中，内层为添加2%-5%的活性银离子载银抗细菌滋生的卫生环保母粒材料（混合比1/50-1/20）份,混合层深度为管材厚度的（1/5-1/2）mm，为添加环保卫生的抗阻氧母粒料，使其管材本身达到卫生环保、不结垢、不滋生细菌、韧性好、强度高、抗蠕变性好等特点。
根据本发明所述聚丁烯（PB）玄武岩纤维增强供暖管材，其特征在于：所述聚丁烯（PB）玄武岩纤维增强供暖管材原料,在1450-1500℃温度回炉熔炼，通过喷丝板拉伸成连续纤维，并以玄武岩纤维为增强体而制成的新型复合材料提炼可用的玄武岩材料，通过在1450℃左右的环境中熔融提炼，其材料本身具有高强度、高韧性、卫生指标达标的优秀原材料；通过添加偶联剂来实现有机材料与无机材料的贴合性,其增强管材韧性、耐冲击性；具有抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等多种优异性能。
本发明的优点在于：本发明通过改进提供一种聚丁烯（PB）玄武岩纤维增强供暖管材；与现有管材不同在于：第一，在外层添加玄武岩纤维与聚丁烯（PB）原料混合（混合比为1/50-1/10）份,混合层深度为管材厚度的（1/5-1/2）mm，玄武岩纤维材料为更好的与聚丁烯材料相融合，添加其偶联剂通过高温、高压挤出工艺成型，来实现有机材料与无机材料的贴合性。其增强管材韧性、耐冲击性；第二，内层为添加2%-5%的活性银离子载银抗细菌滋生的卫生环保母粒材料（混合比1/50-1/20）份,混合层深度为管材厚度的（1/5-1/2）mm，为添加环保卫生的抗阻氧母粒料，使其管材本身达到卫生环保、不结垢、不滋生细菌、韧性好、强度高、抗蠕变性好等特点。通过添加偶联剂来实现有机材料与无机材料的贴合性,其增强管材韧性、耐冲击性；具有抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等多种优异性能。
附图说明
图1是本发明所述的供暖管材的实施结构示意图
其中：1、外层，2、内层。
具体实施方式
下面将结合附图1对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明通过改进提供一种聚丁烯（PB）玄武岩纤维增强供暖管材；与现有管材不同在于：第一，在外层添加玄武岩纤维与聚丁烯（PB）原料混合（混合比为1/50-1/10）份,混合层深度为管材厚度的（1/5-1/2）mm，玄武岩纤维材料为更好的与聚丁烯材料相融合，添加其偶联剂通过高温、高压挤出工艺成型，来实现有机材料与无机材料的贴合性，其增强管材韧性、耐冲击性；第二，内层为添加2%-5%的活性银离子载银抗细菌滋生的卫生环保母粒材料（混合比1/50-1/20）份,混合层深度为管材厚度的（1/5-1/2）mm，为添加环保卫生的抗阻氧母粒料，使其管材本身达到卫生环保、不结垢、不滋生细菌、韧性好、强度高、抗蠕变性好等特点。
其中，聚丁烯（PB）热水管道是用专用原料经过技术成型，具有优良的耐热抗蠕变性能和耐环境的应力开裂性，是一种非常优秀的热水管道。温度适宜能力强。PB正常使用温度在－20～90℃，最高可耐温度110℃。而PP-R正常使用温度在0～70℃，PE管道正常使用－20～40℃，PB管道在北方的寒冷地带会显示它非常明显的优势。
其中，PB树脂具有特殊密度（0.937）结晶体，是具有柔软性的异性质体。属于有机化工材料类的高科技产品，其异性结构具有很好的抗磨损性、抗分裂性、耐高温性。由其制成的PB管材是当今世界上最先进的自来水管、热水和暖气排管之一，具有耐寒、耐热、耐压、不生锈、不腐蚀、不结垢、寿命长（可达50-100年），且有能长期耐老化特点，是作为加热盘管的理想材料。有“塑料中的黄金”的声誉。
本发明所述的聚丁烯（PB）玄武岩纤维增强供暖管材以卓越的品质,由于玄武岩纤维是以天然玄武岩矿石为原料，将矿石破碎后加入，在1450-1500℃温度回炉熔炼，通过喷丝板拉伸成连续纤维，并以玄武岩纤维为增强体而制成的新型复合材料提炼可用的玄武岩材料，通过在1450℃左右的环境中熔融提炼，其材料本身具有高强度、高韧性、卫生指标达标的优秀原材料。
