CN111536324A - 双壁中空缠绕管及其制备方法 - Google Patents

双壁中空缠绕管及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双壁中空缠绕管及其制备方法，双壁中空缠绕管包括：基体管本体，基体管本体形成为中空管形件；焊接层，所述焊接层设于所述基体管本体的外周面且形成为塑料件；所述表面层与所述焊接层材质相同，所述表面层包括以下重量份组份：100份基础树脂、1～5份耐候母粒、0～5份颜色母粒、0～20份表面层增强母粒。根据本发明实施例的双壁中空缠绕管力学强度高，耐候化性能优异，大大提升双壁中空缠绕管在户外的使用寿命，拓展了双壁中空缠绕管的应用范围。

Description

双壁中空缠绕管及其制备方法
技术领域
本发明属于管材技术领域，尤其涉及一种双壁中空缠绕管以及该双壁中空缠绕管的制备方法。
背景技术
双壁中空缠绕管具有质量轻、尺寸大，刚度强、寿命长、运输安装方便以及施工快速等优点，是一种以高分子树脂为原料，经过第一台螺杆熔融挤出方型管，再与第二台挤出机挤出熔体焊条经热成型机缠绕而成型的一种具有双壁工字型塑料管材，能够广泛应用于市政排水系统、污水处理系统以及特殊要求应用领域。常见的双壁中空缠绕管材质有聚乙烯、聚丙烯以及聚氯乙烯，各具劣势，其中PE材质环刚度提升有限，PP材质耐差候型较，PVC材质化学耐腐性较差。随着管材口径越来越大，对环刚度、耐蠕变以及低收缩要求也在不断提高，单独树脂材料已经很难满足这些要求，并且对耐光候化、耐热氧老化，耐环境污染以及产品色牢度等也提出了更高的要求。
目前耐候性的管材涉及较少，一般只在树脂中添加一些抗氧剂来防止材料的氧化，而有一些双壁中空缠绕管全部添加这些耐候助剂，这会造成成本增加，过多的添加耐候助剂也会影响双壁中空缠绕管的力学性能。通过炭黑可以在某种程度上改善树脂的耐光候性，但黑色制品容易吸热，制品的热老化会加剧。其黑色的外观对于暴露于室外的产品其外观很难让市场接受，而制品颜色是多样性对制品的耐候性也影响很大，这些问题的解决需要协调于耐候助剂的复配。目前生产双壁中空缠绕管的树脂材质都是为单一树脂，这也从某种成度上限制了各自优势的发挥。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
有鉴于此，本发明提出一种双壁中空缠绕管及其制备方法，该双壁中空缠绕管力学强度高，耐候化性能优异，能够大大提升双壁中空缠绕管在户外的使用寿命，拓展了双壁中空缠绕管的应用范围。
本发明还提出一种双壁中空缠绕管的制备方法，该制备方法便于实施，步骤简单，提高加工效率。
根据本发明第一方面实施例的双壁中空缠绕管，包括：基体管本体，所述基体管本体形成为中空管形件；焊接层，所述焊接层设于所述基体管本体的外周面且形成为塑料件；所述基体管本体的外周面设有表面层，所述表面层与所述焊接层材质相同，所述表面层包括以下重量份组份：基础树脂，100份；耐候母粒，1～5份；颜色母粒，0～5份；表面层增强母粒，0～20份。
根据本发明实施例的双壁中空缠绕管，在基体管本体表面设置的表面层结构，对整体双壁中空缠绕管形成有效的表面保护作用，解决传统双壁中空缠绕管在户外环境下耐候性能不佳的问题，延缓管体的老化速度，阻隔光氧对双壁中空缠绕管内部树脂的侵害，保护器表面的色彩，提高其美观度。
根据本发明的一个实施例，所述基体管本体还包括：内壁层，所述内壁层设于所述基体管本体的内壁面且与所述表面层相连；所述内壁层由下列重量份物质组成：基础树脂，100份；炭黑母粒，0～10份；内壁层增强母粒，0～50份。
根据本发明的一个实施例，所述基体管本体还包括：粘结层，所述粘结层设于所述表面层与所述内壁层之间且分别与所述表面层和所述内壁层相连，所述粘结层为粘结树脂。
根据本发明的一个实施例，所述基体管本体中的表面层、粘结层和内壁层之间的质量比为：1％～50％：1％～10％：40％～98％。
