CN112032474A - 一种相变储能式防冷凝复合管道及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种相变储能式防冷凝复合管道及其制备方法,包括从外到内依次设置的相变蓄热层、隔热层和聚烯烃树脂层,相变蓄热层、隔热层和聚烯烃树脂层的厚度比为2:1:7。本发明在中间层引入低导热系数材料,减少相变蓄热层与管道输送冷水的热传递,以此减少相变层的温度差,起到隔热效果。外层引入相变储能材料,当外界温度高于相变温度时,相变材料通过吸收空气中的热量,发生相变储存能量;当外部温度低于相变温度时,发生相变释放能量,使得管材外表面温度保持恒定,且高于露点温度,从根本上解决管材结露问题。该发明可应用于建筑管道制备,特别适应于走顶敷设的生活给水管以及空调管道、辐射吊顶管道。
Description
技术领域
本发明涉及塑料管道生产技术领域,尤其涉及一种相变储能式防冷凝复合管道及其制备方法。
背景技术
管道作为输送介质的部件,在日常的生活中应用极为普遍。但当管道中输送介质的温度低于环境温度,且环境湿度较高时,会在管道表面出现大量冷凝水,这种现象在中央空调、水机空调、辐射吊顶等新型制冷系统中极为常见。传统防结露的方法,就在管道表面包覆一层橡塑保温材料或者控制室内湿度。管道保温主要为了减少温差而避免结露,但是保温层与管材之间存在空隙,空隙处也会出现结露的现象。再者,为了达到保温效果,管道包覆的保温层较厚,通常在3cm以上,包覆时施工困难,且占用空间较大。另外,通过除湿设备降低空气中的湿度来防止结露的方法,其投入成本较高,安装较为复杂;且无法从根本上解决管道结露问题。
由此可见,虽然现有技术中已有防止管道结露的方法,但这些方法存在施工难度大、成本高、难以从根本上解决管道表面结露等问题。
发明内容
本发明为解决上述问题提供一种具有相变蓄热、隔热保温功能的管材,可以从根本上解决管道结露的问题。
本发明所采取的技术方案:
一种相变储能式防冷凝复合管道,包括从外到内依次设置的相变蓄热层、隔热层和聚烯烃树脂层。
所述相变蓄热层、隔热层和聚烯烃树脂层的厚度比为2:1:7。
所述相变蓄热层由聚烯烃树脂和相变材料挤塑而成。
所述相变蓄热层的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、相变材料1-10份。
所述隔热层是由聚烯烃树脂和低导热材料挤塑形成的低导热隔热复合材料隔热层,或是由聚烯烃树脂和塑料发泡剂母粒挤塑形成的微孔发泡复合材料隔热层。
所述低导热隔热复合材料隔热层的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、无机保温功能材料1-10份;所述的微孔发泡复合材料隔热层的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、塑料发泡剂母粒0.5-5份。
所述的无机保温功能材料为经过表面处理的纳米二氧化硅或硅酸盐。
所述聚烯烃树脂层由聚烯烃树脂挤塑而成。
特别的,所述相变蓄热层的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、相变材料2-8份;所述低导热隔热复合材料隔热层的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、无机保温功能材料2-6份;所述的微孔发泡复合材料隔热层的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、塑料发泡剂母粒1-4份。
特别的,所述相变蓄热层的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、相变材料3-6份;所述低导热隔热复合材料隔热层的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、无机保温功能材料3-5份;所述的微孔发泡复合材料隔热层的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、塑料发泡剂母粒1.5-2.5份。
