CN110466179A

CN110466179A - 一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法

Info

Publication number: CN110466179A
Application number: CN201910610254.8A
Authority: CN
Inventors: 周正伟; 宋锵; 褚展宙; 陆国强
Original assignee: Zhejiang Weixing New Building Materials Co Ltd
Current assignee: Linhai Weixing New Building Materials Co Ltd
Priority date: 2019-07-08
Filing date: 2019-07-08
Publication date: 2019-11-19

Abstract

本发明公开了一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法，包括如下步骤：1）利用脉动挤出工艺挤出超高分子量聚乙烯内衬管；2）利用脉动挤出工艺挤出改性超高分子量聚乙烯过渡层，并配合套设在内衬管的外侧；3）将过渡层外侧缠绕增强层；4）将外包覆层挤出并包覆在增强层外部，得到复合管；5）对复合管进行挤出的一端进行封端密封，并在复合管一端的封端密封处预留通气孔，通过该通气孔向复合管的内衬管内部通气，使内衬管往外胀并推动增强层与过渡层粘结紧密，制得抗结垢增强热塑性复合管。本发明的复合管的抗结垢性能好，采用脉动挤出技术挤出效率高，内衬管和增强层之间采用改性超高分子量聚乙烯过渡层，使内衬管和增强层之间的粘结效果更好。

Description

一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法

技术领域

本发明涉及复合管制备技术领域，具体涉及一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法。

背景技术

油田集输油所采用的管道主要为金属钢管，由于石油成分复杂，易导致钢管发生腐蚀穿孔，从而导致石油泄漏，造成环境污染；另一方面，钢管在输油过程中会产生结垢现象，使得石油运输过程中管道内压增加，导致输油效率降低。为了减少甚至防止结垢现象的产生，可选择采用热塑性塑料来作为内衬管，而超高分子量聚乙烯管道的抗结垢能力强，其作为内衬管使用能够大大降低甚至防止结垢现象，提高了石油的输送效率。

传统的超高分子量聚乙烯管道是采用单螺杆挤出工艺，其挤出效率低，约5cm/min，而且超高分子量聚乙烯需要进行改性，其分子量一般不能超过250万，挤出时还需要添加各种助剂；而脉动挤出是采用偏心螺杆挤出，其挤出效率高，可达到50 cm/min，超高分子量聚乙烯的分子量可达500万，分子量越高，其抗结垢性能越好。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法。

所述的一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）利用脉动挤出工艺挤出超高分子量聚乙烯内衬管；

2）利用脉动挤出工艺挤出改性超高分子量聚乙烯过渡层，并配合套设在步骤1）所得内衬管的外侧；

3）将过渡层外侧缠绕增强层；

4）将外包覆层挤出，并包覆在增强层外部，得到复合管；

5）对步骤4）所得复合管进行挤出的一端进行封端密封，并在复合管一端的封端密封处预留通气孔，通过所述通气孔向复合管的内衬管内部通气，使复合管的内衬管内部存在一定的气压，在内衬管内部存在的气压的作用下，内衬管往外胀并推动增强层与过渡层粘结紧密，即制得所述的抗结垢增强热塑性复合管。

所述的一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法，其特征在于步骤1）中，超高分子量聚乙烯的分子量为150万-600万。

所述的一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法，其特征在于步骤2）中，改性超高分子量聚乙烯的分子量为30-150万。

所述的一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法，其特征在于步骤3）中，增强层为单向纤维预浸带、纤维干纱或超高分子量聚乙烯纤维。

所述的一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法，其特征在于所述单向纤维预浸带或纤维干纱所采用的纤维材料为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、涤纶纤维、玄武岩纤维、硼纤维中的一种或者多种混合组成。

所述的一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法，其特征在于所述外包覆层的材料为热塑性树脂，所述热塑性树脂为聚乙烯、聚丁烯、聚丙烯、尼龙、聚醚醚酮、聚酮或聚偏二氟乙烯。

所述的一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法，其特征在于步骤5）制备得到的抗结垢增强热塑性复合管中，内衬管的厚度为5-15mm，过渡层的厚度为1-3mm，增强层的厚度为1-3mm，外包覆层的厚度为1-6mm；所述步骤5）制备得到的抗结垢增强热塑性复合管的外径为25-160 mm，

所述的一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法，其特征在于步骤5）中，向复合管的内衬管内部通气，使复合管的内衬管内部存在0.15 ~1.0 MPa的气压。

