專利名稱：內(nèi)嵌增強(qiáng)鋼絲的超高分子量聚乙烯聚氯乙烯復(fù)合管材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種內(nèi)嵌增強(qiáng)鋼絲的超高分子量聚乙烯聚氯乙烯復(fù)合管材。
背景技術(shù)：
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)管材耐磨、耐腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性好，表面極性低，屬難 溶解、難粘接材料，特別適合于輸送具有腐蝕性、粘附性、強(qiáng)磨損性的流體物料。但存在抗 拉、抗剪切強(qiáng)度低、抗蠕變能力差的不足，導(dǎo)致其應(yīng)用受限。 聚氯乙烯(PVC)材料抗拉、抗沖擊強(qiáng)度高、剛性好，但其耐磨性、抗粘附性、耐溶劑 性能遠(yuǎn)不及超高分子量聚乙烯管，難以達(dá)到有關(guān)衛(wèi)生技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。其應(yīng)用亦受到限制。 現(xiàn)有技術(shù)中的金屬塑料復(fù)合管材，提高了塑料管材的強(qiáng)度，解決了管道內(nèi)壁的耐 腐蝕問(wèn)題，但是，加工過(guò)程需要翻邊、焊接法蘭等制造工藝，外管壁仍然存在腐蝕問(wèn)題；通過(guò) 膠粘劑層復(fù)合，金屬塑料之間結(jié)合強(qiáng)度低，制造工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種既具有超高 分子量聚乙烯管材的耐磨、耐腐蝕、難粘附的特性，又具有聚氯乙烯材料的強(qiáng)度高、抗蠕變 的優(yōu)良性能，管材內(nèi)、外壁均耐腐蝕，內(nèi)管、鋼絲、外壁結(jié)合牢固的理想的內(nèi)嵌增強(qiáng)鋼絲的超 高分子量聚乙烯聚氯乙烯復(fù)合管材。
本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)如下措施來(lái)達(dá)到 —種內(nèi)嵌增強(qiáng)鋼絲的超高分子量聚乙烯聚氯乙烯復(fù)合管材，其特征在于內(nèi)層為超 高分子量聚乙烯管，外層為聚氯乙烯管，在內(nèi)層與外層之間設(shè)置鋼絲，鋼絲直徑的五分之一 以上嵌入到內(nèi)層超高分子量聚乙烯管的外壁上。 鋼絲可以全部嵌入到內(nèi)層超高分子量聚乙烯管的外壁上，當(dāng)全部嵌入到內(nèi)層超高 分子量聚乙烯管的外壁上時(shí)，嵌入深度不超出鋼絲直徑的2倍。 纏繞鋼絲的目的是為了提高管材的耐壓強(qiáng)度和抗破壞能力。根據(jù)不同的管徑和耐 壓要求，選用不同直徑的鋼絲和編織密度。鋼絲雙向交叉所形成菱形的銳角大于30。，也可 以與管材軸線成45。；鋼絲可以雙向雙線，也可采用雙向多線的方法。 所述內(nèi)層超高分子量聚乙烯管與外層聚氯乙烯管的厚度比為1/10至10/1，優(yōu)選 3/10至10/3。 超高分子量聚乙烯內(nèi)管、聚氯乙烯外壁及嵌入其中的鋼絲熱熔復(fù)合而成，大大提 高了三種材料之間的復(fù)合強(qiáng)度，把三種材料牢固結(jié)合在一體，從根本上解決了不同材料之 間的結(jié)合問(wèn)題。 利用鋼絲纏繞機(jī)在超高分子量聚乙烯管的外壁上雙向交叉纏繞鋼絲，在鋼絲纏繞 在超高分子量聚乙烯管的外壁之前，把鋼絲加熱，使得超高分子量聚乙烯管外壁少量熔化， 把鋼絲直徑的五分之一以上嵌入到超高分子量聚乙烯管的外壁上；然后將聚氯乙烯通過(guò) 雙螺桿擠出機(jī)，使得聚氯乙烯均勻地包敷在超高分量聚乙烯管材的外壁，最后經(jīng)過(guò)定型、牽引、切斷得到內(nèi)嵌增強(qiáng)鋼絲的超高分子量聚乙烯/聚氯乙烯復(fù)合管。 所述鋼絲的加熱方式可以采用公知的各種加熱方式。由于感應(yīng)加熱時(shí)間短、速度 快，并且還是非接觸式(加熱物體不需要與感應(yīng)圈接觸)的加熱，優(yōu)選高頻加熱或者高頻感 應(yīng)加熱。鋼絲的加熱溫度一般在10(TC以上，實(shí)際上鋼絲的加熱溫度與纏繞速度、加熱點(diǎn)與 鋼絲和超高分子量聚乙烯管外壁的切點(diǎn)之間的距離、鋼絲纏繞的張緊力等很多因素有關(guān)； 鋼絲加熱溫度的確定原則是使得外壁上的超高分子量聚乙烯部分熔化，將鋼絲直徑的五 分之一以上嵌入到超高分子量聚乙烯管的外壁上。 所述聚氯乙烯外層的主要作用是為了進(jìn)一步保護(hù)纏繞層、提高管材的耐壓強(qiáng)度以