根据本发明的一个实施例，所述的基础树脂为均聚PP和共聚PP中的至少一种或HDPE、LDPE和LLDPE中的至少一种。
根据本发明的一个实施例，所述耐候母粒为以PE或PP树脂为基体，添加光稳定剂、抗氧剂、偶联剂和分散剂为复合助剂后，制备而成的树脂颗粒，所述复合助剂的添加量为所述耐候母粒的总质量的15％～50％。
根据本发明的一个实施例，所述的表面层增强母粒为以PE树脂或PP树脂为基体树脂，添加光屏蔽无机物制备而成的树脂颗粒，所述内壁层增强母粒为以PE树脂或PP树脂为基体树脂，添加任意组份的碳酸钙、滑石粉、玻璃纤维、玄武纤维和碳纤维为增强组份后，制备而成的树脂颗粒，所述增强组份的添加量为内壁层增强母粒总质量的15％～50％。
根据本发明的一个实施例，所述炭黑母粒为以PE或PP为树脂基体，添加炭黑母粒质量10％～60％的炭黑混合后，复合制备而成的树脂颗粒。
根据本发明的一个实施例，所述粘结树脂为乙丙共聚物、马来酸酐接枝物、丙烯酸酯接枝物、醋酸乙烯酯类中的任意一种。
根据本发明第二方面实施例的双壁中空缠绕管的制备方法，包括以下制备步骤：S1、按表面层配方取基础树脂、耐候母粒、颜色母粒和表面层增强母粒加入混合搅拌机中，搅拌混合并密炼收集得表面层复合料，再按内壁层配方，取基础树脂、炭黑母粒、内壁层增强母粒加入混合搅拌机中，搅拌混合并密炼收集得内壁层复合料；S2、将表面层复合料、粘结树脂和内壁层复合料分别置于三台不同的挤出机中，经模头分配器共挤到混合模头中，挤出成型制备得基体管本体；S3、将基体管本体冷却定型并置于缠绕机的滚筒模具中，经缠绕处理并通过挤出机将焊接层挤出熔融的物料粘合缝隙；S4、待粘合缝隙完成后，收集得复合管体并压轮滚压后冷却处理，收集得双壁中空缠绕管并对其定长切割，即可制备得所述双壁中空缠绕管。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的双壁中空缠绕管的制备方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例的双壁中空缠绕管的剖面结构示意图；
图3是图2中A区域的放大图；
图4是根据本发明又一个实施例的双壁中空缠绕管的剖面结构示意图；
图5是图4中B区域的放大图；
附图标记：
双壁中空缠绕管 100；
基体管本体 10；表面层 11；粘结层 12；内壁层 13；
焊接层 20。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面首先参考附图描述根据本发明实施例的双壁中空缠绕管100。
如图2和图3所示，根据本发明实施例的双壁中空缠绕管100包括基体管本体10和焊接层20。
具体而言，基体管本体10形成为中空管形件；焊接层20设于基体管本体10的外周面且形成为塑料件；基体管本体10的外周面设有表面层11，表面层11与焊接层20材质相同，表面层11包括以下重量份组份：100份基础树脂、1～5份耐候母粒、0～5份颜色母粒和0～20份表面层增强母粒。
其中，基体管本体10的截面形状优选为圆形或者为矩形，该圆形或矩形结构发热基体管本体10在实际使用时，其内壁表面所承受的压力为均匀的压力，提高管材的使用稳定性，延长其使用寿命。
换言之，根据本发明实施例的双壁中空缠绕管100由基体管本体10和焊接层20组成，其中基体管本体10为中空结构的管体，在基体管本体10的外表面上设有表面层11，该表面层11上还通过与其材质相同的焊接层20进行粘合，焊接层20与表面层11为相同配方制备的塑料层，焊接层20的材质与表面层11的材质相同，便于焊接。表面层11包括100份基础树脂、1～5份耐候母粒、0～5份颜色母粒和0～20份表面层增强母粒，采用耐候母粒能够使表面层11具有耐光氧老化和热氧老化的效果，也就是说，采用表面层11能够解决制品在户外的耐候化性问题，延缓塑料的老化速度，阻隔光氧对内部树脂的侵害。
