CN214699561U - 具有抗静功能的塑料管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有抗静功能的塑料管，塑料管内部中空，流体能够在中空结构内流动，塑料管还包括：塑料层，塑料层为塑料管的壁厚层，塑料层与中空结构相接触；抗静电部，抗静电部镶嵌在塑料层内，且与中空结构相接触，抗静电部与中空结构相接触的弧长小于塑料层径向截面的圆周长，且抗静电部的长度沿塑料管的轴向长度方向连续设置；金属条，金属条与抗静电部相接触，金属条的长度沿塑料管的轴向长度方向连续设置，且金属条不与中空结构相接触。该塑料管不仅有效的防止金属条腐蚀，而且能将电荷快速传导出去，具有适用范围更广、安全性高和成本低等优点。

Description

具有抗静功能的塑料管

技术领域

本实用新型属于复合管技术领域，具体涉及一种具有抗静功能的塑料管。

背景技术

现在很多易燃易爆流体在管道传输中和管道摩擦容易产生静电，这些静电会带来巨大的危害，可能会引起爆炸、管道泄露等。市场上一般的流体传输管道分为金属管和非金属管两种。金属管电阻低，电荷传递速度快，可以有效解决流体在传输中产生的静电电荷。但由于金属的元素比较活泼，容易跟一些易腐蚀的流体产生化学反应，所以大大限制了其在化工领域的应用范围。非金属的管道都是高绝缘的高分子树脂管道，不利于电荷的传递。

其中采用多层复合的技术制成的塑料管，虽然能够解决静电的传导和释放，但也有弊端，由于其内层一圈全部是添加了永久抗静电剂的混合树脂层，但这些永久抗静电剂容易迁移和析出，再加上与流体的接触面积过大，会不同程度的造成流体污染，同时由于内层全部是永久抗静电树脂层，经济成本也很高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型提出一种具有抗静功能的塑料管，该塑料管具有使用安全性高、，电荷传递快和使用寿命高等优点。

根据本实用新型实施例的具有抗静功能的塑料管，所述塑料管内部中空，流体能够在中空结构内流动，塑料管还包括：塑料层，所述塑料层为塑料管的壁厚层，所述塑料层与所述中空结构相接触；抗静电部，所述抗静电部镶嵌在所述塑料层内，且与所述中空结构相接触，所述抗静电部与所述中空结构相接触的弧长小于所述塑料层径向截面的圆周长，且所述抗静电部的长度沿塑料管的轴向长度方向连续设置；金属条，金属条与所述抗静电部相接触，所述金属条的长度沿塑料管的轴向长度方向连续设置，且所述金属条不与所述中空结构相接触。

根据本实用新型实施例的具有抗静功能的塑料管，采用塑料管的内壁面局部设有抗静电部，不仅实现了电荷的传递，并且能够降低对流体的污染，节约成本。金属条不与流体接触，与抗静电部相接触，不仅有效的防止金属条腐蚀，而且能将电荷快速传导出去，提升塑料管使用安全性。该塑料管具有适用范围更广、安全性高和成本低等优点。

根据本实用新型一个实施例，所述抗静电部完全包覆所述金属条。

根据本实用新型一个实施例，所述塑料层除抗静电部和金属条以外的部分为绝缘部，金属条位于绝缘部内，且金属条与所述抗静电部相接触。

根据本实用新型一个实施例，所述金属条为一根或多根金属丝。

根据本实用新型一个实施例，所述金属条形成为纤维状、编织网、片状、条状或其截面为星形、菱形中的任意一种。

根据本实用新型一个实施例，所述金属条的材质为银、铜、金、铝、铁、锡、锌中的任意一种。

根据本实用新型一个实施例，所述抗静电部的材质为加有永久抗静电剂的高分子树脂材料，所述绝缘部为加有功能母粒的高分子树脂材料。

根据本实用新型一个实施例，所述永久抗静电剂为金属粉末、非金属无机粉末或具有抗静电功能的高分子有机材料中的任意一种。

根据本实用新型一个实施例，所述高分子树脂为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或聚四氟乙烯中的任意一种。

根据本实用新型一个实施例，所述功能母粒为色母粒、光氧稳定母粒、增强母粒、填充母粒或阻燃母粒中的任一种。

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/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是根据本实用新型一实施例的具有抗静功能的塑料管的横截面结构示意图；