所述相变材料为烷烃蜡相变材料,其结构为微胶囊核-壳结构,粒径为5-50μm,相变温度为28℃,相变焓160-200J/g。
所述的纳米二氧化硅为多孔材料,其粒径范围为20~200nm,硅酸盐为微孔粉体材料,其粒径为50-300nm。
所述塑料发泡剂母粒主要成分为改性偶氮二甲酰胺(ADC)、发泡助剂和聚烯烃树脂。
一种相变储能式防冷凝复合管道的制备方法,具体步骤为:
将相变蓄热层的聚烯烃树脂及相变材料搅拌均匀并加入第一台挤出机中;将低导热隔热复合材料隔热层的聚烯烃树脂及无机保温功能材料或微孔发泡复合材料隔热层的聚烯烃树脂及塑料发泡剂母料搅拌均匀并加入第二台挤出机中;将聚烯烃树脂层的聚烯烃树脂搅拌均匀并加入第三台挤出机中,采用三台挤出机进行三层共挤,经过真空定径、冷却定型后得到具有相变蓄热、隔热保温的管道。
所述的低导热隔热复合材料隔热层的功能母粒制备方法如下:将多孔纳米二氧化硅或硅酸盐混入硅烷偶联剂的乙醇溶液中进行表面处理;在40℃以下用超声波振荡60min后,脱去溶剂,烘干完全得到改性纳米二氧化硅粉体;采用密炼机将改性纳米二氧化硅粉体、聚烯烃树脂混炼均匀,然后采用双螺杆造粒机进行造粒,温度为180-200℃,双螺杆造粒机长径比≥40:1,得到低导热隔热复合材料的功能母粒。
所述的第一台挤出机挤出相变蓄热层,第一台挤出机的机筒温度为180-190℃,模头温度为190-200℃;第二台挤出机挤出低导热隔热复合材料隔热层或微孔发泡复合材料隔热层,第二台挤出机挤出低导热隔热复合材料隔热层时的机筒温度为175-185℃,模头温度为185-195℃;第二台挤出机挤出微孔发泡复合材料隔热层时的机筒温度为170-180℃,模头温度为180-190℃;第三台挤出机挤出聚烯烃树脂层,第三台挤出机的机筒温度为185-200℃,模头温度为195-210℃。
制备过程中的生产线速度为12-20m/min,口模内径尺寸为35-45mm。
本发明的有益效果:本发明管道的最外层相变蓄热层,利用相变材料的吸热和放热,保持管材外表面温度的恒定,且相变温度高于露点温度,从而达到长效防结露,从根本上解决结露问题;无需人为包覆保温层,操作更加简便,减少施工时间,提高效率;管材采用三层共挤技术完成,基体树脂相同,各层之间粘结紧密,不会出现脱层问题。而且中间层采用低导热系数的无机保温材料,管材具有一定的保温效果。
附图说明
图1为本发明的复合管道截面结构示意图。
图2为本发明的复合管道纵剖面结构示意图。
其中:1-相变蓄热层;2-隔热层;3-聚烯烃树脂层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步阐述。
一种相变储能式防冷凝复合管道,包括从外到内依次设置的相变蓄热层1、隔热层2和聚烯烃树脂层3,所述相变蓄热层1、隔热层2和聚烯烃树脂层3的厚度比为2:1:7。
所述相变蓄热层1由聚烯烃树脂和相变材料挤塑而成,其中聚烯烃树脂为PE-RT、PP-R和PB中任一种。
所述相变蓄热层1的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、相变材料1-10份。
所述隔热层2是由聚烯烃树脂和低导热材料挤塑形成的低导热隔热复合材料隔热层,或是由聚烯烃树脂和塑料发泡剂母粒挤塑形成的微孔发泡复合材料隔热层,其中聚烯烃树脂为PE-RT、PP-R和PB中任一种。
所述低导热隔热复合材料隔热层的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、无机保温功能材料1-10份;所述的微孔发泡复合材料隔热层的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、塑料发泡剂母粒0.5-5份。
所述的无机保温功能材料为经过表面处理的纳米二氧化硅或硅酸盐。
所述聚烯烃树脂层3由聚烯烃树脂挤塑而成,其中聚烯烃树脂为PE-RT、PP-R和PB中任一种。
特别的,所述相变蓄热层1的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、相变材料2-8份;所述低导热隔热复合材料隔热层的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、无机保温功能材料2-6份;所述的微孔发泡复合材料隔热层的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、塑料发泡剂母粒1-4份。
