CN106594446A - 一种复合ptc导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管 - Google Patents

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Abstract

一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，可以用极少的电能，安全迅速的将管道内壁沿电热丝电加热迅速均匀化冰，构成液体流道，使管道内的热水沿整条管道下流迅速化冰，控制元件可以控制电源功率，使导线产生的热量可以维持保温管道不结冰，也可通过控制电源实现管道内的水维持一定温度，实现打开水嘴就出热水的功能。生产工艺成熟简单，对管道强度提升大，因为管道内有水使电加热不容易产生过热现象，通过对电源的调整，实现功率可控，代表了保温管未来的发展方向。

Description

一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管
技术领域
本发明涉及一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，属于保温管领域。
背景技术
目前，公知的用于太阳能热水器方面的管道多为铝塑复合管、塑胶管，或为金属管等材料。冬季在管道保温不良的情况下常出现管道冻塞，而且，由于管道结冰膨胀，常出现上下水管道被冻裂的弊端,而导致无法正常使用。对于一些有机化工产品在温度低时，输送更是困难。由于管道带有保温，即使气温升高时，管道内的冰也不容易化开。为了解决以上问题，通常采用通过伴热带或排空的方式防止上下水管结冰冻裂。由于伴热带安装于管道的外壁，不能使其很好地与管道接触，热阻加大，使伴热带产生的热能利用率低，因此使其耗电量大，化冰性能差，应用效果变差，且常发生火灾，不够安全。而排空式防冻装置，由于其安装管道常有存水的可能，使管道排水不畅，照样出现冻塞的问题，使其应用受到较大的限制。 PTC导电聚合物材料制造的伴热带，虽然在我国己走向商品化、市场化。但未将PTC导电聚合物材料用于制作自控温保温塑胶管。
发明内容
为了解决以上问题，发明了一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管。它可以提高保温塑胶管的强度，提高保温的可靠性，用少量的电能实现对整条管道的迅速化冰，并可以实现对水和其它液体介质的加热保温。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，包括电绝缘管、PTC导电聚合物材料膜、电连接导线电极、塑胶管。一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，在其电绝缘管的外壁上，至少设有两根导线电极，对称分布缠绕固定在电绝缘管的外管壁上，PTC导电聚合物材料膜均匀分布，挤出包裹固定在至少两根的导线电极上，形成PTC导电聚合物材料膜与导线电极良好电连接的PTC导电聚合物材料膜包裹管状层。构成通过至少两根导线电极，与PTC导电聚合物材料膜的包裹并联PTC导电聚合物材料膜发热电路。或在电绝缘管的外壁上，挤出包裹固定电绝缘管外管壁的PTC导电聚合物材料膜包裹管状层。之后将至少设有两根导线电极，对称分布缠绕固定在电绝缘管的外管壁上，PTC导电聚合物材料膜均匀分布，挤出包裹固定在至少两根的导线电极上，形成PTC导电聚合物材料膜与导线电极良好电连接的PTC导电聚合物材料膜包裹管状层。构成通过至少两根导线电极，与PTC导电聚合物材料膜的包裹并联PTC导电聚合物材料膜发热电路。电连接导线电极上，或涂覆有焊锡。PTC导电聚合物材料膜包裹管状层和导线电极上，至少紧密包裹复合有通过挤出工艺制造的电绝缘空气夹层保温塑胶管。挤出的电绝缘空气夹层保温塑胶管为两管套装于一起，在两管之间，至少设有两根对称均匀分布的定位支撑筋肋。金属导体电加热保温塑胶管的电绝缘管内壁上或复合有其它管，金属导体电加热保温塑胶管的环形中空夹层空气保温管外管壁上，或复合有其它材料的保温管层。