其中，玄武岩纤维是一种人造新出现的新型无机环保绿色高性能纤维材料，它的结构及性能类似于玻璃纤维，在耐高温、耐水汽、耐腐蚀性和绝热阻燃等性能方面都优于玻璃纤维，它在空气和水武岩连续纤维不仅稳定性好，而且还具有电绝缘性、抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等多种优异性能。玄武岩连续纤维已在纤维增强复合材料、摩擦材料、造船材料、隔热材料、汽车行业、高温过滤织物以及防护领域等多个方面得到了广泛的应用。
玄武岩主要技术指标（参照表）：
试验参照GB/T 19473.2-2004冷热水用聚丁烯(PB)管道系统（第2部分：管材）进行：
一、力学性能：管材的力学性能符合下表的规定：
二、管材的物理和化学性能符合下表规定：
三、管材与所配管件连接后，根据连接方式，按照下表的要求，通过耐内压、弯曲、耐拉拔、热循环、压力循环、耐真空等系统适用性试验：
四、按下表规定的参数进行静液压试验，试验中管材，管件以及连接件处无破裂、无渗漏：
五、按下表进行弯曲试验，试验中管材、管件以及连接件处无破裂、无渗漏。仅当管材公称直径大于等于32mm时做此试验。
六、按下表的试验条件进行耐拉拔试验，将管材与等径或异经直通管件连接而成的组件施加恒定的轴向拉力，并保持规定的时间，试验过程中管材与管材连接处不发生松脱：
对各种设计压力的管道系统均应按上表规定进行（23±2）℃的拉拔试验，同时根据管道系统的设计压力选取的轴向拉力，进行拉拔试验，试件数量为3个。级别1、2、4也可以按Tmax+10℃进行试验。
仲裁试验时，级别5按上表进行，级别1、2、4按Tmax+10℃进行试验。
较高压力下的试验结果也可适用于较低压力下的应用级别。
七、按下表规定的条件进行热循环试验，试验中管材、管件以及连接处无破裂、无渗漏。
较高温度、较高压力下的试验结果也可适用于较低温度或较低压力下的应用级别。
八、按下表规定的条件进行循环压力冲击试验，试验中管材、管件以及连接处无破裂、无渗漏：
较高压力下的试验结果也可适用于较低压力下的应用级别。
九、按下表给出的参数进行真空试验：
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (2)

1.一种聚丁烯（PB）玄武岩纤维增强供暖管材，其特征在于：本管材具有外层（1）和内层（2）两部分；
其中，外层（1）添加为玄武岩纤维与聚丁烯（PB）原料混合（混合比为1/50-1/10）份,混合层深度为管材厚度的（1/5-1/2）mm；玄武岩纤维材料为更好的与聚丁烯材料相融合，添加其偶联剂通过高温、高压挤出工艺成型，来实现有机材料与无机材料的贴合性,其增强管材韧性、耐冲击性；
其中，内层（2）为添加2%-5%的活性银离子载银抗细菌滋生的卫生环保母粒材料（混合比1/50-1/20）份,混合层深度为管材厚度的（1/5-1/2）mm，为添加环保卫生的抗阻氧母粒料，使其管材本身达到卫生环保、不结垢、不滋生细菌、韧性好、强度高、抗蠕变性好。
2.根据权利要求1所述聚丁烯（PB）玄武岩纤维增强供暖管材，其特征在于：所述聚丁烯（PB）玄武岩纤维增强供暖管材原料,在1450-1500℃温度回炉熔炼，通过喷丝板拉伸成连续纤维，并以玄武岩纤维为增强体而制成的新型复合材料提炼可用的玄武岩材料，通过在1450℃左右的环境中熔融提炼，其材料本身具有高强度、高韧性、卫生指标达标的优秀原材料；通过添加偶联剂来实现有机材料与无机材料的贴合性,其增强管材韧性、耐冲击性；具有抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等多种优异性能。
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Application publication date: 20161123