特别的,所述相变蓄热层1的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、相变材料3-6份;所述低导热隔热复合材料隔热层的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、无机保温功能材料3-5份;所述的微孔发泡复合材料隔热层的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、塑料发泡剂母粒1.5-2.5份。
所述相变材料为烷烃蜡相变材料,其结构为微胶囊核-壳结构,粒径为5-50μm,相变温度为28℃,相变焓160-200J/g。
所述的纳米二氧化硅为多孔材料,其粒径范围为20~200nm,硅酸盐为微孔粉体材料,其粒径为50-300nm。
所述塑料发泡剂母粒为市售产品,如新塑科技有限公司生产的LFP-001发泡母粒,其主成分为偶氮二甲酰胺(ADC);发泡温度为150-200℃。
一种相变储能式防冷凝复合管道的制备方法,具体步骤为:
将相变蓄热层1的聚烯烃树脂及相变材料搅拌均匀并加入第一台挤出机中;将低导热隔热复合材料隔热层的聚烯烃树脂及无机保温功能材料或微孔发泡复合材料隔热层的聚烯烃树脂及塑料发泡剂母料搅拌均匀并加入第二台挤出机中;将聚烯烃树脂层3的聚烯烃树脂搅拌均匀并加入第三台挤出机中,采用三台挤出机进行三层共挤,经过真空定径、冷却定型后得到具有相变蓄热、隔热保温的管道。
所述的低导热隔热复合材料隔热层的功能母粒制备方法如下:将多孔纳米二氧化硅或硅酸盐混入硅烷偶联剂的乙醇溶液中进行表面处理;在40℃以下用超声波振荡60min后,脱去溶剂,烘干完全后得到改性纳米二氧化硅粉体;采用密炼机将改性纳米二氧化硅粉体、聚烯烃树脂混炼均匀,然后采用双螺杆造粒机进行造粒,温度为180-200℃,双螺杆造粒机长径比≥40:1,得到低导热隔热复合材料的功能母粒。
所述的第一台挤出机挤出相变蓄热层1,第一台挤出机的机筒温度为180-190℃,模头温度为190-200℃;第二台挤出机挤出低导热隔热复合材料隔热层或微孔发泡复合材料隔热层,第二台挤出机挤出低导热隔热复合材料隔热层时的机筒温度为175-185℃,模头温度为185-195℃;第二台挤出机挤出微孔发泡复合材料隔热层时的机筒温度为170-180℃,模头温度为180-190℃;第三台挤出机挤出聚烯烃树脂层3,第三台挤出机的机筒温度为185-200℃,模头温度为195-210℃。
制备过程中的生产线速度为12-20m/min,口模内径尺寸为35-45mm。
下面将结合具体实施例对本发明进行详细阐述。
实施例1
一种相变储能式防冷凝复合管道,包括从外到内依次设置的相变蓄热层1、隔热层2和聚烯烃树脂层3,所述相变蓄热功能层1、隔热层2和聚烯烃树脂层3的厚度比为2:1:7。
所述相变蓄热层1由聚烯烃树脂和相变材料挤塑而成,其中聚烯烃树脂为PE-RT、PP-R和PB中任一种。
所述相变蓄热层1的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、相变材料3份。所述相变材料为烷烃蜡相变材料,其结构为微胶囊核-壳结构,粒径为5-50μm,相变温度为28℃,相变焓160-200J/g。
所述隔热层2是由聚烯烃树脂PE-RT、PP-R和PB中任一种和低导热材料挤塑形成的低导热隔热复合材料隔热层;所述低导热隔热复合材料隔热层的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、无机保温功能材料3份。
所述的无机保温功能材料为经过表面处理的纳米二氧化硅,纳米二氧化硅的粒径范围为20~200nm,纳米二氧化硅以硅烷偶联剂KH-550为表面处理剂进行表面处理。
所述聚烯烃树脂层3由聚烯烃树脂挤塑而成,其中聚烯烃树脂为PE-RT、PP-R和PB中任一种。
