[发明专利]高倍热拉伸超高分子量聚乙烯膜片复合管材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及超高分子量聚乙烯管材，是一种高倍热拉伸超高分子量聚乙烯膜片复合管材及其制备方法。

背景技术

用超高分子量聚乙烯制作的管材是目前性能较好的管材，超高分子量聚乙烯管材的拉伸强度最高可达到28MPa。这种管材由于具有较高的承压能力及较高的耐磨性等优点，深受用户欢迎。但是，如果根据需要进一步提高其承压能力时，需要增加管道壁厚，这使生产成本大幅提高。而在某些应用领域需要管材具备较高的承压能力，才能达到使用要求，因此，由于生产成本所限，高强度的超高分子量聚乙烯管材的应用领域受到较大限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种高倍热拉伸超高分子量聚乙烯膜片复合管材及其制备方法，使它在具备超高分子量聚乙烯管材基本性能和相同壁厚的前提下，大幅度提高其承压能力。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：高倍热拉伸超高分子量聚乙烯膜片复合管材，包括至少第一层超高分子量聚乙烯膜片和第二层超高分子量聚乙烯膜片，第一层超高分子量聚乙烯膜片与第二层超高分子量聚乙烯膜片的内表面相互连结为一体。第二层超高分子量聚乙烯膜片的外表面上包覆铝箔玻纤层。第二层超高分子量聚乙烯膜片的外表面上复合第三层超高分子量聚乙烯膜片。第一层超高分子量聚乙烯膜片、第二层超高分子量聚乙烯膜片和第三层超高分子量聚乙烯膜片的厚度为1.5-3毫米，宽度为300-1000毫米。

所述的高倍热拉伸超高分子量聚乙烯膜片复合管材的制备方法，包括如下步骤：

①取超高分子量聚乙烯膜片备用；

②在超高分子量聚乙烯膜片的上面或下面或上下两面涂聚乙烯胶粘剂，然后绕成卷，备用；

③将步骤②中的超高分子量聚乙烯膜片按照管材性能的要求取至少两卷放置在缠绕机上，缠绕机上安装圆筒状模具，至少两卷超高分子量聚乙烯膜片分别置入缠绕机的两侧，超高分子量聚乙烯膜片圈分别由动力驱动缠绕在圆筒状模具上，圆筒状模具由动力驱动转动，同时，热风机将热风吹向超高分子量聚乙烯膜片表面，使超高分子量聚乙烯膜片上的聚乙烯胶粘剂温度达到120℃-140℃，使至少两层膜片间相互粘结成一体；

④两层超高分子量聚乙烯膜片的缠绕方向相同，第二层膜片中心线压第一层膜片的缠绕连接缝；

⑤将两层超高分子量聚乙烯膜片粘结后由筒状模具上拆下，成为超高分子量聚乙烯复合膜片管材。

步骤③中所述的缠绕机的具体结构为：包括支架，支架上安装圆筒状模具，圆筒状模具与动力驱动装置连接，筒状超高分子量聚乙烯膜片卷分别安装在第一导辊和第二导辊上，支架上分别安装多个导引辊，导引辊由电机带动转动，支架上安装压辊。

本发明所述的超高分子量聚乙烯复合管材由两层或三层膜片构成，膜片的抗拉强度可达200MPa-500MPa，与钢材基本相同，其耐腐蚀性能大幅度高于钢材，弹性模量比超高分子量聚乙烯管材高3-5倍左右，在管材承担相同工作压力的条件下，管材的壁厚仅为超高分子量聚乙烯管材壁厚的1/5左右，制造成本大幅度降低。本发明的整个生产过程能源消耗很低。本发明管材的制造成本还是芳纶、碳纤维等高强度塑料成本的十分之一左右。本发明生产过程无任何污染。由于本发明所述管材的各种性能是目前所有工程塑料管材均不具备的，所以本发明的管材是目前工程塑料管材的重大突破。

附图说明

附图1是本发明制造方法中使用的缠绕机结构示意图；附图2是附图1的右视结构示意图；图3是本发明管材的剖面结构示意图。

具体实施方式

实施例

本发明所述的高倍热拉伸超高分子量聚乙烯膜片复合管材，至少包括第一层超高分子量聚乙烯膜片1和第二层超高分子量聚乙烯膜片2，第一层超高分子量聚乙烯膜片1与第二层超高分子量聚乙烯膜片2的内表面相互连结为一体。第一层超高分子量聚乙烯膜片1的内表面为管材的内壁，第二层超高分子量聚乙烯膜片2的外表面为管材的外壁。

本发明所述超高分子量聚乙烯膜片复合管材，采用的超高分子量聚乙烯膜片是经过高倍热拉伸的超高分子量聚乙烯膜片，该超高分子量聚乙烯膜片的制造方法采用申请人的专利申请号为2010105066280的方法制作。

本发明所述超高分子量聚乙烯复合管材优选的方案是：第二层超高分子量聚乙烯膜片2的外表面上包覆铝箔玻纤层4。

本发明所述超高分子量聚乙烯复合管材进一步的优选方案是：第二层超高分子量聚乙烯膜片2的外表面上复合第三层超高分子量聚乙烯膜片3。