CN110748712A - 一种增强hdpe双壁波纹管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增强HDPE双壁波纹管，包括内管体和外管体，所述内管体和外管体之间设置有加强层。本发明还公开了一种增强HDPE双壁波纹管的制备方法，包括以下步骤：S1、将外管体、内管体和加强层的原料分别放入混料机混料30‑45min，采用真空上料机将混合原料送入真空挤出机内部。本发明提出的增强HDPE双壁波纹管，通过再内管体和外管体之间添加了加强层，加强层采用了高强度材质碳纤维，使整个加强层收到冲击时，线性纤维可以使受力点分散，同时添加了特氟龙成分，使其拉伸强度达到22‑35MPa，使该外管体收到破损后，加强层可以分散受力并抵挡一定强度的冲击力，保证了内管体不受损坏。

Description

一种增强HDPE双壁波纹管及其制备方法
技术领域
本发明涉及波纹管技术领域，尤其涉及一种增强HDPE双壁波纹管及其制备方法。
背景技术
双壁波纹管是一种外壁呈波纹状、内壁光滑的新型管材。目前双壁波纹管的材质大多采用高密度聚乙烯(HDPE)，高密度聚乙烯(HDPE)具有优异的化学稳定性、耐老化及耐环境应力开裂的性能。
目前的HDPE材质的双壁波纹管是由内壁和外壁组成，其外壁的材质单一，是由HDPE同时挤出的波纹外壁和一层光滑内壁一次熔结挤压成型的，管壁截面为双层结构，其内壁光滑平整，外壁为等矩排列的具有梯形中空结构的管材。
目前一些化工厂进行输送的化工废液采用波纹管的过程中，我们发现双壁波纹管的内壁耐腐蚀性欠佳，且由于化工废液输送的特殊性，我们要求管体外层也要强度达到一个新的层次。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种增强HDPE双壁波纹管及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种增强HDPE双壁波纹管，包括内管体和外管体，所述内管体和外管体之间设置有加强层，所述内管体是由以下重量份原料制成：改性高密度聚乙烯颗粒50份、低密度HDPE原料10-20份、增塑剂5份、稳定剂2份、催化剂5份、着色剂5份、和母料5-15份、邻苯二甲酸酯6份和双酚A型环氧树脂2份；所述外管体是由以下重量份原料制成：高密度聚乙烯70份、增塑剂10份、特氟龙15、碳纤维10和增塑剂5份；所述加强层是由以下重量份原料制成：聚乙烯80份、高强度高模量纤维10份、碳纤维5份、发泡剂2份和增塑剂3份。
优选地，所述内管体的厚度为0.5cm-3cm，所述外管体的厚度为1cm-4cm，所述加强层的厚度为0.4-0.8cm。
一种增强HDPE双壁波纹管的制备方法，包括以下步骤：
S1、将外管体、内管体和加强层的原料分别放入混料机混料30-45min，采用真空上料机将混合原料送入真空挤出机内部；
S2、真空挤出机对原料进行搅拌熔融，加热温度150±30℃；加热时间30min；
S3、真空机挤出各部分溶料进入成型机内部，经过成型模具进行成型加工，进入波纹管成型机进行扩口加工；
S4、采用冷却水喷淋定型扩口后的管体，冷却水温度设定为-20摄氏度到30℃，且根据出管长度，每米递减10摄氏度；
S5、在内管体内壁采用伸入式旋转喷涂机进行喷涂高防腐涂料，然后切割机进行定尺切割，并入库得到成品。
优选地，所述步骤S1中采用真空上料机上料之前将混合原料采用干燥机干燥，干燥剂的温度设定75-80摄氏度。
优选地，所述步骤3的中所述的加强层挤出溶料位于外管体溶料和内管体溶料之间。
优选地，所述步骤S1中所述的真空挤出机的挤出螺杆转速为最高转速的70-85％；步骤S5中所述的高防腐涂料为杜邦特氟龙工业用涂料。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明提出的增强HDPE双壁波纹管，通过再内管体和外管体之间添加了加强层，加强层采用了高强度材质碳纤维，使整个加强层收到冲击时，线性纤维可以使受力点分散，同时添加了特氟龙成分，使其拉伸强度达到22-35MPa，使该外管体收到破损后，加强层可以分散受力并抵挡一定强度的冲击力，保证了内管体不受损坏。