一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，包括电绝缘管、PTC导电聚合物材料膜、电连接导线电极、塑胶管。一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，在其电绝缘管的外壁上，至少设有两根导线电极，对称分布缠绕固定在电绝缘管的外管壁上，PTC导电聚合物材料膜均匀分布，挤出包裹固定在至少两根的导线电极上，形成PTC导电聚合物材料膜与导线电极良好电连接的PTC导电聚合物材料膜包裹管状层。构成通过至少两根导线电极，与PTC导电聚合物材料膜的包裹并联PTC导电聚合物材料膜发热电路。或在电绝缘管的外壁上，挤出包裹固定电绝缘管外管壁的PTC导电聚合物材料膜包裹管状层。之后将至少设有两根导线电极，对称分布缠绕固定在电绝缘管的外管壁上，PTC导电聚合物材料膜均匀分布，挤出包裹固定在至少两根的导线电极上，形成PTC导电聚合物材料膜与导线电极良好电连接的PTC导电聚合物材料膜包裹管状层。构成通过至少两根导线电极，与PTC导电聚合物材料膜的包裹并联PTC导电聚合物材料膜发热电路。电连接导线电极上，或涂覆有焊锡。PTC导电聚合物材料膜包裹管状层和导线电极上，复合有粘接胶膜层。粘接胶膜层上，至少紧密包裹复合有通过挤出工艺制造的电绝缘空气夹层保温塑胶管。挤出的电绝缘空气夹层保温塑胶管为两管套装于一起，在两管之间，至少设有两根对称均匀分布的定位支撑筋肋。金属导体电加热保温塑胶管的电绝缘管内壁上或复合有其它管，金属导体电加热保温塑胶管的环形中空夹层空气保温管外管壁上，或复合有其它材料的保温管层。
一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，其制作工艺包括如下步骤：
（1）PTC导电聚合物材料膜制备：所述PTC导电聚合物材料由聚丙烯基体树脂60～70重量份、氟橡胶10～20重量份、炭黑10～20重量份及助剂5～10重量份组成，称取各组分加入密炼机中塑化，密炼塑化温度为180～200℃，密炼时间为5～10min。
（2）制粒：将步骤（1）中的塑化物在双辊开炼机上下片，再经切粒机切粒，将所得粒料在双螺秆挤出机上二次造粒。
（3）将制备好的电绝缘塑胶管，通过绕线机在电绝缘塑胶管外壁上绕线，并将绕线后的电绝缘塑胶管的管头插装到螺杆挤出机的模头中。将步骤（2）的粒料在螺杆挤出机中与缠绕有两根镀锡铜丝线的电绝缘塑胶管一起挤出，制得自控温保温管。或在电绝缘管的外壁上，挤出包裹固定电绝缘管外管壁的PTC导电聚合物材料膜包裹管状层；将电绝缘管的PTC导电聚合物材料膜管状层上，通过绕线机在电绝缘塑胶管外壁上绕线，并将绕线后的电绝缘塑胶管的管头插装到螺杆挤出机的模头中。将步骤（2）的粒料在螺杆挤出机中与缠绕有两根镀锡铜丝线的电绝缘塑胶管一起挤出，制得自控温保温管。
（4）将自控温保温管的管头，插装到螺杆挤出机的模头中，直接或涂覆粘接胶后，插入到螺杆挤出机的模头中，将自控温保温管的外表面复合电绝缘塑胶管。
（5）辐照交联：采用电子加速器对步骤（3）制得的自控温保温塑胶管进行辐照交联，制得复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管。
一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，其PTC导电聚合物材料由聚丙烯基体树脂65重量份、氟橡胶15重量份、炭黑15重量份及助剂8重量份组成。
一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，其PTC导电聚合物材料的助剂为抗氧剂、交联敏化剂、阻燃剂、稳定剂和分散剂的两种以上。
一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，其电连接导线电极包括铜导线，电连接导线电极包括单股导线、多股导线、带状导线，铜钢多股线状复合导线，铜钢带状复合导线。粘接胶为常规粘接胶或阻氧粘接胶。
一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，其电绝缘管为塑胶管、玻璃钢管、玻璃管或陶瓷管。阻氧粘接胶涂复于电伴热复合塑胶采暖管至少一层管管之间的衔接处。
