CN109442101A - 一种具有外层疏水功能的阻氧管材 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有外层疏水功能的阻氧管材,其特征在于所述管材具有四层结构,管道内层(1)为常规基体树脂(2)第二层为热熔胶(3)第三层为带有多羟基的EVOH(4)第四层为超疏水层。本发明的优点:通过引入超疏水层,可以在一定程度上降低管材表面结露、结霜的可能。该发明可应用用于建筑管道制备,特别是走顶铺设的生活给水管以及空调管道、辐射吊顶管道。

Description

一种具有外层疏水功能的阻氧管材
技术领域
本发明涉及管材生产技术领域,具体的说,是一种具有外层疏水功能的阻氧管材。
背景技术
传统的埋地铺管在发生管道漏水时,不易发现且维修难度最大,还可能造成重大损失(如把楼下邻居吊顶破坏、浸泡地板起拱),而且维修难度大,周期长。因此近年来,越来越多业主选择将管道走顶。另外,中央空调、辐射吊顶等新型制冷采暖系统的开发,也会在顶部使用一定量的管道产品。但是管道走顶后,当室内湿度较高,输水管与外界存在较大温差时,管道表面容易结露甚至出现滴水,严重时会破坏吊顶结构,造成损失。传统防止结露的方式是采用外层包裹一层保温材料(给水管、空调)或控制室内湿度(辐射吊顶)。管材保温是通过减少温差从而避免结露,但是由于保温层与管材之间很容易存在空隙,还是会在空隙处出现结露情况;而辐射吊顶对湿度控制技术要求非常高,一定程度上限制了其推广。
管材表面进行超疏水处理后,表面能明显降低,可以在一定程度上减缓结露时间和结露量。普通超疏水表面出现冷凝后,接触角会明显减小,导致超疏水失效的现象,因此,长时间在高湿度高温差的环境中,仍然会出现结露的现象。通过适当的表面粗糙度处理以及纳米微结构的构造,可以进一步减缓结露问题。因为纳米微结构足够狭小,冷凝液滴无法侵入到微结构间隙里,保持表面的超疏水性。
因此,如果能够对管材表面进行纳米微结构处理,实现长效超疏水能力,结合现有技术,可以从根本上解决结露的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种具有外层疏水功能的阻氧管材。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种具有外层疏水功能的阻氧管材,其具有四层结构,从内到外依次为管道内层,热熔胶层,EVOH阻氧层以及超疏水层。
管道内层,热熔胶层,EVOH阻氧层以及超疏水层的厚度比为5:1:2:1。
管道内层为常规基体树脂,为PPR、PE、PERT、PB中的一种或者几种混合。
第二层为热熔胶层。
第三层为EVOH阻氧层,第三层的材料EVOH,EVOH是聚乙烯醇和乙烯的共聚物,EVOH的乙稀的质量分数在20~35%。
第四层为超疏水层。
其中,EVOH的作用是一方面抑制氧气渗入,保证管材卫生健康;另一方面是提供与疏水层材料结合的反应基团,保证疏水层的结合强度;
第四层超疏水层通过纳米SiO2/PVA的溶胶凝胶涂覆增加粗糙度后,再涂覆有机硅烷降低表面能,形成微纳米超疏水表面。该超疏水层一方面可以在一定程度上减少管材表面结露的可能,另一方面可以改善EVOH因吸湿导致阻隔性能的下降的问题。
所述管材第四层超疏水层的制备方法:首先,将管材通过纳米SiO2/PVA 溶胶凝胶的涂覆设备,经过干燥箱干燥后,通过十六烷基三甲氧基硅烷/水/ 乙烷混合溶液喷淋装置,最后干燥而成。
所述管材第四层超疏水层中溶胶凝胶的质量比为SiO2:PVA=1:8~2:5, (SiO2/PVA):水=(5~10):100。
与现有技术相比,本发明的积极效果是:
(1)引入超疏水纳米微结构,较大程度减缓管道表面结露的问题。
(2)在引入超疏水涂层的同时,先进行EVOH涂覆,一方面可以解决超疏水层在管道表面界面结合问题。另一方面作为阻氧层,可以抑制氧气渗入,抑制管道内细菌滋长,具有一定的卫生效果;而且像空调管等还需要与金属件链接,阻氧后还可以防止金属件被氧化腐蚀。
(3)超疏水层结合表面粗糙度处理和微纳米构造,最大程度上解决表面结露问题。
