[发明专利]塑料管材专用料和连续纤维布增强双壁缠绕管的制备方法

说明书

一种塑料管材专用料，由基体树脂100份，无机粉体0～60份，相容剂1～10份，偶联剂1‑5份，润滑剂0.1～1份，抗氧剂1～1份，成核剂0.1～1制备而成。基于上述专用料的连续纤维布增强双壁缠绕管的制备方法是，将连续纤维布导入机头模具中口模的穿布孔及穿布通道，与来自机头模具的树脂相互交汇并被均匀地包覆，通过挤出、真空定径形成中空方管，将中空方管经螺旋缠绕和塑料热熔胶焊接制成具有多层复合结构的连续纤维布增强双壁缠绕管。本发明的连续纤维布增强双壁缠绕管具有轻量化、高刚性、高抗拉、耐冲击、耐蠕变和应力松弛破坏等优点，可广泛应用于给排水、农业灌溉、燃气输送、矿用、油田、化工等工程领域。

技术领域

本发明涉及管材，尤其涉及一种塑料管材专用料和连续纤维布增强双壁缠绕管的制备方法。

背景技术

双壁缠绕管是由树脂通过螺杆挤出机熔融、挤出，经真空定径、缠绕、冷却等步骤，最后得到具有工字钢型结构壁的塑料管材。常见的双壁缠绕管有聚乙烯双壁缠绕管、聚丙烯双壁缠绕管、聚氯乙烯双壁缠绕管。与波纹管、加筋管相比，具有工字钢型结构壁的双壁缠绕管具有更大的惯性矩，可以做到较高的强度和刚度。由于采用的是缠绕成型生产工艺，对设备依赖程度较低，管材口径最大可达3000mm。随着管材环刚度和口径不断的提高，管材重量骤升、原辅材料消耗巨大、生产控制难度高、管材环柔性和抗冲击性下降，限制了大口径双壁缠绕管的应用推广。纤维布是一种网络状结构材料，具有高模量、耐腐蚀、优异尺寸稳定性等优点，网络中的纤维相互缠绕、纵横交错，在基体树脂中表现为各向异性，能有效地提高纤维布增强管材的韧性和尺寸稳定性，抑制蠕变及应力松弛破坏发生。

实用新型专利CN203082389报道了“玻纤增强中空壁聚乙烯缠绕管”。该管材由聚乙烯中空矩形塑料管经螺旋缠绕并用热熔胶焊接而成，在螺旋缠绕并用热熔胶焊接的同时，同步缠绕有至少一根PP/PE复合包覆长玻纤束，该PP/PE复合包覆长玻纤束与热熔胶一起粘结在两相邻聚乙烯中空矩形塑料管之间。该管材中的长玻纤分布在塑料焊条中，无法很好地发挥纤维增强作用，管材性能提升有限。

发明专利CN102691832B报道了“玻纤增强HDPE双壁缠绕管及其制作方法”。该管材由玻纤增强HDPE塑料管经螺旋缠绕并用塑料热熔胶焊接而成，其中的玻纤增强HDPE塑料管为长玻纤的重量百分比含量在5％-40％之间的中空矩形玻纤增强HDPE塑料管。该发明的玻纤增强管材的抗冲击、抗划痕、抗慢速裂纹扩展性、抗环境应力开裂性好，有足够的缝拉伸强度。但是该管材采用的长玻纤为一维的结构材料，在单一方向上能提高管材的刚性和抗拉强度，但是对管材整体柔韧性的提升有限，管材依旧存在较为明显的蠕变和应力松弛破坏。

根据有关文献报道，采用长纤维对塑料管材进行增强改性，可以提高管材的抗拉强度和抗冲性能，但是无法提高管材整体的柔韧性；目前并未见纤维布增强双壁缠绕管的相关报道以及成熟的生产技术性。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述问题，提供一种塑料管材专用料和连续纤维布增强双壁缠绕管的制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种塑料管材专用料，由以下重量份的组分制备而成：

基体树脂：100份；

无机粉体：0～60份；

相容剂：1～10份；

偶联剂：1-5份；

润滑剂：0.1～1份；

抗氧剂：0.1～1份；

成核剂：0.1～1份。

所述的基体树脂选自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的一种或多种的组合。

所述的相容剂选自聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或多种的混合物。