制备时,将相变蓄热层1的聚烯烃树脂及相变材料搅拌均匀并加入第一台挤出机中;将低导热隔热复合材料隔热层的聚烯烃树脂及经过表面处理的纳米二氧化硅搅拌均匀并加入第二台挤出机中;将聚烯烃树脂层3的聚烯烃树脂PE-RT、PP-R和PB中任一种搅拌均匀并加入第三台挤出机中,采用三台挤出机进行三层共挤,经过真空定径、冷却定型后得到具有相变蓄热、隔热保温的管道。
实施例2
一种相变储能式防冷凝复合管道,包括从外到内依次设置的相变蓄热层1、隔热层2和聚烯烃树脂层3,所述相变蓄热功能层1、隔热层2和聚烯烃树脂层3的厚度比为2:1:7。
所述相变蓄热层1由聚烯烃树脂和相变材料挤塑而成,其中聚烯烃树脂为PE-RT、PP-R和PB中任一种。
所述相变蓄热层1的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、相变材料6份。所述相变材料为烷烃蜡相变材料,其结构为微胶囊核-壳结构,粒径为5-50μm,相变温度为28℃,相变焓160-200J/g。
所述隔热层2是由聚烯烃树脂PE-RT、PP-R和PB中任一种和低导热材料挤塑形成的低导热隔热复合材料隔热层;所述低导热隔热复合材料隔热层的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、无机保温功能材料5份。
所述的无机保温功能材料为经过表面处理的纳米二氧化硅,纳米二氧化硅的粒径范围为20~200nm,纳米二氧化硅以硅烷偶联剂KH-550为表面处理剂进行表面处理。
所述聚烯烃树脂层3由聚烯烃树脂挤塑而成,其中聚烯烃树脂为PE-RT、PP-R和PB中任一种。
制备时,将相变蓄热层1的聚烯烃树脂及相变材料搅拌均匀并加入第一台挤出机中;将低导热隔热复合材料隔热层的聚烯烃树脂及经过表面处理的纳米二氧化硅搅拌均匀并加入第二台挤出机中;将聚烯烃树脂层3的聚烯烃树脂PE-RT、PP-R和PB中任一种搅拌均匀并加入第三台挤出机中,采用三台挤出机进行三层共挤,经过真空定径、冷却定型后得到具有相变蓄热、隔热保温的管道。
实施例3
一种相变储能式防冷凝复合管道,包括从外到内依次设置的相变蓄热层1、隔热层2和聚烯烃树脂层3,所述相变蓄热功能层1、隔热层2和聚烯烃树脂层3的厚度比为2:1:7。
所述相变蓄热层1由聚烯烃树脂和相变材料挤塑而成,其中聚烯烃树脂为PE-RT、PP-R和PB中任一种。
所述相变蓄热层1的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、相变材料3份。所述相变材料为烷烃蜡相变材料,其结构为微胶囊核-壳结构,粒径为5-50μm,相变温度为28℃,相变焓160-200J/g。
所述隔热层2是由聚烯烃树脂PE-RT、PP-R和PB中任一种和塑料发泡剂母粒挤塑形成的微孔发泡复合材料隔热层。所述的微孔发泡复合材料隔热层的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、塑料发泡剂母粒1.5份。
所述塑料发泡剂母粒为市售产品,如新塑科技有限公司生产的LFP-001发泡母粒,其主成分为偶氮二甲酰胺(ADC);发泡温度为150-200℃。
所述聚烯烃树脂层3由聚烯烃树脂挤塑而成,其中聚烯烃树脂为PE-RT、PP-R和PB中任一种。
制备时,将相变蓄热层1的聚烯烃树脂及相变材料搅拌均匀并加入第一台挤出机中;将微孔发泡复合材料隔热层的聚烯烃树脂及塑料发泡剂母粒搅拌均匀并加入第二台挤出机中;将聚烯烃树脂层3的聚烯烃树脂PE-RT拌均匀并加入第三台挤出机中,采用三台挤出机进行三层共挤,经过真空定径、冷却定型后得到具有相变蓄热、隔热保温的管道。
实施例4
一种相变储能式防冷凝复合管道,包括从外到内依次设置的相变蓄热层1、隔热层2和聚烯烃树脂层3,所述相变蓄热功能层1、隔热层2和聚烯烃树脂层3的厚度比为2:1:7。
所述相变蓄热层1由聚烯烃树脂和相变材料挤塑而成,其中聚烯烃树脂为PE-RT、PP-R和PB中任一种。
所述相变蓄热层1的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、相变材料6份。所述相变材料为烷烃蜡相变材料,其结构为微胶囊核-壳结构,粒径为5-50μm,相变温度为28℃,相变焓160-200J/g。