2、本发明提出的增强HDPE双壁波纹管，在其制备冷却时，采用逐步渐冷式，防止管体一下急剧手冷导致管体冷却异常，在管体内壁喷涂了特氟龙涂料，氟化介质高于300℃氢氧化钠之外的所有强酸(包括王水)、强氧化剂、还原剂和各种有机溶剂的作用，内管体免于遭受任何种类的化学腐蚀，同时几乎所有物质都不与聚四氟乙烯涂膜粘合，因此可以提高管内液体流动性。
附图说明
图1为本发明提出的一种增强HDPE双壁波纹管的剖面结构示意图。
图中：1内管体、2外管体、3加强层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
一、实施例部分
实施例1
一种增强HDPE双壁波纹管，包括内管体1和外管体2，内管体1和外管体2之间设置有加强层3，内管体1是由以下重量份原料制成：改性高密度聚乙烯颗粒50份、低密度HDPE原料10份、增塑剂5份、稳定剂2份、催化剂5份、着色剂5份、和母料15份、邻苯二甲酸酯6份和双酚A型环氧树脂2份；外管体2是由以下重量份原料制成：高密度聚乙烯70份、增塑剂10份、特氟龙15、碳纤维10和增塑剂5份；加强层3是由以下重量份原料制成：聚乙烯80份、高强度高模量纤维10份、碳纤维5份、发泡剂2份和增塑剂3份。
S1、将外管体、内管体和加强层的原料分别放入混料机混料30-45min，采用真空上料机将混合原料送入真空挤出机内部；
S2、真空挤出机对原料进行搅拌熔融，加热温度160℃；加热时间30min；
S3、真空机挤出各部分溶料进入成型机内部，经过成型模具进行成型加工，进入波纹管成型机进行扩口加工；
S4、采用冷却水喷淋定型扩口后的管体，冷却水温度设定为-20摄氏度到30℃，且根据出管长度，每米递减10摄氏度；
S5、在内管体内壁采用伸入式旋转喷涂机进行喷涂高防腐涂料，然后切割机进行定尺切割，并入库得到成品。
实施例2
一种增强HDPE双壁波纹管，包括内管体1和外管体2，内管体1和外管体2之间设置有加强层3，内管体1是由以下重量份原料制成：改性高密度聚乙烯颗粒50份、低密度HDPE原料18份、增塑剂5份、稳定剂2份、催化剂5份、着色剂5份、和母料7份、邻苯二甲酸酯6份和双酚A型环氧树脂2份；外管体2是由以下重量份原料制成：高密度聚乙烯70份、增塑剂10份、特氟龙15、碳纤维10和增塑剂5份；加强层3是由以下重量份原料制成：聚乙烯80份、高强度高模量纤维10份、碳纤维5份、发泡剂2份和增塑剂3份。
S1、将外管体、内管体和加强层的原料分别放入混料机混料30-45min，采用真空上料机将混合原料送入真空挤出机内部；
S2、真空挤出机对原料进行搅拌熔融，加热温度150℃；加热时间30min；
S3、真空机挤出各部分溶料进入成型机内部，经过成型模具进行成型加工，进入波纹管成型机进行扩口加工；
S4、采用冷却水喷淋定型扩口后的管体，冷却水温度设定为-20摄氏度到30℃，且根据出管长度，每米递减10摄氏度；
S5、在内管体内壁采用伸入式旋转喷涂机进行喷涂高防腐涂料，然后切割机进行定尺切割，并入库得到成品。
实施例3
一种增强HDPE双壁波纹管，包括内管体1和外管体2，内管体1和外管体2之间设置有加强层3，内管体1是由以下重量份原料制成：改性高密度聚乙烯颗粒50份、低密度HDPE原料20份、增塑剂5份、稳定剂2份、催化剂5份、着色剂5份、和母料5份、邻苯二甲酸酯6份和双酚A型环氧树脂2份；外管体2是由以下重量份原料制成：高密度聚乙烯70份、增塑剂10份、特氟龙15、碳纤维10和增塑剂5份；加强层3是由以下重量份原料制成：聚乙烯80份、高强度高模量纤维10份、碳纤维5份、发泡剂2份和增塑剂3份。
S1、将外管体、内管体和加强层的原料分别放入混料机混料30-45min，采用真空上料机将混合原料送入真空挤出机内部；
S2、真空挤出机对原料进行搅拌熔融，加热温度160℃；加热时间30min；
S3、真空机挤出各部分溶料进入成型机内部，经过成型模具进行成型加工，进入波纹管成型机进行扩口加工；
S4、采用冷却水喷淋定型扩口后的管体，冷却水温度设定为-20摄氏度到30℃，且根据出管长度，每米递减10摄氏度；
S5、在内管体内壁采用伸入式旋转喷涂机进行喷涂高防腐涂料，然后切割机进行定尺切割，并入库得到成品。
实施例4