图2是根据本实用新型另一实施例的具有抗静功能的塑料管的横截面结构示意图。

附图标记：

塑料管100；中空结构101；

塑料层1；

抗静电部21；

金属条22；

绝缘部23。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

下面参考附图具体描述根据本实用新型实施例的具有抗静功能的塑料管100。

如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的具有抗静功能的塑料管100，塑料管100内部中空，流体能够在中空结构101内流动，塑料管100还包括：塑料层1、抗静电部21和金属条22。

具体地，根据本实用新型实施例的具有抗静功能的塑料管100，塑料层1为塑料管100的壁厚层，塑料层1与中空结构101相接触；抗静电部21镶嵌在塑料层1内，且与中空结构101相接触，抗静电部21与中空结构101相接触的弧长小于塑料层1径向截面的圆周长，且抗静电部21的长度沿塑料管100的轴向长度方向连续设置；金属条22 与抗静电部21相接触，金属条22的长度沿塑料管100的轴向长度方向连续设置，且金属条22不与中空结构101相接触。

换言之，根据本实用新型实施例的具有抗静功能的塑料管100，主要由塑料层1、抗静电部21和金属条22组成。塑料层1形成为塑料管100的管体，抗静电部21镶嵌在塑料层1内，且贯穿塑料管100的头尾，即整根塑料管100从头至尾连续设有抗静电部21，抗静电部21的内表面为塑料管100内壁面的一部分，也就是说，抗静电部21与管道内的流体相接触，金属条22与抗静电部21相接触，不与管道内的流体相接触，也贯穿塑料管100的头尾，即整根塑料管100从头至尾连续设有金属条22。塑料层1的材质为高分子树脂，一般高分子树脂其表面电阻大于10¹³Ω，电阻越大，电荷传递速度越慢，电荷传递越难，容易产生电荷积聚；抗静电部21为混合抗静电材质，其在高分子树脂内加有永久抗静电剂，形成抗静电共混物，其表面电阻为10³-10⁹Ω，抗静电部21的电阻明显小于塑料层1的电阻，电阻越小，电荷传递速度越快。金属条22表面电阻为 10^-5-10^-1Ω，可迅速传递电荷。

也就是说，塑料管100管道内流体产生的电荷先传输到抗静电部21，通过抗静电部21能够把电荷传导给金属条22，金属条22再迅速的把电荷传递到管道的两端，通过引流把电荷释放掉。不仅能够实现塑料管100的快速导电，又避免了塑料管100内的流体对管道内壁的腐蚀。

进一步地，塑料管100的内壁面局部设有抗静电部21，因为永久抗静电剂容易迁移和析出，如果管道整个内壁面都为添加了永久抗静电剂的抗静电部21，其与流体的接触面积过大，析出的永久抗静电剂对流体会造成污染，同时如果内层一圈全部是添加了永久抗静电剂的抗静电部21，成本高。采用塑料管100的内壁面局部设有抗静电部21的方式，不仅实现了电荷的传递，而且减少了永久抗静电物质的析出，有效地降低了对流体的污染，也降低了整个塑料管100的生产成本，拓宽了应用范围。

其中需要说明的是，中空结构101即为塑料管100的管道。金属条22可以是金属丝或者金属片等结构，抗静电部21可以形成为条状或者不规则形状等结构，只要能实现传递电荷的作用即可。

由此，根据本实用新型实施例的具有抗静功能的塑料管100，采用塑料管100的内壁面局部设有抗静电部21，不仅实现了电荷的传递，并且能够降低对流体的污染，节约成本。金属条22不与流体接触，与抗静电部21相接触，不仅有效的防止金属条22腐蚀，而且能将电荷快速传导出去，提升塑料管100使用安全性。

需要说明的是，当塑料管100仅由塑料层1和金属条22组成，金属条22为塑料管100内壁面的一部分，可接触流体。塑料层1为高分子树脂，可以是聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或聚四氟乙烯等高分子树脂，含量60-100％，塑料层1可以根据要求添加色母粒0-4％，UV母粒0-4％,接枝母粒0-2％,增强填充母粒 0-30％,其中金属条22为金属纤维、金属丝、金属条22、金属片等形状，材质可以是银、铜、金、铝、铁、锡或锌等容易传导电荷的金属材质，其表面电阻为10^-5-10^-1Ω，电阻越小，电荷传递速度越快。金属条22可以是一根，也可以是数根，具体根据传输流体的技术要求确定。本方案的优势可以使内层摩擦电荷沿着金属条22从管道快速传导，兼顾了导电性和材料的轻量化。但是金属条22易被塑料管100内的流体腐蚀，降低使用寿命，被腐蚀的塑料管100易出现流体泄露的情况，降低使用安全性。

