CN110345317A - 一种抗冻型聚乙烯增强复合管的制备方法及其产品 - Google Patents

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徐平来
魏作友
赵云龙
冯建
康萏
钱文来
张秀丽
周冲
邱林泉
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Abstract

本发明提供一种抗冻型聚乙烯增强复合管的制备方法及其产品，其中，制备方法包括：将聚乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、过氧化二异丙苯(含水50％)和二丁基二月桂酸锡混合均匀后，挤出成型制得内管；将聚乙烯、相变材料微胶囊和碳黑混合均匀后，通过熔融纺丝制得纤维网；在制得的内管外表面喷涂胶黏剂，将制得的纤维网覆盖于内管外表面，UV光固，制得的双层管；将制得的双层管表面预热，然后通过聚乙烯料带缠绕覆盖双层管表面，制得复合管。根据本发明提供的制备方法制得的抗冻型聚乙烯增强复合管，管材设有相变调温层，在低温条件下，相变调温层释放潜热有效避免管内水冻结。

Description

一种抗冻型聚乙烯增强复合管的制备方法及其产品
技术领域
本发明涉及管材领域，特别涉及一种抗冻型聚乙烯增强复合管的制备方法及其产品。
背景技术
近几年，随着建筑业、市政工程、水利工程、农业和工业等行业市场需求的不断加大，中国塑料管材行业呈现出了高速发展态势。同时，随着消费者对产品环保、健康、耐用等方面的品质要求不断提高，我国塑料管道在产量增加的同时，产品质量水平不断提高，行业的技术进步不断加快，品牌规模企业不断增多，新材料、新结构品种不断涌现，先进的系统设计理念层出不穷，产品的功能性更加明显、应用领域得到进一步拓宽。
在我国北方，供水管或排水管未采取良好的保温措施，受到冬季低温或其他恶劣天气的影响管内水容易结冰，不仅影响使用，而且，由于管内水结冰导致管材膨胀，破坏管材本身，从而缩短管材使用寿命。
发明内容
为解决背景技术中的问题，本发明提出了一种新的抗冻型聚乙烯增强复合管的制备方法及其产品。其中，一种抗冻型聚乙烯增强复合管的制备方法，包括：
S100、将聚乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、过氧化二异丙苯(含水50％)和二丁基二月桂酸锡混合均匀后，挤出成型制得内管；
S200、将聚乙烯、相变材料微胶囊和碳黑混合均匀后，通过熔融纺丝制得纤维网；
S300、在S100制得的内管外表面喷涂胶黏剂，将S200制得的纤维网覆盖于内管外表面，UV光固，制得的双层管；
S400、将S300制得的双层管表面预热，然后通过聚乙烯料带缠绕覆盖双层管表面，制得复合管。
进一步地，所述制备方法的制备原料以重量份计，至少包含：
其中，S100中聚乙烯用量为110-120份；S200中聚乙烯用量为25-35份；S400中聚乙烯用量为65-75份。
进一步地，S100、S200和S400中添加有色母粒与聚乙烯混合。
进一步地，S400预热采用电磁加热。
进一步地，S400预热采用红外加热。
一种抗冻型聚乙烯增强复合管，采用上述的制备方法制得。
进一步地，所述抗冻型聚乙烯增强复合管包括内衬层，中间层和包覆层。
进一步地，所述中间层为网状相变调温层。
本发明提供的抗冻型聚乙烯增强复合管的制备方法及其产品，其中该制备方法通过将聚乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、过氧化二异丙苯(含水50％)和二丁基二月桂酸锡混合均匀后，挤出成型制得一种高强度的交联内管，提高管材的强度；然后，通过在内管表面胶黏能够相变调温的纤维网，使得管材具有自动调温能力，更好地适应环境温度变化，同时，网状结构能够进一步提高管材的强度；并且，通过缠绕在管材上聚乙烯料带形成包覆层，能够有效保护纤维网。采用本发明的制备方法制得的管材具有自动调节管内温度，减弱管内温度受环境温度的影响，而且，管材强度高，安全环保适用于排水管或者给水管。
说明书附图
图1为本发明提供的抗冻型聚乙烯增强复合管的结构示意图。
附图标记：
10复合 11内衬层 12中间层
13包覆层
具体实施方式
实施例1
在挤出成型设备的料筒内加入110kg的聚乙烯、3.5kg的乙烯基三乙氧基硅烷、0.1kg的过氧化二异丙苯(含水50％)、0.12kg的二丁基二月桂酸锡和1.6kg的色母，启动搅拌器，将物料搅拌均匀，再启动吸料系统，将物料吸至挤出机内，控制挤出机加热温度为170℃，然后挤出成型制得内管，将内管置于60℃温水中冷却。
在纺丝设备的料筒内加入30kg的聚乙烯、12kg的相变材料微胶囊和7kg的炭黑，搅拌均匀后，送料至挤出机，控制挤出机加热温度为180℃，喷丝制得纤维，在经过纺丝机纺丝制得纤维网。
将上述制得的内管表面喷涂胶黏剂，在将上述制得的纤维网铺设于内管表面，送至UV光固机进行光固，取出后重复喷涂胶黏剂，铺设纤维网和光固，使得内管上覆盖有5-7层纤维网，制得双层管；胶黏剂用量为17kg。
