[發明專利]一種新型的聚乙烯增強復合管材結構

無效

• 申請號: 201010175285.4
• 申請日: 2010-05-11
• 公開（公告）號: CN102242833A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 李強;劉海鷹;郭愛平
• 申請（專利權）人: 泰州申視塑料有限公司
• 主分類號: F16L9/147
• 分類號: F16L9/147
• 代理公司: 泰州地益專利事務所 32108
• 代理人: 王楚云

技術領域

本發明涉及一種聚乙烯管材，具體說涉及一種新型的聚乙烯增強復合管材結構，主要用于石油、化工、礦山、河港疏浚等行業。

背景技術

現有技術中，鋼塑復合管以PE與鋼材復合為主，主要缺點是：承壓能力較差，加上PE與超高分子量聚乙烯相比，超高分子量聚乙烯在抗沖擊強度、耐低溫性能、抗拉強度、耐磨性、抗環境應力開裂、抗疲勞、自潤滑性能、防結垢、耐化學腐蝕等方面具有不可替代的優越性。鋼管耐壓能力強，但耐腐蝕、耐磨能力差，每年石油、化工、礦山、河港疏浚等行業為此消耗大量鋼材。超高分子量聚乙烯管材其耐磨性是鋼管的7倍左右。

用鋼絲做襯的復合管材有多種結構，如CN2202838Y公開了一種管材內壁與外壁之間夾層有一層金屬編織網的復合管材；CN2142168Y公開了至少一層纏繞鋼絲層與塑料芯管與塑料外層之間涂有粘劑層的復合管材；以上結構管材其抗沖擊強度、抗拉強度、耐磨性、抗環境開裂和抗疲勞性能均較低，其承壓力只能達到2.5MPa。也有以聚乙烯或硅烷交聯聚乙烯材料為復合管內壁的，由于復合管內壁強度不高，加之鋼絲的纏繞方式等原因所致，在安裝和使用中出現開裂現象。如采用玻璃鋼為外壁，這種復合管外壁的抗開裂差、碎性大，極易開裂或剝落，暴露的鋼絲很快被腐蝕，造成管道泄漏。

鑒于以上情況，研發一種既能發揮鋼塑復合管特別是超高分子量聚乙烯應用特性，又能克服現有鋼塑復合管承壓能力差的聚乙烯增強復合管材具有十分積極的經濟意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有管材設計結構的不足，提供“一種新型的聚乙烯增強復合管材結構”。該管材結構具有結構設計合理、耐磨耐腐蝕性能強、承壓能力高的優點，是一種應用范圍廣、使用壽命長的新型的聚乙烯增強復合管材結構。

為了實現上述目的，本發明是通過以下技術方案來實現的：一種新型的聚乙烯增強復合管材結構，包括有基體管、金屬增強層、纖維增強層、外壁，所述纖維增強層、金屬增強層至少設置一層，置于基體管與外壁之間，在基體管與纖維增強層之間、纖維增強層與金屬增強層之間、金屬增強層與金屬增強層之間采用專用特種膠加熱粘接成一體。

所述纖維增強層置于基體管與金屬增強層之間，與管材軸心線成0°-10°角度等距離排列。

所述金屬增強層置于纖維增強層與外壁之間，與管材軸心線成54°-70°角度，呈鋼絲雙向交叉纏繞結構，由右螺旋纏繞層和左螺旋纏繞層組成，所述鋼絲是彈簧鋼絲，鋼絲直徑是0.3-2.5毫米，鋼絲材質符合GB4357-89標準中的B、C、D級。

所述纖維增強層其所用材質是超高分子量聚乙烯纖維、芳綸纖維、滌綸纖維、錦綸纖維中的一種。

所述基體管與外壁其所用材質為分子量120萬-600萬單位的超高分子量聚乙烯。基體管其所用材質還可以是高密度聚乙烯或高密度交聯聚乙烯。外壁其所用材質還可以是高密度聚乙烯、高密度交聯聚乙烯、輻射交聯聚乙烯拉伸膠帶中的一種。

本發明與現有復合管材結構相比具有如下優點：

1.本發明具有結構設計合理、耐磨耐腐蝕性能強、承壓能力高的優點，在特殊應用領域中替代鋼管，是一種應用范圍廣、使用壽命長的新型聚乙烯增強復合管材結構。

2.因基體管、外壁所用材質均是分子量為120萬-600萬單位的聚乙烯，該管材不但阻燃、抗靜電，而且抗沖擊、耐磨耐腐蝕性能強，其內壁光滑、不結垢，水頭損失比鋼管低30％；

3.因在基體管、外壁之間設置有呈鋼絲雙向交叉纏繞結構，由右螺旋纏繞層和左螺旋纏繞層組成的加強結構層，同時又在管材基體管、外壁之間設置有等距離排列的纖維增強層，采用聚乙烯膠或PET膠加熱粘接，使基體管、外壁、金屬增強層及纖維增強層融為一體，形成穩定的力學結構，不會出現縫隙界面，因此消除了管內壓力或腐蝕性介質侵蝕或損壞，有效提高管材強度、防腐蝕性能及壓力等級，同時使管材質量和使用可靠性大大提高，其壽命能滿足塑料管材50年使用壽命要求；

4.因金屬增強層與管材軸心線成54°-70°角度，呈鋼絲雙向交叉纏繞結構，有效提高了管材徑向強度，纖維增強層與管材軸心線成0°-10°角度等距離排列，有效提高了管材軸向強度，與現有管材相比，其管材承壓能力提高2-3倍。

附圖說明

圖1是本發明的剖視結構示意圖。

圖2是圖1的截面結構示意圖

圖3是圖1的局部結構放大示意圖

圖4是本發明另一實施例剖視結構示意圖。

圖5是圖4的截面結構示意圖

圖6是圖4的局部結構放大示意圖