CN117722540A - 一种耐热螺旋吸水管及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种耐热螺旋吸水管，包括内衬、加强筋和外胶层，所述加强筋螺旋环设在所述内衬的外层，所述外胶层设置在所述内衬和所述加强筋的外层；其中，所述加强筋包括如下质量份的原料：100份PVC树脂；10～30份玻纤；3～5份热稳定剂；1～2份偶联剂以及10～15份耐热改性剂。所述内衬的外表面开设有第一安装槽，所述加强筋置于所述第一安装槽中；所述外胶层的内侧开设有第二安装槽。本发明通过第一安装槽和第二安装槽的配合，使加强筋紧密环绕设置于内衬和外胶层之间，增加了耐热螺旋吸水管的强度；通过对加强筋的材料的改进，能够显著提高加强筋的耐热变形温度，满足吸水管在高温环境下的使用条件，防止吸水管变形。

Description

一种耐热螺旋吸水管及其制备方法

技术领域

本发明涉及吸水管技术领域，具体的涉及一种耐热螺旋吸水管及其制备方法。

背景技术

消防车是火灾救援工作中必不可少的工具，消防车需要大量蓄水确保救援中能够及时扑灭火灾，消防车蓄水主要通过吸水管连接消防栓或者河流、水塘进行取水。吸水管多采用PVC作为加强筋，然而受到夏季高温天气、传输介质等影响，吸水管表面温度可能达到55-60℃，以PVC为主体的加强筋承压结构受热发生形变，吸水管出现吸扁、变形的问题，阻碍正常使用，在消防救援或工况排水等紧急时刻，耽误大量时间，影响救援进度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中吸水管加强筋受热易变形的缺陷，提供了。

为了实现以上目的及其他目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

首先本发明提供了一种耐热螺旋吸水管，包括内衬、加强筋和外胶层，所述加强筋螺旋环设在所述内衬的外层，所述外胶层设置在所述内衬和所述加强筋的外层；

其中，所述加强筋包括如下质量份的原料：

在一实施例中，所述内衬的外表面开设有第一安装槽，所述加强筋置于所述第一安装槽中。

在一实施例中，所述外胶层的内侧开设有第二安装槽，所述第二安装槽与所述第一安装槽匹配。所述第一安装槽和所述第二安装槽的配合使用，使得所述加强筋螺旋环设在所述内衬11和所述外胶层之间时，所述外胶层的其余位置可以完全与所述内衬直接连接，从而使得所述外胶层和所述内衬之间的连接更加紧固，不易发生脱落。并且所述加强筋置于所述第一安装槽和所述第二安装槽中后，不易发生位移，从而使得所述耐热螺旋吸水管的强度提高。

在一实施例中，所述加强筋还包括如下质量份的原料：

在一实施例中，所述玻纤为长度3～50mm的短切玻纤，所述短切玻纤的直径为10μm。所述玻纤是一种高强度、高刚性和高韧性的材料，在所述PVC树脂中加入所述短切玻纤，不仅可以提高产品的强度，还可以改善产品的耐热性和耐化学腐蚀性。

在一实施例中，所述热稳定剂是甲基锡稳定剂，热稳定剂的加入可以通过取代PVC中不稳定的氯原子、吸收氯化氢以及与不饱和部位发生加成反应等方式抑制PVC分子的降解。所述相容剂是聚氯乙烯接枝马来酸酐共聚物，可以促进所述PVC树脂和其余助剂之间的相容性。所述增塑剂是邻苯二甲酸二辛酯，所述增塑剂可以增加产品的柔软度、柔韧性，改善含有所述玻纤的所述PVC树脂的韧性和伸长率。所述偶联剂是硅烷偶联剂；所述抗氧剂是抗氧剂1076；所述耐热改性剂是聚碳酸酯粉末，耐热改性剂的加入可以有效提高PVC树脂的耐热性。

在一实施例中，所述润滑剂是石蜡、微晶蜡、半精炼石蜡和氧化聚乙烯蜡中的任意一种或者多种的组合物。

其次，本发明还提供了一种耐热螺旋吸水管的制备方法，用于制备上述任一项所述的耐热螺旋吸水管，包括如下步骤：

步骤S1，将内衬材料置于模具中，制备内衬，在所述内衬上的外表面螺旋开设第一安装槽；

步骤S2，将预先制备好的加强筋置于所述第一安装槽中；

步骤S3，将外胶层涂布于所述加强筋和所述内衬的外层，制备获得耐热螺旋吸水管。

在一实施例中，所述步骤2中所述加强筋的制备方法包括如下步骤：

步骤S21，将10～30份玻纤在高温下烘烤5～10min；

步骤S22，称取1～2份偶联剂溶解于有机溶剂中，将所述步骤S1中烘干后的玻纤浸渍于偶联剂溶液中，一定时间后取出烘干；

步骤S23，将100份树脂、3～5份热稳定剂、1～2份润滑剂、0～5份相容剂、10～15份增塑剂、0.1～0.5份抗氧剂、10～15份耐热改性剂以及所述步骤S22中处理后的玻纤混合均匀后投入挤出机中，挤出获得所述加强筋。

