[实用新型]内嵌增强钢丝的超高分子量聚乙烯聚氯乙烯复合管材

说明书

技术领域

本实用新型是一种内嵌增强钢丝的超高分子量聚乙烯聚氯乙烯复合管材。

背景技术

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)管材耐磨、耐腐蚀、化学稳定性好，表面极性低，属难溶解、难粘接材料，特别适合于输送具有腐蚀性、粘附性、强磨损性的流体物料。但存在抗拉、抗剪切强度低、抗蠕变能力差的不足，导致其应用受限。

聚氯乙烯(PVC)材料抗拉、抗冲击强度高、刚性好，但其耐磨性、抗粘附性、耐溶剂性能远不及超高分子量聚乙烯管，难以达到有关卫生技术标准。其应用亦受到限制。

现有技术中的金属塑料复合管材，提高了塑料管材的强度，解决了管道内壁的耐腐蚀问题，但是，加工过程需要翻边、焊接法兰等制造工艺，外管壁仍然存在腐蚀问题；通过胶粘剂层复合，金属塑料之间结合强度低，制造工艺复杂，生产成本高。

发明内容

本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种既具有超高分子量聚乙烯管材的耐磨、耐腐蚀、难粘附的特性，又具有聚氯乙烯材料的强度高、抗蠕变的优良性能，管材内、外壁均耐腐蚀，内管、钢丝、外壁结合牢固的理想的内嵌增强钢丝的超高分子量聚乙烯聚氯乙烯复合管材。

本实用新型的目的可以通过如下措施来达到：

一种内嵌增强钢丝的超高分子量聚乙烯聚氯乙烯复合管材，其特征在于内层为超高分子量聚乙烯管，外层为聚氯乙烯管，在内层与外层之间设置钢丝，钢丝直径的五分之一以上嵌入到内层超高分子量聚乙烯管的外壁上。

钢丝可以全部嵌入到内层超高分子量聚乙烯管的外壁上，当全部嵌入到内层超高分子量聚乙烯管的外壁上时，嵌入深度不超出钢丝直径的2倍。

缠绕钢丝的目的是为了提高管材的耐压强度和抗破坏能力。根据不同的管径和耐压要求，选用不同直径的钢丝和编织密度。钢丝双向交叉所形成菱形的锐角大于30°，也可以与管材轴线成45°；钢丝可以双向双线，也可采用双向多线的方法。

所述内层超高分子量聚乙烯管与外层聚氯乙烯管的厚度比为1/10至10/1，优选3/10至10/3。

超高分子量聚乙烯内管、聚氯乙烯外壁及嵌入其中的钢丝热熔复合而成，大大提高了三种材料之间的复合强度，把三种材料牢固结合在一体，从根本上解决了不同材料之间的结合问题。

利用钢丝缠绕机在超高分子量聚乙烯管的外壁上双向交叉缠绕钢丝，在钢丝缠绕在超高分子量聚乙烯管的外壁之前，把钢丝加热，使得超高分子量聚乙烯管外壁少量熔化，把钢丝直径的五分之一以上嵌入到超高分子量聚乙烯管的外壁上；然后将聚氯乙烯通过双螺杆挤出机，使得聚氯乙烯均匀地包敷在超高分量聚乙烯管材的外壁，最后经过定型、牵引、切断得到内嵌增强钢丝的超高分子量聚乙烯/聚氯乙烯复合管。

所述钢丝的加热方式可以采用公知的各种加热方式。由于感应加热时间短、速度快，并且还是非接触式(加热物体不需要与感应圈接触)的加热，优选高频加热或者高频感应加热。钢丝的加热温度一般在100℃以上，实际上钢丝的加热温度与缠绕速度、加热点与钢丝和超高分子量聚乙烯管外壁的切点之间的距离、钢丝缠绕的张紧力等很多因素有关；钢丝加热温度的确定原则是：使得外壁上的超高分子量聚乙烯部分熔化，将钢丝直径的五分之一以上嵌入到超高分子量聚乙烯管的外壁上。

所述聚氯乙烯外层的主要作用是为了进一步保护缠绕层、提高管材的耐压强度以及超高分子量聚乙烯管的抗蠕变能力。所述聚氯乙烯中可以加入抗冲击改性剂、热稳定剂、润滑剂以及其它常用PVC加工助剂中的一种或几种形成聚氯乙烯合金材料。

本实用新型的发明人巧妙构思，将超高分子量聚乙烯内管与改性聚氯乙烯外壁复合在一起，二者取长补短、优势互补，将增强钢丝嵌入其中，使超高分子量聚乙烯、钢丝、聚氯乙烯复合于一体，不仅避免了单纯超高分子量聚乙烯管材、单纯聚氯乙烯管材性能方面存在不足，而且能够实现连续化生产。这种复合管既具有超高分子量聚乙烯管的优异特性，如耐磨性、抗粘附性、化学稳定性、低摩擦系数及卫生性，还具有聚氯乙烯管材优良的抗冲击性能、抗蠕变性能、耐老化性，并且抗拉强度高，刚性好。增强钢丝的嵌入，使管材的耐压强度明显提高，增强了其抗蠕变和抗破坏能力，使之特别适合于强腐蚀和高磨损浆料，使用寿命比无缝钢管提高几倍至十几倍；由于这种管材内壁的不粘附性和磨擦系数小，可降低输送阻力，可用于长距离输送；由于这种管材的导热系数比钢小一万多倍，大大降低了输送管路的保温和加热要求，适合于寒冷地带和冬季原油及其它物料的输送；这种管材符合卫生性要求，可用于自来水的上水管。

本实用新型的优点：