CN215674008U - 一种双取向的纤维增强pe-rt复合管 - Google Patents

Abstract

一种双取向的纤维增强PE‑RT复合管，其包含管壁外层，中间层以及管壁内层，中间层为双取向纤维增强层；管材外层为PE‑RT树脂，内层为抑菌防垢型PE‑RT，在管材外层与内层之间存在沿轴向纤维增强和环向纤维增强的双取向纤维增强层。本申请的增强层，通过引入轴向纤维增强PE‑RT层，降低了管材的线膨胀系数；引入环向纤维增强层，提高了管材的耐压性能，从而从物理结构上起到提高管道的环刚度和拉伸强度的作用；抑菌防垢型PE‑RT层。本申请PE‑RT复合管的耐低温脆性与PP‑R管相比有质的提高，即使在‑20℃的低温下，也不会因脆性而发生破坏。本申请可用于建筑物内冷热水输送、中深层地热、温泉、室内供暖/制冷管道系统以及其他工业用管。

Description

一种双取向的纤维增强PE-RT复合管

技术领域

本实用新型涉及PE-RT复合管材技术领域，具体的说，是一种双取向的纤维增强PE-RT复合管。

背景技术

PE-RT是应用于高温流体输送领域的一种新型管道材料，较好的解决了其他材质管道的局限，如PP-R管的低温脆性与长期耐高温性差，PB管道的成本高昂，PE-X及其它复合管道的连接、口径限制等问题。然而，纯PE-RT塑料管道具有拉伸强度低、环刚度低、抗蠕变性较差、线膨胀系数大等缺点。实际上，PE-RT管因刚性不足、热变形大、抗外压负载能力弱等缺点，大多用作二次热力网直埋管或地暖盘管使用，难以作为直管、立管使用(尤其长期输送高温热水时)。

PE-RT管道虽然卫生、无毒，但其本身不具备抑菌能力，对细菌、有机化合物、重金属离子起不到处理作用。在建筑物冷热水实际输送过程中，大气中的氧气容易通过管壁渗入管道系统内部，而与PE-RT相连的金属材料制造的管件及其它部件锈蚀，并且由于氧气的渗入而导致微生物的滋生，从而对输送的水质造成不良影响，此外，管材内壁粗糙度越大越容易积垢而阻塞管路。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种双取向的纤维增强PE-RT复合管。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种双取向的纤维增强PE-RT复合管，其特征在于，包括PE-RT外层和抑菌防垢型PE-RT内层以及增强PE-RT中间层；管材的外层和内层之间存增强PE-RT中间层；

增强PE-RT中间层为轴向纤维增强PE-RT层和环向纤维增强PE-RT层；

环向纤维增强PE-RT层与轴向纤维增强PE-RT层的厚度比为2:1～1:2；

环向纤维增强PE-RT层采用连续型纤维。

所述PE-RT为密度范围：0.9～1.2g/cm³，熔体质量流动速率范围：0.2～1.4g/10min的树脂。

所述管材内层材料为抑菌防垢型PE-RT，采用银离子抑菌母粒和含氟聚合物加工助剂PPA添加到基体树脂材料中，进行均匀混合后造粒而得。

所述管材中间层为双层纤维增强层，环向纤维增强层和轴向纤维增强PE-RT层占复合管总壁厚的30％～70％，环向纤维增强层与轴向纤维增强PE-RT层厚度比为2：1～1：2。

所述环向纤维增强层采用连续型纤维，通过双向缠绕工艺制备；连续型纤维为玻璃纤维预浸带、玻璃纤维束、芳纶纤维束以及涤纶纤维束中的一种。

所述轴向纤维增强PE-RT层，采用高分散无机增强纤维、相容剂、抗氧剂、润滑剂、防玻纤外露剂与PE-RT树脂进行均匀混合后造粒而得。

所述轴向纤维增强PE-RT层，其包含高分散无机增强纤维；高分散无机增强纤维为经过浸渍改性处理的芳纶纤维、玄武岩纤维、碳纤维、硅灰石纤维和玻璃纤维的一种，优选为硅灰石纤维。

与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：

本实用新型所述的带有双取向的纤维增强PE-RT复合管的优点：通过引入轴向纤维增强PE-RT层降低了管材的线膨胀系数，提高了拉伸强度和刚性；引入环向纤维增强层提高了管材的耐压性能。通过引入抑菌母粒和PPA助剂，提高了管材的卫生性能与内壁的光滑程度，减少了水垢的附着。本申请PE-RT复合管的耐低温脆性与PP-R管相比有质的提高，即使在-20℃的低温下，也不会因脆性而发生破坏。本申请可用于建筑物内冷热水输送、中深层地热、温泉、室内供暖/制冷管道系统以及其他工业用管。