由此，根据本发明实施例的双壁中空缠绕管100，在基体管本体10表面设置的表面层11结构，对整体双壁中空缠绕管形成有效的表面保护作用，解决传统双壁中空缠绕管在户外环境下耐候性能不佳的问题，延缓管体的老化速度，阻隔光氧对双壁中空缠绕管内部树脂的侵害，保护其表面的色彩，提高其美观度。
需要说明的是，表面层11采用的树脂颗粒可以用基础树脂添加母粒的形式直接进入一台单螺杆挤出成型，也可以由基础树脂添加各种助剂经双螺杆造粒成专用树脂颗粒，再进入一台单螺杆挤出机成型，这两种方案中采用的配方中，所使用的助剂成份、浓度和添加功能母粒含量需要保持一致，其中所采用的基础树脂不仅限于PE树脂和PP树脂，所采用的基础树脂还可以为尼龙树脂(PA)、聚酯(PET)，聚氯乙烯(PVC)等适合挤出成管的树脂材料。
根据本发明的一个实施例，基体管本体10还包括：内壁层13，内壁层13设于基体管本体10的内壁面且与表面层11相连；内壁层13由下列重量份物质组成：100份基础树脂、0～10份炭黑母粒和0～50份内壁层增强母粒。通过设置内壁层13，提高双壁中空缠绕管100的结构强度，满足双壁中空缠绕管的主要性能指标，降低了生产制造成本，减少过多助剂的加入对材料力学性能的影响。
需要说明的是，内壁层13采用的树脂颗粒可以用基础树脂添加母粒的形式直接进入一台单螺杆挤出成型，也可以由基础树脂添加各种助剂经双螺杆造粒成专用树脂颗粒，再进入一台单螺杆挤出机成型，这两种方案中采用的配方中，所使用的助剂成份、浓度和添加功能母粒含量需要保持一致，所采用的基础树脂不仅限于PE树脂和PP树脂，所采用的基础树脂还可以为尼龙树脂(PA)、聚酯(PET)，聚氯乙烯(PVC)等适合挤出成管的树脂材料。
进一步地，基体管本体10还包括：粘结层12，粘结层12设于表面层11与内壁层13之间且分别与表面层11和内壁层13相连，粘结层12为粘结树脂。通过设置粘结层12，使表面层11和内壁层13之间的相容性有效提高，粘结层12中的粘结树脂对表面层11和内壁层13进行有效的粘接和组合，提高整体双壁中空缠绕管100的力学强度。需要说明的是，在表面层11和内壁层13采用相同的树脂组分时，粘结层12可以取消。
根据本发明的一个实施例，基体管本体10中的表面层11、粘结层12和内壁层13之间的质量比为：1％～50％：1％～10％：40％～98％。通过设置不同比例的结构，使基体管本体10对不同环境进行相应的调整，满足基体管本体10实际使用的需要。
在本发明的一些具体实施方式中，基础树脂为均聚PP和共聚PP中的至少一种或HDPE、LDPE和LLDPE中的至少一种。采用综合性能较好的PP类树脂或PE类树脂，通过结构改善其作为管道使用时存在的耐候性不佳的缺陷，同时这两类树脂性价比高，结构性能和力学强度稳定。
进一步地，耐候母粒为以PE或PP树脂为基体，添加光稳定剂、抗氧剂、偶联剂和分散剂为复合助剂后，制备而成的树脂颗粒，复合助剂的添加量为耐候母粒的总质量的15％～50％。通过添加耐候母粒，改善基体树脂作为表面层的力学强度和耐候性性能。
其中，光稳定剂为二苯甲酮类光稳定剂、苯并三唑类光稳定剂、受阻胺类光稳定剂和镍螯合物类光稳定剂中的一种或者多种组合；抗氧剂为酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和硫酯类抗氧剂中的一种或者多种组合；偶联剂选自钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂和硬脂酸中的一种。
根据本发明的一个实施例，表面层增强母粒为以PE树脂或PP树脂为基体树脂，添加光屏蔽无机物制备而成的树脂颗粒，内壁层增强母粒为以PE树脂或PP树脂为基体树脂，添加任意组份的碳酸钙、滑石粉、玻璃纤维、玄武纤维和碳纤维为增强组份后，制备而成的树脂颗粒，增强组份的添加量为内壁层增强母粒总质量的15％～50％。通过在表面层11和内壁层13均添加增强母粒，表面层11添加的母粒改善表层的环刚度以及表面硬度，同时对产品的耐候化提供辅助作用，内壁层13可以有效改善内部材料的力学强度和结构强度。