一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，其电绝缘管内壁上复合有包括金属管、玻璃管、陶瓷管、水泥管、玻璃钢管。阻氧粘接胶涂复于电伴热复合塑胶采暖管至少一层管管之间的衔接处。
一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，其在电绝缘塑胶管的内表面上，复合有其它材料的管时，首先将其它材料管的管头，直接或涂覆粘接胶后插入到螺杆挤出机的模头中，在其上挤出电绝缘塑胶管。再重复（3）即通过绕线机在电绝缘塑胶管外壁上绕线，并将绕线后的电绝缘塑胶管的管头插装到螺杆挤出机的模头中。将步骤（2）的粒料在螺杆挤出机中与缠绕有两根镀锡铜丝线的电绝缘塑胶管一起挤出，制得自控温保温管。（4）将制得自控温保温管头，插装到螺杆挤出机的模头中，直接或涂覆粘接胶后，进入到螺杆挤出机的模头中，将自控温保温管的外表面，复合电绝缘塑胶管。（5）辐照交联：采用电子加速器对步骤（3）制得的自控温保温塑胶管进行辐照交联，制得复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管。
一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，其金属导体电加热保温塑胶管的环形中空夹层空气保温管的内、外管夹层之间，填充复合有其它保温材料。电伴热塑胶复合管的环形中空夹层空气保温管外表面上，紧密复合包裹有其它管。其它管为发泡材料保温管，发泡材料保温管的外表面为自结皮，或为复合表皮。环形中空夹层空气保温管外管表面上设有反射膜，或环形中空夹层空气保温管外表面复合的保温材料管外表面上设有反射膜，或保温材料管外表面复合表皮上设有反射膜。或环形中空夹层空气保温管的外层表面、发泡材料保温管的外层表面、复合表皮的外层表面至少之一上复合有反射膜，或每层管道的外表皮上均复合有反射膜。
本发明的有益效果是：一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，可以用极少的电能，安全迅速的将管道内壁沿电热丝电加热迅速均匀化冰，构成液体流道，使管道内的热水沿整条管道下流迅速化冰，控制元件可以控制电源功率，使导线产生的热量可以维持保温管道不结冰，也可通过控制电源实现管道内的水维持一定温度，实现打开水嘴就出热水的功能。生产工艺成熟简单，对管道强度提升大，因为管道内有水使电加热不容易产生过热现象，通过对电源的调整，实现功率可控，代表了保温管未来的发展方向。
附图说明
图1是本发明第一实施例的剖面示意图，
图2是本发明第一实施例的横截面示意图；
图3是本发明第二实施例的剖面示意图，
图4是本发明第二实施例的横截面示意图；
图5是本发明第三实施例的剖面示意图，
图6是本发明第三实施例的横截面示意图；
图7是本发明第四实施例的剖面示意图，
图8是本发明第四实施例的横截面示意图；
图9是本发明第五实施例的剖面示意图，
图10是本发明第五实施例的横截面示意图。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图中：1电绝缘管、2导线电极、3 PTC导电聚合物材料膜、4保温管内管、5定位支撑筋肋、6保温管外管、7反射膜、8塑胶管、9保温管层
图1、图2组成的第一实施例中：一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，包括电绝缘管1、PTC导电聚合物材料膜3、电连接导线电极2、保温管内管4和保温管外管6；在电绝缘管1的外壁上，至少设有两根导线电极2，对称分布缠绕固定在电绝缘管1的外管壁上，PTC导电聚合物材料膜3均匀分布，挤出包裹固定在至少两根的导线电极2上，形成PTC导电聚合物材料膜3与导线电极2良好电连接的PTC导电聚合物材料膜3包裹管状层；挤出的电绝缘空气夹层保温塑胶管为保温管内管4和保温管外管6两管套装于一起，在两管之间，至少设有两根对称均匀分布的定位支撑筋肋5。
图3、图4组成的第二实施例中：保温管内管4的内表面上设有反射膜7，其它等同于图1、图2。