一种增强HDPE双壁波纹管，包括内管体1和外管体2，内管体1和外管体2之间设置有加强层3，内管体1是由以下重量份原料制成：改性高密度聚乙烯颗粒50份、低密度HDPE原料16份、增塑剂5份、稳定剂2份、催化剂5份、着色剂5份、和母料9份、邻苯二甲酸酯6份和双酚A型环氧树脂2份；外管体2是由以下重量份原料制成：高密度聚乙烯70份、增塑剂10份、特氟龙15、碳纤维10和增塑剂5份；加强层3是由以下重量份原料制成：聚乙烯80份、高强度高模量纤维10份、碳纤维5份、发泡剂2份和增塑剂3份。
S1、将外管体、内管体和加强层的原料分别放入混料机混料30-45min，采用真空上料机将混合原料送入真空挤出机内部；
S2、真空挤出机对原料进行搅拌熔融，加热温度170℃；加热时间30min；
S3、真空机挤出各部分溶料进入成型机内部，经过成型模具进行成型加工，进入波纹管成型机进行扩口加工；
S4、采用冷却水喷淋定型扩口后的管体，冷却水温度设定为-20摄氏度到30℃，且根据出管长度，每米递减10摄氏度；
S5、在内管体内壁采用伸入式旋转喷涂机进行喷涂高防腐涂料，然后切割机进行定尺切割，并入库得到成品。
二、检测部分
分别选取本发明上述四个实施例生产出的波纹管和四个常规波纹管进行检测；硬度检测方法：将上述八个波纹管埋与地下并装满水，采用挖掘机以同等力度进行管体破坏；耐腐蚀检测：捡取管体内壁片材称重后进行强酸表面涂覆10min，然后洗净强酸(浓度为90％的浓硫酸)计算重量。得出以下数据：
Figure BDA0002250565360000081
由上表面得知，普通的波纹管在承受挖掘机1-2次时，内部水就会产生泄漏，而本发明提出的波纹管可以承受4-5次冲击，同时内壁具有强的耐腐蚀性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种增强HDPE双壁波纹管，包括内管体(1)和外管体(2)，所述内管体(1)和外管体(2)之间设置有加强层(3)，所述内管体(1)是由以下重量份原料制成：改性高密度聚乙烯颗粒50份、低密度HDPE原料10-20份、增塑剂5份、稳定剂2份、催化剂5份、着色剂5份、和母料5-15份、邻苯二甲酸酯6份和双酚A型环氧树脂2份；所述外管体(2)是由以下重量份原料制成：高密度聚乙烯70份、增塑剂10份、特氟龙15、碳纤维10和增塑剂5份；所述加强层(3)是由以下重量份原料制成：聚乙烯80份、高强度高模量纤维10份、碳纤维5份、发泡剂2份和增塑剂3份。
2.根据权利要求1所述的一种增强HDPE双壁波纹管及其制备方法，其特征在于：所述内管体(1)的厚度为0.5cm-3cm，所述外管体(2)的厚度为1cm-4cm，所述加强层(3)的厚度为0.4-0.8cm。
3.一种增强HDPE双壁波纹管的制备方法，包括以下步骤：
S1、将外管体、内管体和加强层的原料分别放入混料机混料30-45min，采用真空上料机将混合原料送入真空挤出机内部；
S2、真空挤出机对原料进行搅拌熔融，加热温度150±30℃；加热时间30min；
S3、真空机挤出各部分溶料进入成型机内部，经过成型模具进行成型加工，进入波纹管成型机进行扩口加工；
S4、采用冷却水喷淋定型扩口后的管体，冷却水温度设定为-20摄氏度到30℃，且根据出管长度，每米递减10摄氏度；
S5、在内管体内壁采用伸入式旋转喷涂机进行喷涂高防腐涂料，然后切割机进行定尺切割，并入库得到成品。
4.根据权利要求3所述的一种增强HDPE双壁波纹管的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中采用真空上料机上料之前将混合原料采用干燥机干燥，干燥剂的温度设定75-80摄氏度。
5.根据权利要求3所述的一种增强HDPE双壁波纹管的制备方法，其特征在于：所述步骤3的中所述的加强层挤出溶料位于外管体溶料和内管体溶料之间。
6.根据权利要求3所述的一种增强HDPE双壁波纹管的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中所述的真空挤出机的挤出螺杆转速为最高转速的70-85％；步骤S5中所述的高防腐涂料为杜邦特氟龙工业用涂料。
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