在缠绕设备的料筒加入75kg聚乙烯和0.8kg色母，混合后送料至挤出机，控制挤出机温度为160℃，将上述制得的双层管套于转动模具上，转动双层管，对双层管表面进行预热，预热至100℃，启动出料开关，从挤出机拉出聚乙烯料带缠绕在双层管上制得复合管。
实施例2
在挤出成型设备的料筒内加入115kg的聚乙烯、4kg的乙烯基三乙氧基硅烷、0.01kg的过氧化二异丙苯(含水50％)、0.125kg的二丁基二月桂酸锡和1.6kg的色母，启动搅拌器，将物料搅拌均匀，再启动吸料系统，将物料吸至挤出机内，控制挤出机加热温度为170℃，然后挤出成型制得内管，将内管置于60℃温水中冷却。
在纺丝设备的料筒内加入35kg的聚乙烯、10kg的相变材料微胶囊和8kg的炭黑，搅拌均匀后，送料至挤出机，控制挤出机加热温度为180℃，喷丝制得纤维，在经过纺丝机纺丝制得纤维网。
将上述制得的内管表面喷涂胶黏剂，在将上述制得的纤维网铺设于内管表面，送至UV光固机进行光固，取出后重复喷涂胶黏剂，铺设纤维网和光固，使得内管上覆盖有5-7层纤维网，制得双层管；胶黏剂用量为20kg。
在缠绕设备的料筒加入65kg聚乙烯和0.8kg色母，混合后送料至挤出机，控制挤出机温度为160℃，将上述制得的双层管套于转动模具上，转动双层管，对双层管表面进行预热，预热至100℃，启动出料开关，从挤出机拉出聚乙烯料带缠绕在双层管上制得复合管。
实施例3
在挤出成型设备的料筒内加入120kg的聚乙烯、3kg的乙烯基三乙氧基硅烷、0.05kg的过氧化二异丙苯(含水50％)、0.13kg的二丁基二月桂酸锡和1.6kg的色母，启动搅拌器，将物料搅拌均匀，再启动吸料系统，将物料吸至挤出机内，控制挤出机加热温度为170℃，然后挤出成型制得内管，将内管置于60℃温水中冷却。
在纺丝设备的料筒内加入25kg的聚乙烯、11kg的相变材料微胶囊和9kg的炭黑，搅拌均匀后，送料至挤出机，控制挤出机加热温度为180℃，喷丝制得纤维，在经过纺丝机纺丝制得纤维网。
将上述制得的内管表面喷涂胶黏剂，在将上述制得的纤维网铺设于内管表面，送至UV光固机进行光固，取出后重复喷涂胶黏剂，铺设纤维网和光固，使得内管上覆盖有5-7层纤维网，制得双层管；胶黏剂用量为15kg。
在缠绕设备的料筒加入70kg聚乙烯和0.8kg色母，混合后送料至挤出机，控制挤出机温度为160℃，将上述制得的双层管套于转动模具上，转动双层管，对双层管表面进行预热，预热至100℃，启动出料开关，从挤出机拉出聚乙烯料带缠绕在双层管上制得复合管。
测试实验
为了使本领域的技术人员能更清楚的理解本发明制得的复合管的调温效果，现取实施例1、实施例2和实施例3制得的复合管，以及市场上普通的PE管各一段；在管内放置温度计，管口两端套上保温套，放置-10℃的冷冻仓内冷藏1h后取出，观测管内的温度计。通过上述的方法测定，本发明制得的复合管相比于市场上的PE管具有明显的抗冻能力。
表1 低温测定
本发明提供的抗冻型聚乙烯增强复合管，采用了上述实施例的制备方法制得，如图1所示，具有三层结构，包括内衬层，中间层和包覆层；中间层为网状相变调温层，该层通过相变材料微胶囊对管材进行温度调节，使管材具有抗冻能力。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种抗冻型聚乙烯增强复合管的制备方法，其特征在于：
S100、将聚乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、过氧化二异丙苯(含水50％)和二丁基二月桂酸锡混合均匀后，挤出成型制得内管；
S200、将聚乙烯、相变材料微胶囊和碳黑混合均匀后，通过熔融纺丝制得纤维网；
S300、在S100制得的内管外表面喷涂胶黏剂，将S200制得的纤维网覆盖于内管外表面，UV光固，制得的双层管；
S400、将S300制得的双层管表面预热，然后通过聚乙烯料带缠绕覆盖双层管表面，制得复合管。
2.根据权利要求1所述的抗冻型聚乙烯增强复合管的制备方法，其特征在于：所述制备方法的制备原料以重量份计，至少包含：
其中，S100中聚乙烯用量为110-120份；S200中聚乙烯用量为25-35份；S400中聚乙烯用量为65-75份。
3.根据权利要求1所述的抗冻型聚乙烯增强复合管的制备方法，其特征在于：S100和S400中添加有色母粒。
4.根据权利要求1所述的抗冻型聚乙烯增强复合管的制备方法，其特征在于：S400预热采用电磁加热。
5.根据权利要求1所述的抗冻型聚乙烯增强复合管的制备方法，其特征在于：S400预热采用红外加热。
6.一种抗冻型聚乙烯增强复合管，其特征在于：采用权利要求1-5任一项所述的制备方法制得。
7.根据权利要求6所述的抗冻型聚乙烯增强复合管，其特征在于：所述抗冻型聚乙烯增强复合管包括内衬层，中间层和包覆层。
8.根据权利要求7所述的抗冻型聚乙烯增强复合管，其特征在于：所述中间层为网状相变调温层。
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