本发明的改性超高分子量聚乙烯购自于上海化工研究院，其改性方法是超高分子量聚乙烯中加入普通聚乙烯和聚乙烯蜡。本发明选用的改性超高分子量聚乙烯相对于普通的超高分子量聚乙烯，更易于从设备中加工挤出。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）本发明采用了以上技术方案，内衬管能够挤出分子量高达500万的聚乙烯，抗结垢性能好，采用脉动挤出技术，挤出效率高，内衬管和增强层之间采用改性超高分子量聚乙烯过渡层，使得内衬管和增强层之间的粘结效果更好。往复合管的内衬管内通气使得内衬管往外胀，外胀的内衬管推动作用下，使得增强层与过渡层粘结紧密。

2）本发明制备的抗结垢增强热塑性复合管中，超高分子量聚乙烯内衬管有利于通过改性超高分子量聚乙烯过渡层与增强层进行粘结（超高分子量聚乙烯很难与增强层相粘结），外包覆层可起到一定抗刮擦的作用，以对增强层进行一定的保护，增强层可大大提高复合管的耐压能力。本发明采用具有优异抗结垢能力的超高分子量聚乙烯作为内衬管，最终得到的复合管有较好的抗结垢性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例1：

一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法，包括如下步骤：

1）利用脉动挤出工艺挤出超高分子量聚乙烯内衬管；

3）将过渡层外侧缠绕增强层；

4）将外包覆层挤出，并包覆在增强层外部，得到复合管；

5）对步骤4）所得复合管的进行挤出的一端封端密封，并在复合管一端的封端密封处预留通气孔，通过所述通气孔向复合管的内衬管内部通气，使复合管的内衬管内部存在一定的气压，在内衬管内部存在的气压的作用下，内衬管往外胀并推动增强层与过渡层粘结紧密，即制得所述的抗结垢增强热塑性复合管。

一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法中，超高分子量聚乙烯的分子量为400万，改性超高分子量聚乙烯的分子量为30万，增强层的材料由玻璃纤维干纱和超高分子量聚乙烯纤维组成（增强层中，玻璃纤维干纱的质量含量为40%），外包覆层的材料为热塑性树脂高密度聚乙烯，复合管外径为75 mm，复合管内通气压力为0.5 MPa，复合管内径为55mm，增强层在过渡层外侧的缠绕角度为±57°。

内衬管、过渡层、增强层和外包覆层的厚度分别为5mm、1mm、1.2mm和2.8mm。

按照GB/T 6111-2003的测试标准，本实施例制备的复合管的耐压强度为22MPa。

本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。

Claims

1.一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)利用脉动挤出工艺挤出超高分子量聚乙烯内衬管；

2)利用脉动挤出工艺挤出改性超高分子量聚乙烯过渡层，并配合套设在步骤1)所得内衬管的外侧；

3)将过渡层外侧缠绕增强层；

4)将外包覆层挤出，并包覆在增强层外部，得到复合管；

5)对步骤4)所得复合管进行挤出的一端进行封端密封，并在复合管一端的封端密封处预留通气孔，通过所述通气孔向复合管的内衬管内部通气，使复合管的内衬管内部存在一定的气压，在内衬管内部存在的气压的作用下，内衬管往外胀并推动增强层与过渡层粘结紧密，即制得所述的抗结垢增强热塑性复合管。

2.如权利要求1所述的一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法，其特征在于步骤1)中，超高分子量聚乙烯的分子量为150万-600万。

3.如权利要求1所述的一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法，其特征在于步骤2)中，改性超高分子量聚乙烯的分子量为30-150万。

4.如权利要求1所述的一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法，其特征在于步骤3)中，增强层为单向纤维预浸带、纤维干纱或超高分子量聚乙烯纤维。

5.如权利要求4所述的一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法，其特征在于所述单向纤维预浸带或纤维干纱所采用的纤维材料为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、涤纶纤维、玄武岩纤维、硼纤维中的一种或者多种混合组成。

6.如权利要求1所述的一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法，其特征在于所述外包覆层的材料为热塑性树脂，所述热塑性树脂为聚乙烯、聚丁烯、聚丙烯、尼龙、聚醚醚酮、聚酮或聚偏二氟乙烯。

7.如权利要求1所述的一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法，其特征在于步骤5)制备得到的抗结垢增强热塑性复合管中，内衬管的厚度为5-15mm，过渡层的厚度为1-3mm，增强层的厚度为1-3mm，外包覆层的厚度为1-6mm；所述步骤5)制备得到的抗结垢增强热塑性复合管的外径为25-160mm。

8.如权利要求1所述的一种抗结垢增强热塑性复合管的制备方法，其特征在于步骤5)中，向复合管的内衬管内部通气，使复合管的内衬管内部存在0.15～1.0MPa的气压。