在本发明的一些具体实施方式中，炭黑母粒为以PE或PP为树脂基体，添加炭黑母粒质量10％～60％的炭黑混合后，复合制备而成的树脂颗粒。通过添加炭黑制备炭黑母粒，由于炭黑具有有较高的吸光性，将其制备成母粒有效增强管材的耐候性，防止内壁层受阳光照射而产生光氧化降解，节省了耐候母粒的添加，大大降低了经济成本，同时内壁层13为黑色不会影响制品的外观美观度，也不会污染管材内部的物料。
根据本发明的一个实施例，粘结树脂为乙丙共聚物、马来酸酐接枝物、丙烯酸酯接枝物、醋酸乙烯酯类中的任意一种。
根据本发明实施例的双壁中空缠绕管100的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：S1、按表面层11配方取基础树脂、耐候母粒、颜色母粒和表面层增强母粒加入混合搅拌机中，搅拌混合并密炼收集得表面层复合料，再按内壁层13的配方，取基础树脂、炭黑母粒、内壁层增强母粒加入混合搅拌机中，搅拌混合并密炼收集得内壁层复合料；S2、将表面层复合料、粘结树脂和内壁层复合料分别置于三台不同的挤出机中，经模头分配器共挤到混合模头中，挤出成型制备得基体管本体10；S3、将基体管本体10冷却定型并置于缠绕机的滚筒模具中，经缠绕处理并通过挤出机将焊接层20挤出熔融的物料粘合缝隙；S4、待粘合缝隙完成后，收集得复合管体并压轮滚压后冷却处理，收集得双壁中空缠绕管100并对其定长切割，即可制备得双壁中空缠绕管100。
需要说明的是，本发明实施例的双壁中空缠绕管100的制备方法制备的基体管本体优选我方形管，但不仅限于方形管，基体管截面还可以是圆形、椭圆形以及其它形状。
下面结合具体实施例描述根据本发明的双壁中空缠绕管100及其制备方法。
实施例1
(1)确定双壁中空缠绕管100的表面层11的配方并制备得表面层混合料：
HDPE树脂：100份；
耐候母粒：3份；
颜色母粒：1份；
按上述配方制备双壁中空缠绕管100的表面层11，其中，取受阻胺光稳定剂、紫外线吸收剂、复合抗氧剂，分散剂和偶联剂混合制备得耐候助剂，再以PE树脂为基体树脂，按添加质量35％，将耐候助剂添加至基体树脂中，混合制备得耐候母粒。
取PE树脂、金红石型钛白粉、分散剂和偶联剂混合制备得颜色母粒，控制金红石型钛白粉添加量为60％，制备得颜色母粒。
(2)确定双壁中空缠绕管100的内壁层13的配方并制备得内壁层混合料：
HDPE树脂：100份；
炭黑母粒：2份；
增强母粒：15份；
按上述配方制备双壁中空缠绕管100的内壁层13，其中取PE树脂、炭黑、分散剂和偶联剂混合制备炭黑母粒；
取PE树脂、碳酸钙、分散剂和偶联剂混合制备增强母粒，控制碳酸钙含量为80％。
(3)以HDPE树脂为焊接层20树脂，确定表面层混合料与内壁层混合料质量比为25：75。
(4)将表面层混合料和内壁层混合料分别置于两台挤出机中，经模头分配器共挤至混合模头，挤成型得基体管本体10，将挤出成型的基体管本体10冷却定型并置于缠绕机的滚筒模具中，经缠绕处理并通过挤出机将焊接层20挤出熔融的物料粘合缝隙，待粘合缝隙完成后，收集得复合管体并压轮滚压后冷却处理，收集得并对其定长切割，即可制备得双壁中空缠绕管1。
实施例2
(1)确定双壁中空缠绕管100的表面层11的配方并制备得表面层混合料：
PP树脂：100份；
耐候母粒：3份；
颜色母粒：1份；
所述PP树脂为按质量比1:1，将均聚PP树脂和共聚PP树脂混合制备而成的树脂。
按上述配方制备双壁中空缠绕管100的表面层11，其中，取受阻胺光稳定剂、紫外线吸收剂、复合抗氧剂，分散剂和偶联剂混合制备得耐候助剂，再以PP树脂为基体树脂，按添加质量35％，将耐候助剂添加至基体树脂中，混合制备得耐候母粒。
取PE树脂、金红石型钛白粉、分散剂和偶联剂混合制备得颜色母粒，控制金红石型钛白粉添加量为60％，制备得颜色母粒。
(2)确定双壁中空缠绕管100的内壁层13的配方并制备得内壁层混合料：
PP树脂：100份；
炭黑母粒：2份；
增强母粒：15份；
所述PP树脂为按质量比1:1，将均聚PP树脂和共聚PP树脂混合制备而成的树脂。
