CN110906068B - 一种防锈静音式钢塑复合水管及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防锈静音式钢塑复合水管及其加工工艺，所述防锈静音式钢塑复合水管由塑料内管和防锈外管构成；所述防锈外管为表面涂覆防锈漆的无缝钢管；塑料内管的原料及其重量份组成为：改性聚乙烯35份～45份、高密度聚乙烯5.5份～6.5份、纳米氧化锌0.5份～1.5份、纳米氧化钛1.2份～1.6份、功能填料1.3份～1.7份。本发明防锈静音式钢塑复合水管，塑料内管中含有隔音、吸音原料，具有较好的隔音效果，同时韧性好、强度高，具有较好的抗冲击、抗压强度，防锈外管具有较好的防锈抗腐蚀功能，使用寿命长。

Description

一种防锈静音式钢塑复合水管及其加工工艺
技术领域
本发明涉及钢塑复合水管技术领域，具体涉及一种防锈静音式钢塑复合水管及其加工工艺。
背景技术
随着科技的进步与发展，将各种不同种类的塑料原料与金属材料复合增强制备钢塑复合管道制品，在压力输水、排水等行业应用广泛。其中，钢塑复合水管制品的要求较多，比如在钢塑复合水管正常使用情况下，既要保证钢塑复合水管内内管强度、又要保证外管刚度的要求，这样在制备大口径钢塑复合水管的时候，容易增加原料用量。另外，传统使用的钢塑复合水管内部未进行隔音处理，在水流流过的时候管内水流声较大，容易影响人们的生活质量，并且钢塑复合水管长时间暴露在潮湿的空气环境中，容易发生表面腐蚀、生锈等，影响使用寿命。
因此，如何制备一种防锈静音式钢塑复合水管，可以在潮湿环境中长时间保持防锈抗腐蚀效果，保证其在使用过程中隔音效果好，显得尤为重要。
中国专利CN109435289公开了一种加工工艺，涉及水管加工领域，具体涉及一种防锈静音式钢塑复合水管加工工艺，所述静音式钢塑复合水管加工工艺，包括以下步骤：步骤一：准备原材料；步骤二：制作静音环；步骤三：组装；步骤四：安装静音环；步骤五：喷涂作业；步骤六：后处理；设计合理，提供的一种防锈静音式钢塑复合管加工工艺，设置于水管内部是静音环，有效降低了水流过水管时发出的噪音，对水管外表面进行喷涂作业形成隔绝空气的保护层，避免水管长时间和空气接触生锈。
中国专利CN104085123B公开了一种钢塑复合管件的制作方法，涉及复合管材技术领域，该方法包括以下步骤：加工成型塑料内管，备用；准备两条不锈钢带，对不锈钢带进行表面处理，将处理后的两条不锈钢带紧绕于塑料内管外表面，两条不锈钢带呈交替螺旋缠绕，缠绕完成后，焊接两条不锈钢带的搭接边，剪除不锈钢长于塑料内管两端的部分；在所得的管件外表面均与涂覆一层粘合剂，自然晾干10-15分钟，再将管件放入模具中，用挤出机在管件外包覆一层塑料外层，将获得的复合管切割至所需长度，即得。相比较于现有技术，解决了复合层易打滑和剥离渗透以及质量较重的问题，且其耐腐蚀性好，耐压高。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种防锈静音式钢塑复合水管及其加工工艺。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种防锈静音式钢塑复合水管由塑料内管和防锈外管构成；防锈外管为表面涂覆防锈漆的无缝钢管。防锈外管具有较好的防锈和抗腐蚀能力，保证钢塑复合水管的稳定性和使用寿命，塑料内管具有一定的隔音和缓冲效果，可以实现钢塑复合水管的静音模式，防止影响人们生活质量。
进一步的，塑料内管的原料及其重量份组成为：改性聚乙烯35份～45份、高密度聚乙烯5.5份～6.5份、纳米氧化锌0.5份～1.5份、纳米氧化钛1.2份～1.6份、功能填料1.3份～1.7份。塑料内管原料中采用改性聚乙烯具有更好的塑性和抗冲击抗压性能，辅以高密度聚乙烯提高塑料内管的成型稳定性，并且提高改性聚乙烯的拉伸强度，添加纳米氧化锌和纳米氧化钛增加塑料内管的强度和塑性、稳定性，添加功能填料增强塑料内管的隔音效果，实现钢塑复合水管的静音模式。