图5、图6组成的第三实施例中：复合电热膜伴热保温塑胶管的电绝缘管1的内壁上复合有塑胶管8，其它等同于图1、图2。
图7、图8组成的第四实施例中：复合电热膜伴热保温塑胶管的环形中空夹层空气保温管的保温管外管壁上，复合有保温管层9。其它等同于图1、图2。
图9、图10组成的第五实施例中：复合电热膜伴热保温塑胶管的环形中空夹层空气保温管的保温管外管壁上，复合有保温管层9，复合电热膜伴热保温塑胶管的电绝缘管1的内壁上复合有塑胶管8，其它等同于图1、图2。

Claims (10)

1.一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，包括电绝缘管、PTC导电聚合物材料膜、电连接导线电极、塑胶管，其特征是：在电绝缘管的外壁上，至少设有两根导线电极，对称分布缠绕固定在电绝缘管的外管壁上，PTC导电聚合物材料膜均匀分布，挤出包裹固定在至少两根的导线电极上，形成PTC导电聚合物材料膜与导线电极良好电连接的PTC导电聚合物材料膜包裹管状层；构成通过至少两根导线电极，与PTC导电聚合物材料膜的包裹并联PTC导电聚合物材料膜发热电路；或在电绝缘管的外壁上，挤出包裹固定电绝缘管外管壁的PTC导电聚合物材料膜包裹管状层；之后将至少设有两根导线电极，对称分布缠绕固定在电绝缘管的外管壁上，PTC导电聚合物材料膜均匀分布，挤出包裹固定在至少两根的导线电极上，形成PTC导电聚合物材料膜与导线电极良好电连接的PTC导电聚合物材料膜包裹管状层；构成通过至少两根导线电极，与PTC导电聚合物材料膜的包裹并联PTC导电聚合物材料膜发热电路；电连接导线电极上，或涂覆有焊锡；PTC导电聚合物材料膜包裹管状层和导线电极上，至少紧密包裹复合有通过挤出工艺制造的电绝缘空气夹层保温塑胶管；挤出的电绝缘空气夹层保温塑胶管为两管套装于一起，在两管之间，至少设有两根对称均匀分布的定位支撑筋肋；金属导体电加热保温塑胶管的电绝缘管内壁上或复合有其它管，金属导体电加热保温塑胶管的环形中空夹层空气保温管外管壁上，或复合有其它材料的保温管层。
2.一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，包括电绝缘管、PTC导电聚合物材料膜、电连接导线电极、粘接胶、塑胶管，其特征是：在电绝缘管的外壁上，至少设有两根导线电极，对称分布缠绕固定在电绝缘管的外管壁上，PTC导电聚合物材料膜均匀分布，挤出包裹固定在至少两根的导线电极上，形成PTC导电聚合物材料膜与导线电极良好电连接的PTC导电聚合物材料膜包裹管状层；构成通过至少两根导线电极，与PTC导电聚合物材料膜的包裹并联PTC导电聚合物材料膜发热电路；或在电绝缘管的外壁上，挤出包裹固定电绝缘管外管壁的PTC导电聚合物材料膜包裹管状层；之后将至少设有两根导线电极，对称分布缠绕固定在电绝缘管的外管壁上，PTC导电聚合物材料膜均匀分布，挤出包裹固定在至少两根的导线电极上，形成PTC导电聚合物材料膜与导线电极良好电连接的PTC导电聚合物材料膜包裹管状层；构成通过至少两根导线电极，与PTC导电聚合物材料膜的包裹并联PTC导电聚合物材料膜发热电路；电连接导线电极上，或涂覆有焊锡；PTC导电聚合物材料膜包裹管状层和导线电极上，复合有粘接胶膜层；粘接胶膜层上，至少紧密包裹复合有通过挤出工艺制造的电绝缘空气夹层保温塑胶管；挤出的电绝缘空气夹层保温塑胶管为两管套装于一起，在两管之间，至少设有两根对称均匀分布的定位支撑筋肋；金属导体电加热保温塑胶管的电绝缘管内壁上或复合有其它管，金属导体电加热保温塑胶管的环形中空夹层空气保温管外管壁上，或复合有其它材料的保温管层。
3.根据权利要求1、或2所述的一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，其特征是：制作工艺包括如下步骤：
（1）PTC导电聚合物材料膜制备：所述PTC导电聚合物材料由聚丙烯基体树脂60～70重量份、氟橡胶10～20重量份、炭黑10～20重量份及助剂5～10重量份组成，称取各组分加入密炼机中塑化，密炼塑化温度为180～200℃，密炼时间为5～10min；
（2）制粒：将步骤（1）中的塑化物在双辊开炼机上下片，再经切粒机切粒，将所得粒料在双螺秆挤出机上二次造粒；