按上述配方制备双壁中空缠绕管100的内壁层13，其中取PE树脂、炭黑、分散剂和偶联剂混合制备炭黑母粒；
取PE树脂、碳酸钙、分散剂和偶联剂混合制备增强母粒，控制碳酸钙含量为80％。
(3)以PP混合树脂为焊接层20树脂，确定表面层混合料与内壁层混合料质量比为25：75。
(4)将表面层混合料和内壁层混合料分别置于两台挤出机中，经模头分配器共挤至混合模头，挤成型得基体管本体10，将挤出成型的基体管本体10冷却定型并置于缠绕机的滚筒模具中，经缠绕处理并通过挤出机将焊接层20挤出熔融的物料粘合缝隙，待粘合缝隙完成后，收集得复合管体并压轮滚压后冷却处理，收集得并对其定长切割，即可制备得双壁中空缠绕管2。
实施例3
(1)确定双壁中空缠绕管100的表面层11的配方并制备得表面层混合料：
HDPE树脂：100份；
耐候母粒：3份；
颜色母粒：1份；
按上述配方制备双壁中空缠绕管100的表面层11，其中，取受阻胺光稳定剂、紫外线吸收剂、复合抗氧剂，分散剂和偶联剂混合制备得耐候助剂，再以PE树脂为基体树脂，按添加质量35％，将耐候助剂添加至基体树脂中，混合制备得耐候母粒。
取PE树脂、金红石型钛白粉、分散剂和偶联剂混合制备得颜色母粒，控制金红石型钛白粉添加量为60％，制备得颜色母粒。
(2)确定双壁中空缠绕管100的内壁层13的配方并制备得内壁层混合料：
PP树脂：100份；
炭黑母粒：2份；
增强母粒：15份；
所述PP树脂为按质量比1:1，将均聚PP树脂和共聚PP树脂混合制备而成的树脂。
按上述配方制备双壁中空缠绕管100的内壁层13，其中取PE树脂、炭黑、分散剂和偶联剂混合制备炭黑母粒；
取PE树脂、碳酸钙、分散剂和偶联剂混合制备增强母粒，控制碳酸钙含量为80％。
(3)以HDPE树脂为焊接层20树脂，乙丙共聚物树脂为粘结层12，确定表面层混合料、粘结层12、内壁层混合料质量比为22:3:75。
(4)将表面层混合料和内壁层混合料分别置于两台挤出机中，经模头分配器共挤至混合模头，挤成型得基体管本体10，将挤出成型的基体管本体10冷却定型并置于缠绕机的滚筒模具中，经缠绕处理并通过挤出机将焊接层20挤出熔融的物料粘合缝隙，待粘合缝隙完成后，收集得复合管体并压轮滚压后冷却处理，收集得并对其定长切割，即可制备得双壁中空缠绕管3。
将上述制备的实施例1、实施例2、实施例3与HDPE树脂制备的双壁中空缠绕管100(对照组1)和PP树脂制备的双壁中空缠绕管100(对照组2)进行性能对比测试，具体测试为人工加速侯化试验测试，其测试的标注方法按照ASTM-G154的测试方法，测试1500小时，再进行力学性能对比，实验结果如表1所示：
表1 性能对照表
Figure BDA0002527918460000091
Figure BDA0002527918460000101
通过表1分析可知，本发明实施例制备的双壁中空缠绕管100较对照组1和对照组2对比，其老化后的力学性能和外观结构均十分有益，这说明本发明实施例制备的双壁中空缠绕管100具有优异的耐候性，在实际使用过程中，较传统双壁中空缠绕管100比，其力学性能和表面外观都得到很大的改善，同时参照性能对照表，本发明实施例中实施例3中的配方力学指标最为优异且具性价比最高，人工加速耐候试验结果证实了本发明的特点和优势。
总而言之，本发明实施例双壁中空缠绕管100及其制备方法采用的多层共挤的手段制备双壁中空缠绕管100，使其具有显著的耐候性，大大提高了产品的使用寿命，延长的产品的使用周期。同时，在基体管本体10表面设置的表面层11结构，在其内部添加助剂加以改性，相较与传统的中空缠绕管，本发明实施例只在其表面添加了助剂，既显著的降低了生产制造成本，又减少了过多助剂的加入对材料力学性能的影响。此外，由于本发明实施例制备的双壁中空缠绕管100中，表面层11和内壁层13可以采用不同的材质，可以有利于不同树脂性能的互补，使管道材料性能更佳优异。最后，根据本发明实施例的双壁中空缠绕管100的制备方法，拓展了其在户外的使用范围，减少了气候、环境、温度对材料的影响，使本发明制备的双壁中空缠绕管100具有广泛的使用范围。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种双壁中空缠绕管，其特征在于，包括：
