[实用新型]增强热塑性塑料管材

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种增强热塑性塑料管材。

背景技术

增强塑料管材有两大类，第一类是增强热固性塑料管材，即通常所称的玻璃钢管材；第二类是增强热塑性塑料管材。玻璃钢管材的最大缺点是不能盘卷，因此，铺设和运输都非常不方便。目前，增强热塑性塑料管材主要是用钢骨架、孔网板钢骨架或钢丝缠绕，对热塑性塑料管材(例如，聚乙烯或聚丙烯塑料管材)进行增强，但是，这样增强的塑料管材，由于钢与塑料之间存在较大的和不均匀的内应力，增强效果不明显，而且还存在管与管的连接、对接、封端等问题，同时，由于传统高密度聚乙烯管材内壁表面毛糙，极易引起被输送材料结垢且不断加厚，进而堵塞，成为最终导致管子报废的主要原因。报废后的管子再生利用性差，还会对环境造成影响。目前有一种增强热塑性塑料管材，它是月纤维作为热塑性塑料管材的增强材料。这些纤维是合成纤维、玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维，其中，增强效果最好的是芳纶纤维。但是这种纤维的价格是塑料的数十倍，因此，在发展中的国家很难推广。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的是：提供一种性能与价格比合理的增强热塑性塑料管材，其价格低于用芳纶或碳纤作增强材料的增强热塑性塑料管材，而抗冲击性、耐高压性相当；管壁防结垢性能优于纯聚乙烯管材，同时还保留了纯聚乙烯管材的柔性，可做成长盘卷管运输和使用。

本实用新型的第二个目的是：提供一种生产上述增强热塑性塑料管材的方法，该方法简单，能耗低，便于推广。

实现本实用新型第一个目的的技术方案是：一种增强热塑性塑料管材，它具有三层结构，其特点是，内层是纳米材料改性高密度聚乙烯管材；中层是包覆和粘结在内层表面的复合聚酯纤维层；外层是纳米材料改性高密度聚乙烯层，它挤压结合在中层复合聚酯纤维层表面，上述三层复合为一体；所述复合聚酯是用纳米材料与聚酯原料一起缩聚生成的复合聚酯材料。

上述增强热塑性塑料管材，所述中层复合聚酯纤维层是复合聚酯材料加工成的高强度、高模量、低收缩的复合聚酯单丝、绳、带或织物的正反交叉缠绕层或螺旋缠绕层，其缠绕层层数为一层或多层。

上述增强热塑性塑料管材，所述纳米材料改性高密度聚乙烯，它含有高密度聚乙烯树脂、纳米材料、抗氧化剂、石蜡及抗紫外线剂或抗静电剂。

上述增强热塑性塑料管材，所述纳米材料是纳米级的碳酸钙、二氧化硅或氧化锌中的一种或多种。

实现本实用新型第二个目的的技术方案是：一种上述增强热塑性塑料管材的生产方法，有如下步骤：

①按比例将纳米材料、抗氧化剂、石蜡和高密度聚乙烯树脂，同时经过装配有紫外线发射装置或微波发射装置且不停运动的干燥流道进行分散，然后，进入造粒机制成母粒，此时起润滑剂作用的石蜡已完全挥发；

②在挤出机内，按比例将步骤①制得的母粒、抗静电剂和高密度聚乙烯树脂，一起挤压成管材，即为内层；

③将复合聚酯单丝、绳、带或织物，用缠绕机在内层表面，正反交叉缠绕或螺旋缠绕一层或多层，形成中层复合聚酯纤维层；

④对中层复合聚酯纤维层表面热定型，然后，涂覆粘结剂将中层复合聚酯纤维层，与内层表面粘结固定；

⑤由步骤④制得的粘结固定有中层复合聚酯纤维层的管材，再次通过挤出机时，按比例将步骤④制得的母粒、抗紫外线剂、高密度聚乙烯树脂一起挤压结合在中层复合聚酯纤维层的表面，形成外层，冷却后得到具有内层、中层和外层二层结构并复合为一体的增强热塑性塑料管材。

上述增强热塑性塑料管材的生产方法，所述纳米材料是纳米级的碳酸钙、二氧化硅或氧化锌中的一种或多种。

上述增强热塑性塑料管材的生产方法，其步骤①制备母粒所用的纳米材料、抗氧化剂、石蜡和高密度聚乙烯树脂的重量比是20∶1.5∶5.0∶78.5。

上述增强热塑性塑料管材的生产方法，其步骤②形成内层所用的母粒、抗静电剂、高密度聚乙烯树脂的重量比是6∶2∶92。

上述增强热塑性塑料管材的生产方法，其步骤⑤形成外层所用的啦、抗紫外线剂、高密度聚乙烯树脂的重量比是6∶2∶92。