更进一步的，塑料内管的原料及其重量份组成为：改性聚乙烯38份～43份、高密度聚乙烯5.7份～6.2份、纳米氧化锌0.7份～1.3份、纳米氧化钛1.3份～1.5份、功能填料1.4份～1.6份。
更进一步的，改性聚乙烯为硅烷交联聚乙烯。
更进一步的，硅烷交联聚乙烯中使用的硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的任一种。
进一步的，功能填料由超细碳酸钙、云母、玻璃微珠、椰壳和岩棉按质量比为1：0.2：0.35～0.45：2：1.2～1.6的比例组成。功能填料中玻璃微珠和椰壳、岩棉具有较好的隔音、吸音效果，填充到塑料内管原料中，可以实现钢塑复合水管的静音模式。
本发明的另一发明目的在于提供一种防锈静音式钢塑复合水管的加工工艺，包括如下步骤：
步骤A、将所述重量份的功能填料粉碎至50目～60目，然后研磨1.5小时～2.5小时，之后加入所述重量份的改性聚乙烯、高密度聚乙烯、纳米氧化锌、纳米氧化钛，混合搅拌20分钟～30分钟，然后加热至熔融，得到熔融物料，备用；
步骤B、将步骤A制备的熔融物料通过挤出机挤出与钢带复合，并经压辊、缠绕成型得到静音式钢塑复合水管；
步骤C、步骤B得到的静音式钢塑复合水管涂覆防锈漆得到所述由塑料内管和防锈外管构成的防锈静音式钢塑复合水管。
进一步的，步骤A中，加热速率为2.0℃/分钟～4.0℃/分钟。
进一步的，步骤B中，挤出温度为170℃～188℃。
进一步的，步骤C中，防锈漆的厚度为0.05mm～0.08mm。
本发明的优点是：
(1)本发明防锈静音式钢塑复合水管，塑料内管中含有隔音、吸音原料，具有较好的隔音效果，同时韧性好、强度高，具有较好的抗冲击、抗压强度，防锈外管具有较好的防锈抗腐蚀功能，使用寿命长；
(2)本发明防锈静音式钢塑复合水管，相比于现有技术，在制备大口径钢塑复合水管时不用增加壁厚，可以减少原料的用量，降低成本和能耗；
(3)本发明制备的防锈静音式钢塑复合水管，原料来源丰富、价格低廉，复合水管制备工艺简单，成型性好，适合推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例1～5防锈静音式钢塑复合水管的进步性，下面将实验例中对本发明实施例1～5防锈静音式钢塑复合水管的环刚度(KN/m3)检测结果用附图图表表示。在附图中：
图1是本发明实施例1～5防锈静音式钢塑复合水管的环刚度(KN/m3)数据对比。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种防锈静音式钢塑复合水管
防锈静音式钢塑复合水管由塑料内管和防锈外管构成；防锈外管为表面涂覆防锈漆的无缝钢管。
上述中，塑料内管的原料及其重量份组成为：硅烷交联聚乙烯35kg、高密度聚乙烯5.5kg、纳米氧化锌0.5kg、纳米氧化钛1.2kg、功能填料1.3kg；；硅烷交联聚乙烯中使用的硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷；功能填料由超细碳酸钙、云母、玻璃微珠、椰壳和岩棉按质量比为1：0.2：0.35：2：1.2的比例组成。
通过以下工艺制备：
步骤A、将所述重量份的功能填料粉碎至50目，然后研磨1.5小时，之后加入所述重量份的硅烷交联聚乙烯、高密度聚乙烯、纳米氧化锌、纳米氧化钛，混合搅拌20分钟，然后以2.0℃/分钟的速率加热至熔融，得到熔融物料，备用；