基体管本体，所述基体管本体形成为中空管形件；
焊接层，所述焊接层设于所述基体管本体的外周面且形成为塑料件；
所述基体管本体的外周面设有表面层，所述表面层与所述焊接层材质相同，所述表面层包括以下重量份组份：
基础树脂，100份；
耐候母粒，1～5份；
颜色母粒，0～5份；
表面层增强母粒，0～20份。
2.根据权利要求1所述的双壁中空缠绕管，其特征在于，所述基体管本体还包括：
内壁层，所述内壁层设于所述基体管本体的内壁面且与所述表面层相连；
所述内壁层由下列重量份物质组成：
基础树脂，100份；
炭黑母粒，0～10份；
内壁层增强母粒，0～50份。
3.根据权利要求2所述的双壁中空缠绕管，其特征在于，所述基体管本体还包括：
粘结层，所述粘结层设于所述表面层与所述内壁层之间且分别与所述表面层和所述内壁层相连，所述粘结层为粘结树脂。
4.根据权利要求3所述的双壁中空缠绕管，其特征在于，所述基体管本体中的表面层、粘结层和内壁层之间的质量比为：1％～50％：1％～10％：40％～98％。
5.根据权利要求1或2所述的双壁中空缠绕管，其特征在于，所述的基础树脂为均聚PP和共聚PP中的至少一种或HDPE、LDPE和LLDPE中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的双壁中空缠绕管，其特征在于，所述耐候母粒为以PE或PP树脂为基体，添加光稳定剂、抗氧剂、偶联剂和分散剂为复合助剂后，制备而成的树脂颗粒，所述复合助剂的添加量为所述耐候母粒的总质量的15％～50％。
7.根据权利要求2所述的双壁中空缠绕管，其特征在于，所述的表面层增强母粒为以PE树脂或PP树脂为基体树脂，添加光屏蔽无机物制备而成的树脂颗粒，所述内壁层增强母粒为以PE树脂或PP树脂为基体树脂，添加任意组份的碳酸钙、滑石粉、玻璃纤维、玄武纤维和碳纤维为增强组份后，制备而成的树脂颗粒，所述增强组份的添加量为内壁层增强母粒总质量的15％～50％。
8.根据权利要求2中所述的双壁中空缠绕管，其特征在于，所述炭黑母粒为以PE或PP为树脂基体，添加炭黑母粒质量10％～60％的炭黑混合后，复合制备而成的树脂颗粒。
9.根据权利要求3所述的双壁中空缠绕管，其特征在于，所述粘结树脂为乙丙共聚物、马来酸酐接枝物、丙烯酸酯接枝物、醋酸乙烯酯类中的任意一种。
10.一种双壁中空缠绕管的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
S1、按表面层配方取基础树脂、耐候母粒、颜色母粒和表面层增强母粒加入混合搅拌机中，搅拌混合并密炼收集得表面层复合料，再按内壁层配方，取基础树脂、炭黑母粒、内壁层增强母粒加入混合搅拌机中，搅拌混合并密炼收集得内壁层复合料；
S2、将表面层复合料、粘结树脂和内壁层复合料分别置于三台不同的挤出机中，经模头分配器共挤到混合模头中，挤出成型制备得基体管本体；
S3、将基体管本体冷却定型并置于缠绕机的滚筒模具中，经缠绕处理并通过挤出机将焊接层挤出熔融的物料粘合缝隙；
S4、待粘合缝隙完成后，收集得复合管体并压轮滚压后冷却处理，收集得双壁中空缠绕管并对其定长切割，即可制备得所述双壁中空缠绕管。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112248397A (zh) * 2020-09-30 2021-01-22 陕西飞天管业科技有限公司 一种中空壁缠绕管及其制备工艺
CN112594453A (zh) * 2020-12-15 2021-04-02 富莱特(衡水)科技有限公司 一种热塑玻纤复合材料管道