在一实施例中，所述步骤S22中，所述有机溶剂是无水乙醇。

本发明具备以下有益效果：

1、通过第一安装槽和第二安装槽的配合，使加强筋紧密环绕设置于内衬和外胶层之间，增加了耐热螺旋吸水管的强度；

2、通过对加强筋的材料的改进，能够显著提高加强筋的耐热变形温度，满足吸水管在高温环境下的使用条件，防止吸水管变形。

附图说明

图1显示为本发明中一种耐热螺旋吸水管的结构示意图。

图2显示为本发明中内衬的结构示意图。

图3显示为本发明中外胶层的剖面示意图。

具体实施方式

请参阅图1至图3。以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。须知，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请结合图1至图3，本发明提供了一种耐热螺旋吸水管1，包括内衬11、加强筋12和外胶层13，所述加强筋12呈螺旋状环设在所述内衬11的外层，所述外胶层13设置在所述内衬11和所述加强筋12的外层。所述内衬11的外表面开设有第一安装槽111，所述加强筋12置于所述第一安装槽111中；所述外胶层13的内侧开设有第二安装槽131，所述第二安装槽131与所述第一安装槽111匹配，使得所述加强筋12同时位于所述第二安装槽131中。所述第一安装槽111和所述第二安装槽131的配合使用，使得所述加强筋12螺旋环设在所述内衬11和所述外胶层13之间时，所述外胶层13的其余位置可以完全与所述内衬11直接连接，从而使得所述外胶层13和所述内衬11之间的连接更加紧固，不易发生脱落。并且所述加强筋12置于所述第一安装槽111和所述第二安装槽131中后，不易发生位移，从而使得所述耐热螺旋吸水管1的强度提高。

所述加强筋12通过耐热材料制备获得，按质量份计，包括如下原料：

进一步的，所述玻纤为长度3～50mm的短切玻纤，所述短切玻纤的直径为10μm；所述玻纤是一种高强度、高刚性和高韧性的材料，在所述PVC树脂中加入所述短切玻纤，不仅可以提高产品的强度，还可以改善产品的耐热性和耐化学腐蚀性。

进一步的，所述热稳定剂可以是甲基锡稳定剂；热稳定剂的加入可以通过取代PVC中不稳定的氯原子、吸收氯化氢以及与不饱和部位发生加成反应等方式抑制PVC分子的降解。

进一步的，所述润滑剂可以是石蜡、微晶蜡、半精炼石蜡和氧化聚乙烯蜡中的任意一种或者多种的组合物；

进一步的，所述相容剂可以是聚氯乙烯接枝马来酸酐(PVC-g-MAH)共聚物；可以促进所述PVC树脂和其余助剂之间的相容性。

进一步的，所述增塑剂可以是邻苯二甲酸二辛酯(DOP)；所述增塑剂可以增加产品的柔软度、柔韧性，改善含有所述玻纤的所述PVC树脂的韧性和伸长率。

进一步的，所述偶联剂可以是硅烷偶联剂；

进一步的，所述抗氧剂可以是抗氧剂1076；

进一步的，所述耐热改性剂可以是聚碳酸酯(PC)粉末。耐热改性剂的加入可以有效提高PVC树脂的耐热性。

本发明还提供了一种耐热螺旋吸水管的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1，将内衬材料置于模具中，制备内衬11，在所述内衬上11的外表面螺旋开设第一安装槽111；

步骤S2，将预先制备好的加强筋12置于所述第一安装槽111中；

步骤S3，将外胶层13涂布于所述加强筋12和所述内衬11的外层，制备获得耐热螺旋吸水管1。

其中，步骤S2中所述加强筋12的制备方法包括：

步骤S21，将10～30份玻纤在高温下烘烤5～10min；

步骤S22，称取1～2份偶联剂溶解于有机溶剂中，将所述步骤S1中烘干后的玻纤浸渍于偶联剂溶液中，一定时间后取出烘干；

步骤S23，将100份树脂、3～5份热稳定剂、1～2份润滑剂、0～5份相容剂、10～15份增塑剂、0.1～0.5份抗氧剂、10～15份耐热改性剂以及所述步骤S22中处理后的玻纤混合均匀后投入挤出机中，挤出获得所述加强筋12。