步骤B、将步骤A制备的熔融物料通过挤出机在温度为170℃的条件下挤出与钢带复合，并经压辊、缠绕成型得到静音式钢塑复合水管；
步骤C、步骤B得到的静音式钢塑复合水管涂覆厚度为0.05mm的防锈漆得到所述由塑料内管和防锈外管构成的防锈静音式钢塑复合水管。
实施例2
一种防锈静音式钢塑复合水管
防锈静音式钢塑复合水管由塑料内管和防锈外管构成；防锈外管为表面涂覆防锈漆的无缝钢管。
上述中，塑料内管的原料及其重量份组成为：硅烷交联聚乙烯45kg、高密度聚乙烯6.5kg、纳米氧化锌1.5kg、纳米氧化钛1.6kg、功能填料1.7kg；；硅烷交联聚乙烯中使用的硅烷为乙烯基三乙氧基硅烷；功能填料由超细碳酸钙、云母、玻璃微珠、椰壳和岩棉按质量比为1：0.2：0.45：2：1.6的比例组成。
通过以下工艺制备：
步骤A、将所述重量份的功能填料粉碎至60目，然后研磨2.5小时，之后加入所述重量份的硅烷交联聚乙烯、高密度聚乙烯、纳米氧化锌、纳米氧化钛，混合搅拌30分钟，然后以4.0℃/分钟的速率加热至熔融，得到熔融物料，备用；
步骤B、将步骤A制备的熔融物料通过挤出机在温度为188℃的条件下挤出与钢带复合，并经压辊、缠绕成型得到静音式钢塑复合水管；
步骤C、步骤B得到的静音式钢塑复合水管涂覆厚度为0.08mm的防锈漆得到所述由塑料内管和防锈外管构成的防锈静音式钢塑复合水管。
实施例3
一种防锈静音式钢塑复合水管
防锈静音式钢塑复合水管由塑料内管和防锈外管构成；防锈外管为表面涂覆防锈漆的无缝钢管。
上述中，塑料内管的原料及其重量份组成为：硅烷交联聚乙烯38kg、高密度聚乙烯5.7kg、纳米氧化锌0.7kg、纳米氧化钛1.3kg、功能填料1.4kg；硅烷交联聚乙烯中使用的硅烷为乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷；功能填料由超细碳酸钙、云母、玻璃微珠、椰壳和岩棉按质量比为1：0.2：0.38：2：1.3的比例组成。
通过以下工艺制备：
步骤A、将所述重量份的功能填料粉碎至60目，然后研磨1.8小时，之后加入所述重量份的硅烷交联聚乙烯、高密度聚乙烯、纳米氧化锌、纳米氧化钛，混合搅拌22分钟，然后以2.5℃/分钟的速率加热至熔融，得到熔融物料，备用；
步骤B、将步骤A制备的熔融物料通过挤出机在温度为175℃的条件下挤出与钢带复合，并经压辊、缠绕成型得到静音式钢塑复合水管；
步骤C、步骤B得到的静音式钢塑复合水管涂覆厚度为0.06mm的防锈漆得到所述由塑料内管和防锈外管构成的防锈静音式钢塑复合水管。
实施例4
一种防锈静音式钢塑复合水管
防锈静音式钢塑复合水管由塑料内管和防锈外管构成；防锈外管为表面涂覆防锈漆的无缝钢管。
上述中，塑料内管的原料及其重量份组成为：硅烷交联聚乙烯43kg、高密度聚乙烯6.2kg、纳米氧化锌1.3kg、纳米氧化钛1.5kg、功能填料1.6kg；硅烷交联聚乙烯中使用的硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷；功能填料由超细碳酸钙、云母、玻璃微珠、椰壳和岩棉按质量比为1：0.2：0.43：2：1.5的比例组成。
通过以下工艺制备：
步骤A、将所述重量份的功能填料粉碎至50目，然后研磨2.3小时，之后加入所述重量份的硅烷交联聚乙烯、高密度聚乙烯、纳米氧化锌、纳米氧化钛，混合搅拌28分钟，然后以3.5℃/分钟的速率加热至熔融，得到熔融物料，备用；
步骤B、将步骤A制备的熔融物料通过挤出机在温度为185℃的条件下挤出与钢带复合，并经压辊、缠绕成型得到静音式钢塑复合水管；
步骤C、步骤B得到的静音式钢塑复合水管涂覆厚度为0.07mm的防锈漆得到所述由塑料内管和防锈外管构成的防锈静音式钢塑复合水管。
实施例5
一种防锈静音式钢塑复合水管
