CN2532338Y - 拉伸定向的硅烷交联聚乙烯管材 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种拉伸定向的硅烷交联聚乙烯管材。管材管壁中有至少一层硅烷交联聚乙烯结构层，硅烷交联聚乙烯结构层外壁上复合有管道热熔融连接层或粘结剂连接层。本实用新型管材内承压能力高，抗环境应力开裂和应力口开裂性能好。

Description

拉伸定向的硅烷交联聚乙烯管材

技术领域：

本实用新型涉及的是一种管材，特别涉及的是一种拉伸定向的硅烷交联聚乙烯管材。

背景技术：

硅烷交联聚乙烯管道与应用发展较快的普通的聚乙烯管道比较，由于聚乙烯经硅烷的化学交联，其线形结构转变为三维状结构，明显地改善了聚乙烯的性能，其耐热性及热强度、耐热老化性、耐环境应力开裂性、电绝缘性、阻隔性、耐汽油和芳烃性、抗蠕变性、低开裂性都有较大的提高，使原来聚乙烯管的应用领域可以拓宽，原来使用存在的一些难题得到克服。即硅烷交联聚乙烯管道比普通聚乙烯管道有更好的性能。

有一般专业知识的人们也知道，结晶性高聚物如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酰酡等材料，其在粘流态温度以下，玻璃化态温度以上经过单向或双向拉伸使其大分子定向排列会得到比不拉伸制品高数倍甚至十倍的抗拉强度，人们利用这个结晶性高分子材料的特性发明了单向和双向拉伸膜，利用这个特性发明了径向单向拉伸或径向和轴向双向拉伸定向的塑料管，这些塑料管比一般未拉伸定向的塑料管有更好的内承压性能、耐热性能、阻隔性能，但由于塑料管长期在应力作用下使用，特别是燃气用管，对耐环境应力开裂、应力口开裂的敏感性、管的纵向开裂及快速开裂性，都有更高的要求，一般塑料管达不到要求，因此人们花了很大的财力、物力研究开发了聚乙烯的PE 80、PE100甚至PE125等耐应力开裂等性能优异的材料来改善塑料管的上述性能的不足。人们知道，上述拉伸定向管道大大增加了管的内承压能力，可以大量节约原材料，但拉伸定向制品的分子高度定向排列也同时带来了制品的耐应力口开裂性能大大下降，特别是单向拉伸制品的垂直于拉伸方向的开裂和双向拉伸制品的任意应力口的任意方向的开裂。这主要是因为拉伸定向后大分子的高度定向排列，原本部分紊乱状分布的分子结构及可能存在的三维结构被高度按拉伸受力方向排列呈二维即线形结构，沿着这二维即线形结构方向的受力大大增强了，也即沿着此方向的抗拉强度提高了数倍至十倍，但原本有紊乱状分布的分子结构及可能存在的三维结构方向的抗拉强度几乎完全丧失了。所以拉伸制品即拉伸定向的管材虽然内承压能力大大提高了，但应力开裂的危害性同时也提高了，管材的实际需要的耐环境应力开裂性等重要性能反而有所下降。

实用新型内容：

本实用新型的目的是为了克服以上不足，提供一种内承压能力高，抗环境应力开裂和应力口开裂性能好的拉伸定向的硅烷交联聚乙烯管材。

本实用新型的目的是这样来实现的：

本实用新型管材管壁中有至少一层硅烷交联聚乙烯结构层，硅烷交联聚乙烯结构层外壁上复合有管道热熔融连接层或粘结剂连接层，硅烷交联聚乙烯结构层是将  硅烷可交联聚乙烯材料经过径向单向或径向和轴向双向拉伸定向工艺处理后再水解缩合交联反应而成。管道热熔融连接层或粘结剂连接层采用热塑性塑料制成。

