[发明专利]一种高热辐射地暖用管材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及地暖用材料技术领域，尤其涉及一种高热辐射地暖用管材及其制备方法。

背景技术

地暖是地板辐射采暖的简称，是以整个地面为散热器，通过地板辐射层中的热媒，均匀加热整个地面，利用地面自身的蓄热和热量向上辐射的规律由下至上进行传导，来达到取暖的目的。地暖系统具有节省空间、节能、舒适、保温效果好等优点，因其供热从下至上符合人的生理要求，尤其对老年人和儿童尤为适用，对于关节炎、老寒腿的病人更有防治功效，是目前最科学的取暖方式。近年来，地暖已经越来越受到人们的广泛认可和使用。

目前的地暖用管材主要采用铝塑管、耐热聚乙烯管、耐冲击共聚聚丙烯管、过氧化物交联聚乙烯管等，其中耐热聚乙烯管是目前地暖市场上应用最多的一种管材，其为乙烯与辛烯共聚制成，可耐高温≤60℃，环保，而有热塑性能、可以热熔，能够迅速修复等优点。然而，在实际使用中，耐热聚乙烯管的导热率不够高，通常低于0.5W/(m·K)，如此会浪费大量的热源，达不到节能的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高热辐射地暖用管材及其制备方法，旨在解决耐热聚乙烯管的导热率不够高，热辐射低，无法实现节能的要求等技术问题。

本发明提供了一种高热辐射地暖用管材，按重量份计，由以下组分组成：聚丁烯30~40份、偏氟乙烯15~24份、三聚氰胺甲醛树脂10~16份、氧化锌5~8份、碳酸钆4~11份、醋酸锂5~9份、钛酸锶4~8份、铅粉6~14份、炭黑15~30份、环氧十八酸丁酯4~7份、碳酸钙6~13份、无碱玻璃纤维4~9份、聚硅氧烷3~7份、三异硬脂酰基钛酸异丙酯4~9份、相容剂2~5份。

优选地，所述相容剂为甲基丙烯酸接枝聚丙烯、马来酸酐接枝辛烯乙烯共聚物、甲基丙烯酸环氧丙酯接枝聚丙烯中按质量比为5:3:1.4的复配。

优选地，所述的高热辐射地暖用管材，按重量份计，由以下组分组成：聚丁烯34份、偏氟乙烯17份、三聚氰胺甲醛树脂13份、氧化锌7份、碳酸钆8份、醋酸锂6份、钛酸锶4份、铅粉11份、炭黑19份、环氧十八酸丁酯6份、碳酸钙8份、无碱玻璃纤维5份、聚硅氧烷4份、三异硬脂酰基钛酸异丙酯6份、相容剂3份。

本发明还提供一种高热辐射地暖用管材的制备方法，按以下制备步骤进行：

步骤1：将偏氟乙烯、三聚氰胺甲醛树脂、氧化锌、碳酸钆、醋酸锂、钛酸锶、铅粉、炭黑、环氧十八酸丁酯、碳酸钙和无碱玻璃纤维在85℃下干燥10小时，冷却至室温备用；

步骤2：将部分聚丁烯和步骤1中的干燥料一起加入到搅拌机中搅拌，其搅拌速度为300~1200转/分钟，搅拌20~60分钟后得到预混料；

步骤3：将步骤2中的预混料、余下的聚丁烯、聚硅氧烷、三异硬脂酰基钛酸异丙酯和相容剂加入到搅拌机中，搅拌混合15~30分钟后投入到双螺杆挤出机中，在200~260℃下挤出造粒；

步骤4：将步骤3中的造粒料喂入单螺杆挤出机，加工温度控制为180~220℃，螺杆转速控制为50~130rpm，挤出成管材，最后通过定径、牵引、冷却切割即得高热辐射地暖用管材。

优选地，所述步骤1与步骤3中的聚丁烯的质量比为3:5。

优选地，所述步骤2中的搅拌速度为800转/分钟，搅拌时间为45分钟。

优选地，所述步骤3中的双螺杆挤出机的料筒温度分别设置为：200℃，212℃，230℃，245℃，260℃。

优选地，所述步骤4中的螺杆转速控制为75rpm。

由于采用了以上技术方案，本发明的有益效果是：本发明制备的管材导热系数高于0.53W/(mK)，拉伸强度为46.7~63.8MPa，耐冲击性能好。制备的管材的各项性能良好，使用寿命长，热辐射高，节省能耗，降低使用成本，此外制备工艺简便，可工业化生产，应用前景广。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本实施例的高热辐射地暖用管材，按重量份计，由以下组分组成：聚丁烯30份、偏氟乙烯15份、三聚氰胺甲醛树脂10份、氧化锌5份、碳酸钆4份、醋酸锂5份、钛酸锶4~8份、铅粉6份、炭黑15份、环氧十八酸丁酯4份、碳酸钙6份、无碱玻璃纤维4份、聚硅氧烷3份、三异硬脂酰基钛酸异丙酯4份、相容剂2份；

其中，所述相容剂为甲基丙烯酸接枝聚丙烯、马来酸酐接枝辛烯乙烯共聚物、甲基丙烯酸环氧丙酯接枝聚丙烯中按质量比为5:3:1.4的复配。