附图说明

图1为本申请的实施例1的径向剖面示意图：

附图中的标号分别为：1、PE-RT外层；2、环向纤维增强PE-RT层；3、轴向纤维增强PE-RT层；4、抑菌防垢型PE-RT内层。

具体实施方式

以下提供本实用新型一种双取向的纤维增强PE-RT复合管的具体实施方式。

实施例1

请参见附图1，一种双取向的纤维增强PE-RT复合管，包括PE-RT外层(1)和抑菌防垢型PE-RT内层(4)以及双取向纤维增强层。其特征在于，管材外层(1)和管材内层(4)之间存在沿环向纤维增强(2)和轴向纤维增强(3)的双取向纤维增强层。

一种双取向的纤维增强PE-RT复合管，规格尺寸为φ110*12.3的管道，管壁结构由20％的PE-RT外层，30％的环向纤维增强层，30％的轴向纤维增强层以及20％的抑菌防垢型PE-RT内层组成。其中，环向纤维增强层采用玻璃纤维预浸带双向缠绕而得，轴向纤维增强层采用预浸渍处理的玻璃纤维作为增强材料添加到PE-RT基体中，硅灰石纤维含量为20％，硅灰石纤维长度为400-800μm；抑菌防垢型PE-RT内层中，银离子抑菌母粒和PPA助剂的质量分数分别是3％和0.25％。该设计管道中，各层配比合理，纤维与树脂具有良好的粘结作用，通过双取向纤维增强，使管道的轴向与纵向的拉伸性能、环刚度均明显增加，有效提高管材的静液压强度、耐热性能以及降低线膨胀系数至纯PE-RT管材的1/3～1/4。

对比例1

一种双取向的纤维增强PE-RT复合管，其特征在于，其包括PE-RT外层和抑菌防垢型PE-RT内层以及单取向纤维增强PE-RT中间层；内层材料为抑菌防垢型PE-RT，中间层为轴向纤维增强PE-RT层，三层壁厚占比为1：1：1。其中，轴向纤维增强层采用预浸渍处理的玻璃纤维作为增强材料添加到PE-RT基体中，玻纤含量为20％，玻纤长度为400-800μm；抑菌防垢型PE-RT内层中，银离子抑菌母粒和PPA助剂的质量分数分别是3％和0.25％。

与纯PE-RT管相比，因引入轴向纤维增强层，管道的线膨胀系数、环刚度和轴向拉伸性能有明显提升，但纵向拉伸性能较差。与实施例1相比，由于不含环向纤维增强层结构，管材的耐压性、环刚度增长幅度稍弱一些。

对比例2

一种双取向的纤维增强PE-RT复合管，其特征在于，其包括PE-RT外层和抑菌防垢型PE-RT内层以及单取向纤维增强PE-RT中间层；内层材料为抑菌防垢型PE-RT，中间层为环向纤维增强PE-RT层，三层壁厚占比为1：1：1。其中，环向纤维增强PE-RT层采用连续玻纤预浸带通过双向缠绕方式制备；抑菌防垢型PE-RT内层中，银离子抑菌母粒和PPA助剂的质量分数分别是3％和0.25％。

与纯PE-RT管相比，因引入环向纤维增强层，管材的耐压性、环刚度和纵向拉伸性能明显提高，但线膨胀系数变化率不大。与实施例1相比，由于不含轴向纤维增强层结构，管材的耐压性、环刚度增加不那么明显。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种双取向的纤维增强PE-RT复合管，其特征在于，包括PE-RT外层和抑菌防垢型PE-RT内层以及增强PE-RT中间层；管材的外层和内层之间存增强PE-RT中间层；

增强PE-RT中间层为轴向纤维增强PE-RT层和环向纤维增强PE-RT层；

环向纤维增强PE-RT层与轴向纤维增强PE-RT层的厚度比为2:1～1:2；

环向纤维增强PE-RT层采用连续型纤维。

2.根据权利要求1所述的一种双取向的纤维增强PE-RT复合管，其特征在于，管材内层的材料为抑菌防垢型PE-RT。

3.根据权利要求1所述的一种双取向的纤维增强PE-RT复合管，其特征在于，管材中间层为占复合管总壁厚的30％～70％。

4.根据权利要求1所述的一种双取向的纤维增强PE-RT复合管，其特征在于，连续型纤维为玻璃纤维预浸带、玻璃纤维束、芳纶纤维束以及涤纶纤维束中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种双取向的纤维增强PE-RT复合管，其特征在于，所述的轴向纤维增强PE-RT层包含高分散无机增强纤维。

6.根据权利要求5所述的一种双取向的纤维增强PE-RT复合管，其特征在于，高分散无机增强纤维为经过浸渍处理的芳纶纤维、玄武岩纤维、碳纤维、硅灰石纤维和玻璃纤维的一种。

7.根据权利要求5所述的一种双取向的纤维增强PE-RT复合管，其特征在于，高分散无机增强纤维为经过浸渍处理的硅灰石纤维。

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