CN112873928A (zh) * 2020-12-25 2021-06-01 安徽杰蓝特新材料有限公司 一种多腔结构中空壁缠绕管材及其制备方法
CN113400694A (zh) * 2021-05-26 2021-09-17 河南金铨塑业有限公司 一种仿金属涂层共挤的pvc复合增强缠绕管及其生产方法
KR102577286B1 (ko) * 2023-01-16 2023-09-11 주식회사 파이프랜드 강성과 탄성이 향상된 폴리에틸렌 합성수지관

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1724241A (zh) * 2004-07-22 2006-01-25 金德管业集团有限公司 一种纯塑防渗氧管及其制备方法
KR20060131494A (ko) * 2005-06-16 2006-12-20 주숙희 나선형 고강도 합성수지관
CN2932006Y (zh) * 2006-06-29 2007-08-08 林云青 一种hdpe、pvc塑塑复合缠绕管
CN105156772A (zh) * 2015-07-27 2015-12-16 湖北金牛管业有限公司 一种frpp增强中空结构壁缠绕管及其加工工艺
CN107177105A (zh) * 2017-07-21 2017-09-19 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种抗菌耐候pp复合材料及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1724241A (zh) * 2004-07-22 2006-01-25 金德管业集团有限公司 一种纯塑防渗氧管及其制备方法
KR20060131494A (ko) * 2005-06-16 2006-12-20 주숙희 나선형 고강도 합성수지관
CN2932006Y (zh) * 2006-06-29 2007-08-08 林云青 一种hdpe、pvc塑塑复合缠绕管
CN105156772A (zh) * 2015-07-27 2015-12-16 湖北金牛管业有限公司 一种frpp增强中空结构壁缠绕管及其加工工艺
CN107177105A (zh) * 2017-07-21 2017-09-19 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种抗菌耐候pp复合材料及其制备方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112248397A (zh) * 2020-09-30 2021-01-22 陕西飞天管业科技有限公司 一种中空壁缠绕管及其制备工艺
CN112594453A (zh) * 2020-12-15 2021-04-02 富莱特(衡水)科技有限公司 一种热塑玻纤复合材料管道
CN112873928A (zh) * 2020-12-25 2021-06-01 安徽杰蓝特新材料有限公司 一种多腔结构中空壁缠绕管材及其制备方法
CN113400694A (zh) * 2021-05-26 2021-09-17 河南金铨塑业有限公司 一种仿金属涂层共挤的pvc复合增强缠绕管及其生产方法
KR102577286B1 (ko) * 2023-01-16 2023-09-11 주식회사 파이프랜드 강성과 탄성이 향상된 폴리에틸렌 합성수지관
KR20240114255A (ko) * 2023-01-16 2024-07-23 주식회사 파이프랜드 강성과 탄성이 향상된 폴리에틸렌 합성수지관의 제조 방법
KR102692996B1 (ko) * 2023-01-16 2024-08-07 주식회사 파이프랜드 강성과 탄성이 향상된 폴리에틸렌 합성수지관의 제조 방법

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