所述隔热层2是由聚烯烃树脂PE-RT、PP-R和PB中任一种和塑料发泡剂母粒挤塑形成的微孔发泡复合材料隔热层。所述的微孔发泡复合材料隔热层的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、塑料发泡剂母粒2.5份。
所述塑料发泡剂母粒为市售产品,如新塑科技有限公司生产的LFP-001发泡母粒,其主成分为偶氮二甲酰胺(ADC);发泡温度为150-200℃。
所述聚烯烃树脂层3由聚烯烃树脂PE-RT挤塑而成。
制备时,将相变蓄热层1的聚烯烃树脂及相变材料搅拌均匀并加入第一台挤出机中;将微孔发泡复合材料隔热层的聚烯烃树脂及塑料发泡剂母粒搅拌均匀并加入第二台挤出机中;将聚烯烃树脂层3的聚烯烃树脂PE-RT拌均匀并加入第三台挤出机中,采用三台挤出机进行三层共挤,经过真空定径、冷却定型后得到具有相变蓄热、隔热保温的管道。
实施例1-4任意一个实施例中的挤出机的挤出条件见表1:
表1
实施例1-4制得的管材公称外径为25mm,公称壁厚为2.8mm,将4种同种规格管材进行并联,管道内通10℃±1℃的冷冻水,外部湿度为60%的恒湿条件下,环境温度从15℃升温至35℃,升温速率0.2℃/min,以聚烯烃树脂生产的普通管道做对比试验,记录各管道外壁出现结露时的环境温度T,结果见下表。
表2
检测项目 | 普通管道 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
结露时温度T(℃) | 23.2 | 25.4 | 26.2 | 26.8 | 27.4 |
由上述测试结果可知,实施例1-4中的管材的结露温度均要高于普通管材,这样本申请中的管材外表面结露更难形成。
根据实施例1-4中隔热层2材料的配方比例制备成板材,按照GB/T10294-2008方法,采用导热系数测定仪,对板材进行导热系数测试,检测结果如表3所示:
表3
由上述测试结果可知,本发明的低导热隔热复合材料隔热层材料的板材平均导热系数为0.091W/m·K,微孔发泡复合材料隔热层材料的板材平均导热系数为0.069W/m·K,而总的隔热层材料的平均导热系数为0.080W/m·K,普通PE-RT材料导热系数0.41W/m·K,PPR材料的导热系数0.24W/m·K,本发明中隔热层2材料的导热系数远远小于普通聚烯烃材料的导热系数。
本发明在中间层引入低导热系数材料,减少相变蓄热层1与管道输送冷水的热传递,以此减少相变层的温度差,起到隔热效果。外层引入相变储能材料,当外界温度高于相变温度时,相变材料通过吸收空气中的热量,发生相变储存能量;当外部温度低于相变温度时,发生相变释放能量,使得管材外表面温度保持恒定,且高于露点温度,从根本上解决管材结露问题
以上对本发明的实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种相变储能式防冷凝复合管道,其特征在于,包括从外到内依次设置的相变蓄热层(1)、隔热层(2)和聚烯烃树脂层(3)。
2.根据权利要求1所述的相变储能式防冷凝复合管道,其特征在于,所述相变蓄热层(1)、隔热层(2)和聚烯烃树脂层(3)的厚度比为2:1:7。
3.根据权利要求2所述的相变储能式防冷凝复合管道,其特征在于,所述相变蓄热层(1)由聚烯烃树脂和相变材料挤塑而成,聚烯烃树脂100份、相变材料1-10份,其中聚烯烃树脂为PE-RT、PP-R和PB中任一种。
4.根据权利要求2所述的相变储能式防冷凝复合管道,其特征在于,所述隔热层(2)是由聚烯烃树脂和低导热材料挤塑形成的低导热隔热复合材料隔热层,或是由聚烯烃树脂和塑料发泡剂母粒挤塑形成的微孔发泡复合材料隔热层,其中聚烯烃树脂为PE-RT、PP-R和PB中任一种。
5.根据权利要求4所述的相变储能式防冷凝复合管道,其特征在于,所述低导热隔热复合材料隔热层的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、无机保温功能材料1-10份;所述的微孔发泡复合材料隔热层的材料组成成分及其质量份数为:聚烯烃树脂100份、塑料发泡剂母粒0.5-5份。