（3）将制备好的电绝缘塑胶管，通过绕线机在电绝缘塑胶管外壁上绕线，并将绕线后的电绝缘塑胶管的管头插装到螺杆挤出机的模头中；将步骤（2）的粒料在螺杆挤出机中与缠绕有两根镀锡铜丝线的电绝缘塑胶管一起挤出，制得自控温保温管；或在电绝缘管的外壁上，挤出包裹固定电绝缘管外管壁的PTC导电聚合物材料膜包裹管状层；将电绝缘管的PTC导电聚合物材料膜管状层上，通过绕线机在电绝缘塑胶管外壁上绕线，并将绕线后的电绝缘塑胶管的管头插装到螺杆挤出机的模头中；将步骤（2）的粒料在螺杆挤出机中与缠绕有两根镀锡铜丝线的电绝缘塑胶管一起挤出，制得自控温保温管；
（4）将自控温保温管的管头，插装到螺杆挤出机的模头中，直接或涂覆粘接胶后，插入到螺杆挤出机的模头中，将自控温保温管的外表面复合电绝缘塑胶管；
（5）辐照交联：采用电子加速器对步骤（3）制得的自控温保温塑胶管进行辐照交联，制得复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，其特征是：PTC导电聚合物材料由聚丙烯基体树脂65重量份、氟橡胶15重量份、炭黑15重量份及助剂8重量份组成。
5.根据权利要求1、2或3所述的一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，其特征是： PTC导电聚合物材料的助剂为抗氧剂、交联敏化剂、阻燃剂、稳定剂和分散剂的两种以上。
6.根据权利要求1、2或3所述的一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，其特征是：电连接导线电极包括铜导线，电连接导线电极包括单股导线、多股导线、带状导线，铜钢多股线状复合导线，铜钢带状复合导线；粘接胶为常规粘接胶或阻氧粘接胶。
7.根据权利要求1、2或3所述的一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，其特征是：电绝缘管为塑胶管、玻璃钢管、玻璃管或陶瓷管；阻氧粘接胶涂复于电伴热复合塑胶采暖管至少一层管管之间的衔接处。
8.根据权利要求1、2或3所述的一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，其特征是：电绝缘管内壁上复合有包括金属管、玻璃管、陶瓷管、水泥管、玻璃钢管；阻氧粘接胶涂复于电伴热复合塑胶采暖管至少一层管管之间的衔接处。
9.根据权利要求1、2或3所述的一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，其特征是：在电绝缘塑胶管的内表面上，复合有其它材料的管时，首先将其它材料管的管头，直接或涂覆粘接胶后插入到螺杆挤出机的模头中，在其上挤出电绝缘塑胶管；再重复（3）即通过绕线机在电绝缘塑胶管外壁上绕线，并将绕线后的电绝缘塑胶管的管头插装到螺杆挤出机的模头中；将步骤（2）的粒料在螺杆挤出机中与缠绕有两根镀锡铜丝线的电绝缘塑胶管一起挤出，制得自控温保温管；（4）将制得自控温保温管头，插装到螺杆挤出机的模头中，直接或涂覆粘接胶后，进入到螺杆挤出机的模头中，将自控温保温管的外表面，复合电绝缘塑胶管；（5）辐照交联：采用电子加速器对步骤（3）制得的自控温保温塑胶管进行辐照交联，制得复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管。
10.根据权利要求1、2或3所述的一种复合PTC导电聚合物材料膜自控温保温塑胶管，其特征是：金属导体电加热保温塑胶管的环形中空夹层空气保温管的内、外管夹层之间，填充复合有其它保温材料；电伴热塑胶复合管的环形中空夹层空气保温管外表面上，紧密复合包裹有其它管；其它管为发泡材料保温管，发泡材料保温管的外表面为自结皮，或为复合表皮；环形中空夹层空气保温管外管表面上设有反射膜，或环形中空夹层空气保温管外表面复合的保温材料管外表面上设有反射膜，或保温材料管外表面复合表皮上设有反射膜；或环形中空夹层空气保温管的外层表面、发泡材料保温管的外层表面、复合表皮的外层表面至少之一上复合有反射膜；或每层管道的外表皮上均复合有反射膜。
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