上述的管道热熔融连接层或粘结剂连接层采用热熔胶或热熔胶与聚合物的共混物制成。

上述的管材管壁的管道热熔融连接层或粘结剂连接层外壁上复合挤出有聚合物或聚合物与无机材料的共混合物组成的有阻燃性能或难燃性能的发泡隔热层，发泡隔热层上有质密层。

上述的管材中各层之间有粘结层。

如果需要管材的内承压力能力要高，抗环境应力开裂和应力口开裂性能又要好，可以设想径向单向或径向和轴向双向拉伸定向的结晶性聚合物管最好是大分子呈高度按拉伸方向定向排列，加之该聚合物同时兼有三维分子结构。这样的聚合物管材与普通未拉伸定向，未交联的聚合物管材比较所有与管材应用有关的性能都大大提高了，特别是耐老化性、耐环境应力开裂性、低温开裂性、应力口开裂性等对管材更重要的性能都增强了。本实用新型充分利用其交联后的三维结构带来的优异性能，并利用硅烷交联聚乙烯的化学交联是可以分两个阶段来完成这个工艺特性，在这两个阶段中，分别完成可交联聚合物管材的拉伸定向和可交联聚合物管的水解缩合交联反应形成三维分子结构，最终形成拉伸定向的交联聚合物管材。本实用新型充分利用这种管的拉伸定向和交联后的三维结构使这种管既有径向单向或径向和轴向双向的高度分子定向排列带来的高抗拉强度，又有大分子交联的三维状结构带来的高的耐环境应力开裂性能和管材需要的其它综合性能。为了进一步改善该管的熔融连接或粘结连接性能、耐环境应力开裂和应力口开裂性能，以及保温性能，可以在这个交联聚合物管材的外壁上，在拉伸定向前复合挤出对拉伸定向处理后分子定向排列影响不太大的热塑性塑料或粘结剂或保温隔热材料。若对拉伸定向处理后的分子排列和熔接、粘结有较大影响，可以在可交联硅烷交联聚乙烯管材拉伸定向后，再复合挤出热塑性塑料或粘结剂或保温隔热材料。

本实用新型管材内承压能力高，抗环境应力开裂和应力口开裂性能好。

附图说明：

图1为本实用新型实施例1结构示意图。

图2为本实用新型实施例2结构示意图。

图3为本实用新型实施例3结构示意图。

图4为本实用新型实施例4结构示意图。

图5为本实用新型实施例5结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

图1给出了本实用新型实施例1图。管壁中有硅烷可交联聚乙烯材料经径向单向(或径向和轴向双向)拉伸定向工艺处理后水解缩合交联反应为硅烷交联聚乙烯结构层1。

实施例2：

图2给出了本实用新型实施例2图。管壁中有硅烷可交联聚乙烯材料经径向单向(或径向和轴向双向)拉伸定向工艺处理后水解缩合交联反应为硅烷交联聚乙烯结构内层2。在硅烷交联聚乙烯结构内层2外周复合挤出一层热塑性塑料而形成了管道热熔融连接层3(或粘结剂连接层)。

实施例3：

图3给出了本实用新型实施例3图。管壁中有经径向单向(或径向和轴向双向)拉伸定向的硅烷交联聚乙烯结构内层4。在硅烷交联聚乙烯结构内层4外周复合一层热熔胶(或热熔胶与聚合物的共混物)形成热熔融连接层5(粘结剂连接层)。

实施例4：

图4给出了本实用新型实施例4图。本实施例4基本与实施例2和3同。不同处是在热熔融连接层外壁上有与之复合为一体的聚合物(或聚合物与无机材料的共混物)组成的有阻燃性能的发泡隔热层6。发泡隔热层6上有质密层7。

实施例5：

图5给出了本实用新型实施例5图。本实施例5基本与实施例4相同。不同处是在拉伸定向的硅烷交联聚乙烯内层8与热熔融连接层9之间，热熔融连接层9与发泡隔热层10之间分别有粘结层11、12。

Claims (3)

1、拉伸定向的硅烷交联聚乙烯管材，其特征在于管材管壁中有至少一层硅烷交联聚乙烯结构层，硅烷交联聚乙烯结构层外壁上复合有管道热熔融连接层或粘结剂连接层。

2、根据权利要求1所述的拉伸定向的硅烷交联聚乙烯管材，其特征在于管道热熔融连接层或粘结剂连接层的外壁上复合有发泡隔热层，发泡隔热层上有质密层。

3、根据权利要求1或2所述的拉伸定向的硅烷交联聚乙烯管材，其特征在于管材各层之间有粘结层。

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