6.根据权利要求5所述的相变储能式防冷凝复合管道,其特征在于,所述相变材料为烷烃蜡相变材料,其结构为微胶囊核-壳结构,粒径为5-50μm,相变温度为28℃,相变焓160-200J/g,所述的无机保温功能材料为经过表面处理的纳米二氧化硅或硅酸盐,纳米二氧化硅为多孔材料,其粒径范围为20~200nm,硅酸盐为微孔粉体材料,其粒径为50-300nm。
7.根据权利要求2所述的相变储能式防冷凝复合管道,其特征在于,所述聚烯烃树脂层(3)由聚烯烃树脂挤塑而成,其中聚烯烃树脂为PE-RT、PP-R和PB中任一种。
8.一种相变储能式防冷凝复合管道的制备方法,其特征在于,其具体步骤为:
将相变蓄热层(1)的聚烯烃树脂及相变材料搅拌均匀并加入第一台挤出机中;将低导热隔热复合材料隔热层的聚烯烃树脂及无机保温功能材料或微孔发泡复合材料隔热层的聚烯烃树脂及塑料发泡剂母料搅拌均匀并加入第二台挤出机中;将聚烯烃树脂层(3)的聚烯烃树脂搅拌均匀并加入第三台挤出机中,采用三台挤出机进行三层共挤,经过真空定径、冷却定型后得到具有相变蓄热、隔热保温的管道。
9.根据权利要求8所述的相变储能式防冷凝复合管道的制备方法,其特征在于,所述的低导热隔热复合材料隔热层的功能母粒制备方法为:将多孔纳米二氧化硅或硅酸盐混入硅烷偶联剂的乙醇溶液中进行表面处理;在40℃以下用超声波振荡60min后,脱去溶剂,烘干完全后得到改性纳米二氧化硅粉体;采用密炼机将改性纳米二氧化硅粉体、聚烯烃树脂混炼均匀,然后采用双螺杆造粒机进行造粒,温度为180-200℃,双螺杆造粒机长径比≥40:1,得到低导热隔热复合材料的功能母粒。
10.根据权利要求8所述的相变储能式防冷凝复合管道的制备方法,其特征在于,所述的第一台挤出机挤出相变蓄热层(1),第一台挤出机的机筒温度为180-190℃,模头温度为190-200℃;第二台挤出机挤出低导热隔热复合材料隔热层或微孔发泡复合材料隔热层,第二台挤出机挤出低导热隔热复合材料隔热层时的机筒温度为175-185℃,模头温度为185-195℃;第二台挤出机挤出微孔发泡复合材料隔热层时的机筒温度为170-180℃,模头温度为180-190℃;第三台挤出机挤出聚烯烃树脂层(3),第三台挤出机的机筒温度为185-200℃,模头温度为195-210℃。
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Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102863823A (zh) * | 2012-09-19 | 2013-01-09 | 常州大学 | 一种改性纳米二氧化硅的制备方法 |
CN202884379U (zh) * | 2012-10-11 | 2013-04-17 | 杭州鲁尔能源科技有限公司 | 保温管 |
CN103075611A (zh) * | 2013-01-18 | 2013-05-01 | 镇江华伟塑管有限公司 | 高性能低成本复合保温管 |
CN103273711A (zh) * | 2013-06-09 | 2013-09-04 | 山东普兰特板业有限公司 | 一种用于冷库保温的二氧化硅改性聚氨酯夹芯板材 |
CN103711209A (zh) * | 2014-01-10 | 2014-04-09 | 江苏丰彩新型建材有限公司 | 一种保温隔热体系及其材料的制备方法 |
CN104315293A (zh) * | 2014-09-09 | 2015-01-28 | 上海科华热力管道有限公司 | 一种蓄热保温管 |
CN107675286A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-02-09 | 武汉纺织大学 | 桔瓣型调温储能相变纤维及其制备方法 |
CN108996968A (zh) * | 2018-09-06 | 2018-12-14 | 新华盛节能科技股份有限公司 | 一种基于复合相变材料的防火保温材料 |
CN110094601A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-06 | 卢爽 | 一种相变材料功能化预制隔热保温输水管道 |