进一步的，所述步骤S21中，所述玻纤烘烤的温度为400℃；

进一步的，所述步骤S22中，所述有机溶剂可以是无水乙醇。

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1～实施例4：

实施例1～实施例4均通过下述步骤制备获得耐热螺旋吸水管：

步骤S1，将内衬材料置于模具中，制备内衬11，在所述内衬上11的外表面螺旋开设第一安装槽111；

步骤S2，将预先制备好的加强筋12置于所述第一安装槽111中；

步骤S3，将外胶层13涂布于所述加强筋12和所述内衬11的外层，制备获得耐热螺旋吸水管1。

其中，步骤S2中所述加强筋12的制备方法包括：

步骤S21，将玻纤在高温下烘烤8min；

步骤S22，称取偶联剂溶解于无水乙醇中，将所述步骤S1中烘干后的玻纤浸渍于偶联剂溶液中，浸渍30min后取出烘干；

步骤S23，将树脂、热稳定剂、润滑剂、相容剂、增塑剂、抗氧剂、耐热改性剂以及所述步骤S22中处理后的玻纤混合均匀后投入挤出机中，挤出获得所述加强筋12。

实施例1和实施例4的原料组分如表1所示：

表1实施例1～实施例4原料组分

检测实验：

实施例1～实施例4制备获得的耐热螺旋吸水管分别记为样品1～样品4，将样品1～样品4两端密封，完全浸没在70℃的温水下，通过真空设备抽取负压0.09MPa，观察吸水管的工作情况。测试结果如表2所示：

表2样品1～样品4耐热测试结果

	水温/℃	负压/MPa	工作时间/h	测试结果
					样品1	70	0.09	24	吸水管未出现吸扁、变形情况
样品2	70	0.09	24	吸水管未出现吸扁、变形情况
					样品3	70	0.09	24	吸水管未出现吸扁、变形情况
样品4	70	0.09	24	吸水管未出现吸扁、变形情况

结果表明，通过本发明提供的制备方法制备获得的带有加强筋的耐热螺旋吸水管在70℃的使用温度下未出现吸扁、变形情况，仍能持续使用，具有高耐热温度、高模量、高硬度以及使用寿命长的特点，这是因为本发明中对加强筋的材料进行了改进，通过添加耐热改性剂和短切玻纤增加了所述加强筋的耐热性、强度以及添加相容剂和增塑剂提高所述加强筋的韧性；并且所述耐热螺旋吸水管中所述第一安装槽和所述第二安装槽的配合使用，进一步提高了所述耐热螺旋吸水管整体的强度。

尽管已经在细节上通过优选的实施例详细说明和描述了本发明，但是本发明不限于所公开的示例，并且本领域技术人员可以从其中推导出其他的变型方案，而不脱离本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种耐热螺旋吸水管，其特征在于，包括内衬、加强筋和外胶层，所述加强筋螺旋环设在所述内衬的外层，所述外胶层设置在所述内衬和所述加强筋的外层；

其中，所述加强筋包括如下质量份的原料：

2.根据权利要求1所述的一种耐热螺旋吸水管，其特征在于，所述内衬的外表面开设有第一安装槽，所述加强筋置于所述第一安装槽中。

3.根据权利要求2所述的一种耐热螺旋吸水管，其特征在于，所述外胶层的内侧开设有第二安装槽，所述第二安装槽与所述第一安装槽匹配。

4.根据权利要求1所述的一种耐热螺旋吸水管，其特征在于，所述加强筋还包括如下质量份的原料：

5.根据权利要求1所述的一种耐热螺旋吸水管，其特征在于，所述玻纤为长度3～50mm的短切玻纤，所述短切玻纤的直径为10μm。

6.根据权利要求5所述的一种耐热螺旋吸水管，其特征在于，所述热稳定剂是甲基锡稳定剂；所述相容剂是聚氯乙烯接枝马来酸酐共聚物；所述增塑剂是邻苯二甲酸二辛酯；所述偶联剂是硅烷偶联剂；所述抗氧剂是抗氧剂1076；所述耐热改性剂是聚碳酸酯粉末。

7.根据权利要求6所述的一种耐热螺旋吸水管，其特征在于，所述润滑剂是石蜡、微晶蜡、半精炼石蜡和氧化聚乙烯蜡中的任意一种或者多种的组合物。

8.一种耐热螺旋吸水管的制备方法，用于制备如权利要求1～7任一项所述的耐热螺旋吸水管，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，将内衬材料置于模具中，制备内衬，在所述内衬上的外表面螺旋开设第一安装槽；

步骤S2，将预先制备好的加强筋置于所述第一安装槽中；

步骤S3，将外胶层涂布于所述加强筋和所述内衬的外层，制备获得耐热螺旋吸水管。

9.根据权利要求8所述的一种耐热螺旋吸水管的制备方法，其特征在于，所述步骤2中所述加强筋的制备方法包括如下步骤：

步骤S21，将10～30份玻纤在高温下烘烤5～10min；

步骤S22，称取1～2份偶联剂溶解于有机溶剂中，将所述步骤S1中烘干后的玻纤浸渍于偶联剂溶液中，一定时间后取出烘干；

步骤S23，将100份树脂、3～5份热稳定剂、1～2份润滑剂、0～5份相容剂、10～15份增塑剂、0.1～0.5份抗氧剂、10～15份耐热改性剂以及所述步骤S22中处理后的玻纤混合均匀后投入挤出机中，挤出获得所述加强筋。

10.根据权利要求9所述的一种耐热螺旋吸水管的制备方法，其特征在于，所述步骤S22中，所述有机溶剂是无水乙醇。