防锈静音式钢塑复合水管由塑料内管和防锈外管构成；防锈外管为表面涂覆防锈漆的无缝钢管。
上述中，塑料内管的原料及其重量份组成为：硅烷交联聚乙烯40kg、高密度聚乙烯6.0kg、纳米氧化锌1.0kg、纳米氧化钛1.4kg、功能填料1.5kg；硅烷交联聚乙烯中使用的硅烷为乙烯基三乙氧基硅烷；功能填料由超细碳酸钙、云母、玻璃微珠、椰壳和岩棉按质量比为1：0.2：0.40：2：1.4的比例组成。
通过以下工艺制备：
步骤A、将所述重量份的功能填料粉碎至50目，然后研磨2.0小时，之后加入所述重量份的硅烷交联聚乙烯、高密度聚乙烯、纳米氧化锌、纳米氧化钛，混合搅拌25分钟，然后以3.0℃/分钟的速率加热至熔融，得到熔融物料，备用；
步骤B、将步骤A制备的熔融物料通过挤出机在温度为180℃的条件下挤出与钢带复合，并经压辊、缠绕成型得到静音式钢塑复合水管；
步骤C、步骤B得到的静音式钢塑复合水管涂覆厚度为0.06mm的防锈漆得到所述由塑料内管和防锈外管构成的防锈静音式钢塑复合水管。
实验例
为了进一步说明本发明防锈静音式钢塑复合水管相对于现有技术的进步性；
对上述实施例1～5制备得到的防锈静音式钢塑复合水管的力学性能进行检测，统计结果如下表1：
表1本发明实施例1～5制备得到的防锈静音式钢塑复合水管的力学性能
Figure GDA0002945046530000081
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种防锈静音式钢塑复合水管，其特征在于，所述防锈静音式钢塑复合水管由塑料内管和防锈外管构成；所述防锈外管为表面涂覆防锈漆的无缝钢管；所述塑料内管的原料及其重量份组成为：改性聚乙烯35份～45份、高密度聚乙烯5.5份～6.5份、纳米氧化锌0.5份～1.5份、纳米氧化钛1.2份～1.6份、功能填料1.3份～1.7份；
所述的防锈静音式钢塑复合水管的加工工艺，包括以下步骤：
步骤A、将所述重量份的功能填料粉碎至50目～60目，然后研磨1.5小时～2.5小时，之后加入所述重量份的改性聚乙烯、高密度聚乙烯、纳米氧化锌、纳米氧化钛，混合搅拌20分钟～30分钟，然后加热至熔融，得到熔融物料，备用；
步骤B、将步骤A制备的熔融物料通过挤出机挤出与钢带复合，并经压辊、缠绕成型得到静音式钢塑复合水管；
步骤C、步骤B得到的静音式钢塑复合水管涂覆防锈漆得到由塑料内管和防锈外管构成的防锈静音式钢塑复合水管；
所述功能填料由超细碳酸钙、云母、玻璃微珠、椰壳和岩棉按质量比为1：0.2：0.35～0.45：2：1.2～1.6的比例组成。
2.根据权利要求1所述的防锈静音式钢塑复合水管，其特征在于，所述塑料内管的原料及其重量份组成为：改性聚乙烯38份～43份、高密度聚乙烯5.7份～6.2份、纳米氧化锌0.7份～1.3份、纳米氧化钛1.3份～1.5份、功能填料1.4份～1.6份。
3.根据权利要求1所述的防锈静音式钢塑复合水管，其特征在于，所述改性聚乙烯为硅烷交联聚乙烯。
4.根据权利要求3所述的防锈静音式钢塑复合水管，其特征在于，所述硅烷交联聚乙烯中使用的硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的任一种。
5.根据权利要求1所述的防锈静音式钢塑复合水管，其特征在于，步骤A中，加热速率为2.0℃/分钟～4.0℃/分钟。
6.根据权利要求1所述的防锈静音式钢塑复合水管，其特征在于，步骤B中，挤出温度为170℃～188℃。
7.根据权利要求1所述的防锈静音式钢塑复合水管，其特征在于，步骤C中，所述防锈漆的厚度为0.05mm～0.08mm。
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