CN110712398A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-01-21 | 上海鎏彩建材科技股份有限公司 | 一种无机储能自调温保温板及其制备方法和应用 |
CN110884240A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-03-17 | 东莞理工学院 | 一种级联式相变蓄冷箱板结构及其制备方法和蓄冷箱 |
CN111022784A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-17 | 信达科创(唐山)石油设备有限公司 | 超长保温管道及其加工方法 |
CN111421932A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-07-17 | 天津市伟星新型建材有限公司 | 一种具有远红外辐射功能的抗结垢塑料管材及其制备方法 |
-
2020
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Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102863823A (zh) * | 2012-09-19 | 2013-01-09 | 常州大学 | 一种改性纳米二氧化硅的制备方法 |
CN202884379U (zh) * | 2012-10-11 | 2013-04-17 | 杭州鲁尔能源科技有限公司 | 保温管 |
CN103075611A (zh) * | 2013-01-18 | 2013-05-01 | 镇江华伟塑管有限公司 | 高性能低成本复合保温管 |
CN103273711A (zh) * | 2013-06-09 | 2013-09-04 | 山东普兰特板业有限公司 | 一种用于冷库保温的二氧化硅改性聚氨酯夹芯板材 |
CN103711209A (zh) * | 2014-01-10 | 2014-04-09 | 江苏丰彩新型建材有限公司 | 一种保温隔热体系及其材料的制备方法 |
CN104315293A (zh) * | 2014-09-09 | 2015-01-28 | 上海科华热力管道有限公司 | 一种蓄热保温管 |
CN107675286A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-02-09 | 武汉纺织大学 | 桔瓣型调温储能相变纤维及其制备方法 |
CN108996968A (zh) * | 2018-09-06 | 2018-12-14 | 新华盛节能科技股份有限公司 | 一种基于复合相变材料的防火保温材料 |
CN110094601A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-06 | 卢爽 | 一种相变材料功能化预制隔热保温输水管道 |
CN110712398A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-01-21 | 上海鎏彩建材科技股份有限公司 | 一种无机储能自调温保温板及其制备方法和应用 |
CN110884240A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-03-17 | 东莞理工学院 | 一种级联式相变蓄冷箱板结构及其制备方法和蓄冷箱 |
CN111022784A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-17 | 信达科创(唐山)石油设备有限公司 | 超长保温管道及其加工方法 |
CN111421932A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-07-17 | 天津市伟星新型建材有限公司 | 一种具有远红外辐射功能的抗结垢塑料管材及其制备方法 |
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