(4)解决普通EVOH阻氧管易吸水导致阻氧效果下降的问题。
(5)该产品制备工艺操作简单,可实现工业化生产。
附图说明
图1为一种具有外层疏水功能的阻氧管材示意图;
附图中的标号分别为:1内层,常规基体树脂;2第二层,热熔胶;3第三层,EVOH阻氧;4第四层,超疏水层。
具体实施方式
以下提供本发明一种具有外层疏水功能的阻氧管材的具体实施方式。
实施例1
请参见附1,一种具有外层疏水功能的阻氧管材,其如图1所示,管道内层1为常规基体树脂,第二层2为热熔胶层,第三层3为EVOH阻氧层,第四层4为超疏水层。
所述管材内层为基体树脂为PPR。
所述管材第三层EVOH的乙稀含量在24%。
所述管材第四层超疏水层中溶胶凝胶的质量比为:
SiO2:PVA:水=1.5:5:100。
所述管材具体制备方法:
(1)通过螺杆挤出机三层挤出三层复合管PPR/热熔胶/EVOH管材。
(2)管材通过在线冷凝后,通过纳米SiO2/PVA溶胶凝胶的涂覆设备,涂覆厚度50μm,然后经过干燥箱干燥。
(3)通过十六烷基三甲氧基硅烷/水/醇混合溶液喷淋装置,其中三甲氧基硅烷/水/乙醇的配比为3:10:87,通过真空干燥形成最后的超疏水保护膜。
实施例2
一种具有外层疏水功能的阻氧管材,其如图1所示,管道内层为常规基体树脂,第二层为热熔胶,第三层为EVOH阻氧层,第四层为超疏水层。
所述管材内层为基体树脂为PB。
所述管材第三层EVOH的乙稀含量在30%。
所述管材第四层超疏水层中溶胶凝胶的质量比为:
SiO2:PVA:水=1.2:4:100。
所述管材具体制备方法:
(1)通过螺杆挤出机三层挤出三层复合管PB/热熔胶/EVOH管材。
(2)管材通过在线冷凝后,通过纳米SiO2/PVA溶胶凝胶的涂覆设备,涂覆厚度70μm,然后经过干燥箱干燥。
(3)通过十六烷基三甲氧基硅烷/水/醇混合溶液喷淋装置,其中三甲氧基硅烷/水/乙醇的配比为3:15:82,通过真空干燥形成最后的超疏水保护膜。
实施例3
一种具有外层疏水功能的阻氧管材,其如图1所示,管道内层为常规基体树脂,第二层为热熔胶,第三层为EVOH阻氧层,第四层为超疏水层。
所述管材内层为基体树脂为PB。
所述管材第三层EVOH的乙稀含量在30%。
所述管材第四层超疏水层中溶胶凝胶的质量比为:
SiO2:PVA:水=1:4:100。
所述管材具体制备方法:
(1)通过螺杆挤出机三层挤出三层复合管PB/热熔胶/EVOH管材。
(2)管材通过在线冷凝后,通过纳米SiO2/PVA溶胶凝胶的涂覆设备,涂覆厚度100μm,然后经过干燥箱干燥。
(3)通过十六烷基三甲氧基硅烷/水/醇混合溶液喷淋装置,其中三甲氧基硅烷/水/乙醇的配比为4:16:80,通过真空干燥形成最后的超疏水保护膜。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种具有外层疏水功能的阻氧管材,其特征在于,其具有四层结构,从内到外依次为管道内层,热熔胶层,EVOH阻氧层以及超疏水层。
2.如权利要求1所述的一种具有外层疏水功能的阻氧管材,其特征在于,管道内层为常规基体树脂,为PPR、PE、PERT、PB中的一种或者几种混合。
3.如权利要求1所述的一种具有外层疏水功能的阻氧管材,其特征在于,EVOH阻氧层的材料EVOH,EVOH是聚乙烯醇和乙烯的共聚物,EVOH的乙稀的质量分数在20~35%。
4.如权利要求1所述的一种具有外层疏水功能的阻氧管材,其特征在于,其中,所述管材的超疏水层中溶胶凝胶的质量比为SiO2:PVA=1:8~2:5,(SiO2/PVA):水=(5~10):100。
5.如权利要求1所述的一种具有外层疏水功能的阻氧管材,其特征在于,其中,所述管材的超疏水层的制备方法:首先,将管材通过纳米SiO2/PVA溶胶凝胶的涂覆设备,经过干燥箱干燥后,通过十六烷基三甲氧基硅烷/水/乙烷混合溶液喷淋装置,最后干燥而成。
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