[發(fā)明專利]一種聚氯乙烯內(nèi)襯管

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510089995.8
• 申請(qǐng)日: 2015-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN104629221B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳曉農(nóng);李晶;董衛(wèi);張雁;韓潔;孔繁和;戴猷元;張瑾;田玉波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京創(chuàng)源市政建設(shè)工程有限公司;北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L27/06
• 分類號(hào): C08L27/06;C08J3/22;C08K13/02;F16L55/163
• 代理公司: 北京康思博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11426
• 代理人: 劉冬梅,路永斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于非開挖管道修復(fù)材料領(lǐng)域，特別涉及一種可膨脹、可卷繞的非開挖管道修復(fù)用聚氯乙烯管材。

背景技術(shù)

非開挖管道修復(fù)技術(shù)是在不進(jìn)行地面開挖施工溝槽的條件下，對(duì)地下?lián)p壞或故障管道實(shí)施修復(fù)、恢復(fù)原有管道使用功能的施工技術(shù)。

在非開挖管道修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，內(nèi)襯管法修復(fù)技術(shù)備受關(guān)注，此方法使用可變形的聚合物管材，施工前管材橫截面呈U形、C形等具有較小截面尺寸的形狀，以利進(jìn)入待修復(fù)管道。修復(fù)施工時(shí)將聚合物管材導(dǎo)入待修復(fù)的地下管道，就位后通過加熱或加熱加壓使聚合物管材恢復(fù)圓形截面形狀，從而與被修復(fù)的舊管構(gòu)成緊密貼合的復(fù)合管道。

內(nèi)襯管法的特點(diǎn)是：施工占用場(chǎng)地小，可利用現(xiàn)有人井施工；新襯管與舊管可形成緊密配合，管道過流斷面損失小；對(duì)舊管道清洗要求低，只要達(dá)到內(nèi)壁光滑無毛刺即可。內(nèi)襯管法所使用的聚合物管材包括聚乙烯(PE)管材、可紫外光固化的玻纖增強(qiáng)樹脂預(yù)制管、聚氯乙烯(PVC)管材等，其中PVC管材因性價(jià)比高而被青睞。

就PVC內(nèi)襯管而言，需要具備熱吹脹特性，即C型或U型內(nèi)襯管可以在一定加熱溫度及吹脹氣壓下恢復(fù)其圓形截面，從而使其外壁貼緊被修復(fù)管道的內(nèi)壁，而且在此吹脹過程中內(nèi)襯管管壁不能產(chǎn)生龜裂或破損。同時(shí)，管道修復(fù)施工完成后成為原管道新內(nèi)襯層的PVC襯管必須具備一定耐熱性和剛性，確保服役期間不發(fā)生軟化變形。因此，PVC內(nèi)襯管實(shí)際上是具備良好韌性和熱穩(wěn)定性的硬質(zhì)PVC管材。

美國(guó)專利US5147697提供了一種通過低聚合度PVC與高聚合度PVC摻混樹脂制造PVC內(nèi)襯管的方法，并且在管材配方中添加甲基丙烯酸甲酯(MMA)均聚物或MMA與丁二烯及苯乙烯的共聚物增韌改性劑，獲得可以吹脹而不破損的PVC內(nèi)襯管。但在PVC內(nèi)襯管制造時(shí)使用高聚合度PVC樹脂獲得伸張強(qiáng)度，其缺點(diǎn)是增大了PVC熔體的粘度，增加管材加工難度和能耗。

日本專利JP2000033649A提供了一種外層為PVC而內(nèi)層為高密度聚乙烯的C型復(fù)合內(nèi)襯管制造方法，該管材進(jìn)入待修復(fù)管道后的受熱吹脹性能由高密度聚乙烯層提供。其所采用的聚乙烯/聚氯乙烯復(fù)合內(nèi)襯技術(shù)加大了內(nèi)襯管制造的難度，加大了成本。

日本專利JP2003112356A和JP2003175549A提供了一種C型PVC內(nèi)襯管的制造方法，該方法通過C型管折疊位點(diǎn)內(nèi)外表層應(yīng)力分布的控制，調(diào)節(jié)管材受熱吹脹性能，克服吹脹后內(nèi)壁龜裂問題。其報(bào)道的方法是在PVC內(nèi)襯管折疊加工時(shí)控制內(nèi)應(yīng)力分布，使得C型管受熱時(shí)借助內(nèi)應(yīng)力的釋放使軟化的PVC內(nèi)襯管恢復(fù)圓形截面，此方法的缺點(diǎn)是內(nèi)襯管吹脹效果差，而且制造不同直徑的內(nèi)襯管時(shí)難以精確調(diào)控內(nèi)應(yīng)力分布，影響內(nèi)襯管的非開挖修復(fù)性能。

歐洲專利WO2013068544A1報(bào)道了類似的可吹脹PVC管材制造方法，該方法通過增塑劑和增韌聚合物并用使管材具備折疊后的吹脹回復(fù)性能，其是通過在PVC樹脂中添加由小分子增塑劑與橡膠復(fù)合的增韌組分獲得吹脹性能，其缺點(diǎn)是導(dǎo)致內(nèi)襯管服役條件下強(qiáng)度和剛度下降。

中國(guó)專利CN03114031.9提供了一種輻射交聯(lián)技術(shù)制造扁平PVC內(nèi)襯管的方法，該方法通過對(duì)PVC實(shí)施輻射交聯(lián)賦予PVC管材熱吹脹性能。該方法，既增加了內(nèi)襯管制造過程的復(fù)雜性、增加成本，又使得PVC材料發(fā)生永久交聯(lián)，喪失熱塑加工性，管材邊角料和回收的內(nèi)襯管難以再加工利用。

中國(guó)專利CN103322372A報(bào)道了利用PVC內(nèi)襯管實(shí)施非開挖管道修復(fù)的施工方法和工藝，但未涉及PVC內(nèi)襯管的制造技術(shù)。

特別提到的是，有人采用呋喃-馬來酰亞胺之間的熱可逆Diels-Alder反應(yīng)獲得熱可逆交聯(lián)聚合物材料(Macromol.Chem.Phys.2010,211,1417–1425)。此類聚合物的分子鏈擁有呋喃側(cè)基和馬來酰亞胺側(cè)基，這兩種側(cè)基之間的熱可逆Diels-Alder反應(yīng)賦予了聚合物熱可逆交聯(lián)性能，使該類交聯(lián)聚合物可以進(jìn)行熱塑再加工，但是，未見熱可逆交聯(lián)PVC內(nèi)襯管的研究報(bào)道。

可見，到目前為止非開挖管道修復(fù)領(lǐng)域依然迫切需要低成本、高性能的PVC內(nèi)襯管制造技術(shù)，以獲得熱吹脹性能優(yōu)異、剛性良好而又能回收再加工利用的PVC內(nèi)襯管材。

發(fā)明內(nèi)容