[發明專利]一種超高壓聚乙烯管材和制造方法

無效

• 申請號: 201310428102.9
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103742731A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 程全山
• 申請（專利權）人: 江蘇百安居管業有限公司
• 主分類號: F16L9/12
• 分類號: F16L9/12;C08L23/06;B29C69/02;B29C47/00;B29C53/56
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 高桂珍

技術領域

????本發明涉及一種新型高分子材料，尤其是超高壓塑料管道技術領域中的一種超高壓聚乙烯管材和制造方法。

背景技術

目前，傳統上需要承受較大壓力或者復雜負荷的管道普遍使用金屬管，但是金屬管容易腐蝕的缺點常常造成很高的運行費用，因此有不少應用領域采用塑料管道系統，但是全塑料管也有明顯的缺點，比如：強度較低，剛度較小，耐熱也比較差，因此在需要承受較大負載或者復雜負荷和比較惡劣的外部環境下就不能使用全塑料管。

發明內容

為了解決全塑料管強度較低，剛度較小，耐熱比較差的缺點，本發明提供一種超高壓聚乙烯管材和制造方法，該超高壓聚乙烯管材能夠有效增強聚乙烯管材的抗老化性、耐寒、耐熱、耐壓、耐候性、韌性、耐磨性等性能，其綜合技術性能和經濟指標遠遠優于其它同類產品，尤其是它卓越的耐壓、使用壽命長等性能，產品具有環保衛生、節能降耗及經濟等優點。

?????本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該超高壓聚乙烯管材，它的管壁有四層復合結構，由外至內包括：PE層、高強度鋼絲經緯纏繞層、合成纖維纏繞帶增強層、UHMWPE層；該超高壓聚乙烯管材的PE層配方質量份組成為：高密度聚乙烯100級（PE100）樹脂100份，鋼塑粘合劑（MAPL）2-3份，色母2份，其中鋼塑粘合劑（MAPL），是一種鋼塑專用粘合劑，粘接力極大增強，長期高低溫使用不脫離，管道的密實性、耐腐蝕性、耐溫性、耐磨性均有所提高，并可長期作為承受負壓的管道使用；該超高壓聚乙烯管材的超高分子量聚乙烯層即UHMWPE層配方質量份組成為：超高分子量聚乙烯（UHMWPE）樹脂100份，粘接樹脂20-30份，色母2份；該超高壓聚乙烯管材的合成纖維纏繞帶增強層采用混配料包裹網格合成纖維編織帶制成的，其中網格合成纖維編織帶是合成纖維編織成網格狀而成的，該混配料配方質量份組成為：高密度聚乙烯100級（PE100）樹脂50份，粘接樹脂30-50份，色母2份；

?????該超高壓聚乙烯管材的制造方法為，先按照UHMWPE層配方比例稱重后一起加入高速混合機攪拌8-10分鐘，然后加入到擠出機擠出，冷卻真空定型成內管，其中UHMWPE層擠出溫度是：進料段為150-160℃，壓縮段為170-190℃，塑化段為190-210℃，均化段為210-230℃，模具溫度為220-240℃；在牽引機作用下，將內管送人高頻加熱器加熱，高頻加熱器溫度為200-220℃；然后再進入帶熱吹風裝置的合成纖維帶纏繞機加熱，纏繞上合成纖維纏繞帶，其中熱吹風機溫度250-300℃，合成纖維纏繞帶，是合成纖維網格編織帶經高頻加熱器加熱進入拉膜模具按包裹混配料配方混合、包覆擠出、水冷、纏繞、切割而成的；內管纏繞完合成纖維纏繞帶后，進入經度鋼絲纏繞機和緯度鋼絲纏繞機纏繞高強度鋼絲成網格狀，經高頻加熱器加熱，高頻加熱器溫度為200-220℃，送入PE層擠出模具，按PE層配方混合8-10分鐘，加熱擠出機，覆蓋擠出PE層；④最后依次經過真空冷卻定型、噴碼、同步牽引、切割、檢驗、纏卷、包裝、入庫，其中真空冷卻定型時，冷卻水溫度15-20℃，冷卻定型真空為0.5MPa；

本發明的有益效果是：該超高壓聚乙烯管材與現有聚乙烯管材比較具有優異的機械性能、耐磨性能、抗老化性能、韌性好、強度高、耐高低溫、使用壽命長、耐高壓、節能衛生環保。可廣泛應用于：高壓輸水領域，耐磨管道領域，油田和礦山輸水、輸氣、輸漿，工程和市政搶險或者臨時鋪設的管道領域。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1為一種超高壓聚乙烯管材的結構組成示意圖。

????圖1中，1.PE層、2.高強度鋼絲經緯纏繞層、3.合成纖維纏繞帶增強層、4.UHMWPE層。

具體實施方式

在圖1中，該超高壓聚乙烯管材，它的管壁有四層復合結構，由外至內包括：PE層1、高強度鋼絲經緯纏繞層2、合成纖維纏繞帶增強層3、UHMWPE層4；該超高壓聚乙烯管材的PE層1的配方質量份組成為：高密度聚乙烯100級（PE100）樹脂100份，鋼塑粘合劑（MAPL）2-3份，色母2份，其中鋼塑粘合劑（MAPL），是一種鋼塑專用粘合劑，粘接力極大增強，長期高低溫使用不脫離，管道的密實性、耐腐蝕性、耐溫性、耐磨性均有所提高，并可長期作為承受負壓的管道使用；該超高壓聚乙烯管材的超高分子量聚乙烯層即UHMWPE層4的配方質量份組成為：超高分子量聚乙烯（UHMWPE）樹脂100份，粘接樹脂20-30份，色母2份；該超高壓聚乙烯管材的合成纖維纏繞帶增強層3采用混配料包裹網格合成纖維編織帶制成的，其中網格合成纖維編織帶是合成纖維編織成網格狀而成的，該混配料配方質量份組成為：高密度聚乙烯100級（PE100）樹脂50份，粘接樹脂30-50份，色母2份；該超高壓聚乙烯管材的制造方法為，先按照UHMWPE層4配方比例稱重后一起加入高速混合機攪拌8-10分鐘，然后加入到擠出機擠出，冷卻真空定型成內管，其中UHMWPE層擠出溫度是：進料段為150-160℃，壓縮段為170-190℃，塑化段為190-210℃，均化段為210-230℃，模具溫度為220-240℃；在牽引機作用下，將內管送人高頻加熱器加熱，高頻加熱器溫度為200-220℃；然后再進入帶熱吹風裝置的合成纖維帶纏繞機加熱，纏繞上合成纖維纏繞帶，其中熱吹風機溫度250-300℃，合成纖維纏繞帶，是合成纖維網格編織帶經高頻加熱器加熱進入拉膜模具按包裹混配料配方混合、包覆擠出、水冷、纏繞、切割而成的；內管纏繞完合成纖維纏繞帶后，進入經度鋼絲纏繞機和緯度鋼絲纏繞機纏繞高強度鋼絲成網格狀，經高頻加熱器加熱，高頻加熱器溫度為200-220℃，送入PE層擠出模具，按PE層配方混合8-10分鐘，加熱擠出機，覆蓋擠出PE層；④最后依次經過真空冷卻定型、噴碼、同步牽引、切割、檢驗、纏卷、包裝、入庫，其中真空冷卻定型時，冷卻水溫度15-20℃，冷卻定型真空。?