另外，当塑料管100仅由塑料层1和抗静电部21组成，塑料层1为管材的管体部分，抗静电部21为嵌在塑料层1内壁接触中空结构101的抗静电条。塑料层1为高分子树脂，可以是聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或聚四氟乙烯等高分子树脂，含量60-100％，塑料层1可以根据要求添加色母粒0-4％，UV母粒 0-4％,接枝母粒0-2％,增强填充母粒0-30％,一般高分子树脂其表面电阻大于10¹³Ω，电阻越大，电荷传递速度越难；其中抗静电部21为高分子树脂中添加了永久性抗静电材料粉体或者母粒，形成抗静电共混物，其表面电阻为10³-10⁹Ω，电阻越小，电荷传递速度越快。抗静电部21的高分子材料的成份同塑料层1成份相同，含量在40-90％，永久抗静电材料添加量10-60％。然而，该方案电荷通过抗静电部21导出，电荷在抗静电部21 中迁移，一直迁移到一段管体的尾端，通过两端管体连接处的导体(例如法兰、导电线圈)导出电荷，如果管道过长，那么随着距离的增加，其电阻增大，无法满足要求电荷快速导出的情况。

如图1所示，优选地，抗静电部21完全包覆金属条22。金属条22不仅能够和抗静电部21紧密贴合，易于生产加工，并且增大了金属条22与抗静电部21的接触面积，进一步提高了电荷传递速度。

如图2所示，可选地，塑料层1除抗静电部21和金属条22以外的部分为绝缘部23，金属条22位于绝缘部23内，且金属条22与抗静电部21相接触。

进一步地，金属条22为一根或多根金属丝。金属条22可以有多种设置，只要能满足不与塑料管100管内的流体相接触，与抗静电部21相接触，且贯穿这个塑料管100，达到传递电荷的作用即可。

可选地，金属条22形成为纤维状、编织网、片状、条状或其截面为星形、菱形中的任意一种。金属条22的设置有多种选择，可以根据实际需求进行选择。本发明优选编织网，金属编织网不仅可以实现导电，还可以增加管材强度。

也就是说，包裹有金属条22的抗静电部21可以有多个，多个可以间隔设置，贯穿塑料管100的头尾，其横截面的形状可以为多种，其与中空结构101相接触的接触面积和接触形状可以任意选择，只要能满足使用需求即可。

可选地，金属条22的材质为银、铜、金、铝、铁、锡、锌中的任意一种。也就是说，金属条22为容易传导电荷的金属材料，不限于银、铜、金、铝、铁、锡、锌，可根据需求进行选择。

根据本实用新型的一个实施例，抗静电部21的材质为加有永久抗静电剂的高分子树脂材料，一方面可使抗静电部21防腐蚀，一方面使抗静电部21能够传递电荷。绝缘部 23为加有功能母粒的高分子树脂材料，可使是塑料管100具有一些更优的特性。抗静电部21可以是一根，也可以是数根，具体根据传输的流体技术要求确定。可以根据不同的流体，采取不同的永久抗静电添加物，不仅克服了流体对管道内金属的腐蚀性，而且实现了安全稳定的传递电荷，解决安全隐患。

进一步地，永久抗静电剂为金属粉末、非金属无机粉末或具有抗静电功能的高分子有机材料中的任意一种。也就是说，永久抗静电剂可以分为三类，第一类为金属粉末，例如：铁粉、铜粉、铝粉、银粉或者易导电的金属氧化物或其它金属粉末；第二类为非金属无机粉末，例如：导电炭黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯等无机体；第三类为具有抗静电功能的有机材料，例如：聚乙炔、聚对苯撑、聚吡咯、聚噻吩、聚吡啶、聚苯硫醚等，聚苯胺等。

可选地，高分子树脂为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或聚四氟乙烯中的任意一种。

在本实用新型的一些具体实施方式中，功能母粒为色母粒、光氧稳定母粒、增强母粒、填充母粒或阻燃母粒中的任一种。

需要说明的是，塑料管100的制作过程如下：

首先将一根或者数根金属条22引入模腔分配器一，再将抗静电部21所需的混有永久抗静电剂的高分子树脂混合料放入第一条单螺杆挤出机进行塑化，然后融体进入模腔分配器一；形成一根或者数根同心圆结构的包覆条二，然后导入模腔三，此时把塑料层1所需的高分子树脂加入第二条单螺杆进行塑化，然后把融体导入到模腔三，然后进行冷却定型和牵引，最后根据需求截取需求的长度。

总而言之，根据本实用新型实施例的具有抗静功能的塑料管100，既可以解决非金属管道导电的问题，又尽量减小导电层对传输流体的污染，又最大限度的降低生产成本，提高市场竞争力。该塑料管100具有使用安全性高，电荷传递快，使用寿命高等优点。

下面通过具体实施例使本专业技术人员更全面的理解本发明，但并不因此将本发明限制在实施例的范围之中。

实施例1

塑料管100材由塑料层和金属条、抗静电部复合而成，塑料层1为高分子树脂含有96％的PP、2％的黑色母粒和2％的UV母粒，抗静电部21层含有76％的PP、22％的碳纳米管导电母粒、2％的PP-g-MAH，金属条22为铜丝。首先，把一根铜丝引入模腔一，然后把抗静电部21的高分子树脂经过挤出塑化进入模腔一，形成含有金属条22的抗静电包覆条二，然后再引入模腔三，然后另一台挤出机把塑料层1的高分子树脂再塑化挤出到模腔三，最终形成制品，经过冷却定型，根据要求，裁剪不同的长度。其中塑料层1厚度5mm,抗静电部21直径为1mm，铜丝的直径为0.5mm，其中抗静电部21的表面电阻值为10⁴Ω。本实例适合对电荷传递要求高，需要快速释放电荷的化工腐蚀性流体传输。

对塑料管100的性能检测如下：拉伸性能测试：按照GB/T 1040-2006，拉伸强度为32MPa；冲击性能测试：按照GB/T 1834-2008，冲击强度为10.8MPa；表面电阻测试：按照GB/T1410-2006，表面电阻≤10⁴Ω。

通过以上实例，本发明的产品根据不同的流体技术要求，避免了流体对金属的腐蚀，极大的减少了流体污染，既可以满足不同的抗静电要求，又有效解决了因静电引起的危险问题，保证了安全。

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实用新型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实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种具有抗静功能的塑料管，其特征在于，所述塑料管(100)内部中空，流体能够在中空结构(101)内流动，塑料管(100)还包括：

塑料层(1)，所述塑料层(1)为塑料管的壁厚层，所述塑料层(1)与所述中空结构(101)相接触；

抗静电部(21)，所述抗静电部(21)镶嵌在所述塑料层(1)内，且与所述中空结构(101)相接触，所述抗静电部(21)与所述中空结构(101)相接触的弧长小于所述塑料层(1)径向截面的圆周长，且所述抗静电部(21)的长度沿塑料管(100)的轴向长度方向连续设置；

金属条(22)，所述金属条(22)与所述抗静电部(21)相接触，所述金属条(22)的长度沿塑料管的轴向长度方向连续设置，且所述金属条(22)不与所述中空结构(101)相接触。

2.根据权利要求1所述的具有抗静功能的塑料管，其特征在于，所述抗静电部(21)完全包覆所述金属条(22)。

3.根据权利要求1所述的具有抗静功能的塑料管，其特征在于，所述塑料层(1)除抗静电部(21)和金属条(22)以外的部分为绝缘部(23)，金属条(22)位于绝缘部(23)内，且金属条(22)与所述抗静电部(21)相接触。

4.根据权利要求2或3所述的具有抗静功能的塑料管，其特征在于，所述金属条(22)为一根或多根金属丝。

5.根据权利要求4所述的具有抗静功能的塑料管，其特征在于，所述金属条(22)形成为纤维状、编织网、片状、条状或其截面为星形、菱形中的任意一种。

6.根据权利要求5所述的具有抗静功能的塑料管，其特征在于，所述金属条(22)的材质为银、铜、金、铝、铁、锡、锌中的任意一种。

7.根据权利要求3所述的具有抗静功能的塑料管，其特征在于，所述抗静电部(21)的材质为加有永久抗静电剂的高分子树脂材料，所述绝缘部(23)为加有功能母粒的高分子树脂材料。

8.根据权利要求7所述的具有抗静功能的塑料管，其特征在于，所述永久抗静电剂为金属粉末、非金属无机粉末或具有抗静电功能的高分子有机材料中的任意一种。

9.根据权利要求7所述的具有抗静功能的塑料管，其特征在于，所述高分子树脂为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或聚四氟乙烯中的任意一种。

10.根据权利要求7所述的具有抗静功能的塑料管，其特征在于，所述功能母粒为色母粒、光氧稳定母粒、增强母粒、填充母粒或阻燃母粒中的任一种。

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