及超高分子量聚乙烯管的抗蠕變能力。所述聚氯乙烯中可以加入抗沖擊改性劑、熱穩(wěn)定劑、
潤(rùn)滑劑以及其它常用PVC加工助劑中的一種或幾種形成聚氯乙烯合金材料。 本實(shí)用新型的發(fā)明人巧妙構(gòu)思，將超高分子量聚乙烯內(nèi)管與改性聚氯乙烯外壁復(fù)
合在一起，二者取長(zhǎng)補(bǔ)短、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，將增強(qiáng)鋼絲嵌入其中，使超高分子量聚乙烯、鋼絲、聚
氯乙烯復(fù)合于一體，不僅避免了單純超高分子量聚乙烯管材、單純聚氯乙烯管材性能方面
存在不足，而且能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。這種復(fù)合管既具有超高分子量聚乙烯管的優(yōu)異特性，
如耐磨性、抗粘附性、化學(xué)穩(wěn)定性、低摩擦系數(shù)及衛(wèi)生性，還具有聚氯乙烯管材優(yōu)良的抗沖
擊性能、抗蠕變性能、耐老化性，并且抗拉強(qiáng)度高，剛性好。增強(qiáng)鋼絲的嵌入，使管材的耐壓
強(qiáng)度明顯提高，增強(qiáng)了其抗蠕變和抗破壞能力，使之特別適合于強(qiáng)腐蝕和高磨損漿料，使用
壽命比無(wú)縫鋼管提高幾倍至十幾倍；由于這種管材內(nèi)壁的不粘附性和磨擦系數(shù)小，可降低
輸送阻力，可用于長(zhǎng)距離輸送；由于這種管材的導(dǎo)熱系數(shù)比鋼小一萬(wàn)多倍，大大降低了輸送
管路的保溫和加熱要求，適合于寒冷地帶和冬季原油及其它物料的輸送；這種管材符合衛(wèi)
生性要求，可用于自來(lái)水的上水管。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn) 1.提供了一種既具有超高分子量聚乙烯管材的耐磨、耐腐蝕、難粘附的特性，又具
有增韌聚氯乙烯材料的強(qiáng)度高、抗蠕變的優(yōu)良性能，管材內(nèi)、外壁均耐腐蝕，內(nèi)管、鋼絲、外
壁結(jié)合牢固的理想的內(nèi)嵌增強(qiáng)鋼絲超高分子量聚乙烯聚氯乙烯復(fù)合管材。 2.避免了單純超高分子量聚乙烯管材、單純聚氯乙烯管材性能方而存在不足，而
且能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，從根本上解決了不同材料之間的復(fù)合不夠牢固的問(wèn)題。

圖1為本實(shí)用新型復(fù)合管材的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中1-內(nèi)層，2-鋼絲，3外層
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型下面將結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步詳述 如圖所示，本實(shí)用新型的內(nèi)嵌增強(qiáng)鋼絲的超高分子量聚乙烯聚氯乙烯復(fù)合管材， 內(nèi)層1為超高分子量聚乙烯管，外層3為聚氯乙烯管，在內(nèi)層和外層之間嵌入鋼絲2，鋼絲2 直徑的五分之一以上嵌入到內(nèi)層1超高分子量聚乙烯管的外壁上。鋼絲可以全部嵌入到內(nèi) 層超高分子量聚乙烯管的外壁上，但是嵌入深度不應(yīng)當(dāng)超出鋼絲直徑的2倍。 實(shí)施例1制造小110X10mm內(nèi)嵌增強(qiáng)鋼絲的超高分子量聚乙烯聚氯乙烯復(fù)合管材。 用鋼絲纏繞機(jī)將直徑0. 8mm的鋼絲纏繞在市售小100*5咖超高分子量聚乙烯管外 壁上，鋼絲與管材軸線成45。，鋼絲間距3.0mm。采用高頻感應(yīng)加熱的方式將鋼絲加熱到 180°C-200°C ，使得外壁上的超高分子量聚乙烯部分熔化，將鋼絲直徑的二分之一嵌入到超 高分子量聚乙烯管的外壁上。然后將聚氯乙烯通過(guò)錐形雙螺桿擠出機(jī)的復(fù)合模具，使得聚 氯乙烯均勻地包敷在超高分量聚乙烯管材的外壁，最后經(jīng)過(guò)定型、牽引、切斷得到超高分子 量聚乙烯/聚氯乙烯復(fù)合管。
權(quán)利要求一種內(nèi)嵌增強(qiáng)鋼絲的超高分子量聚乙烯聚氯乙烯復(fù)合管材，其特征在于內(nèi)層為超高分子量聚乙烯管，外層為聚氯乙烯管，在內(nèi)層與外層之間設(shè)置鋼絲，鋼絲直徑的五分之一以上嵌入到內(nèi)層超高分子量聚乙烯管的外壁上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合管材，其特征在于鋼絲全部嵌入到內(nèi)層超高分子量聚乙烯管的外壁上，嵌入深度不超出鋼絲直徑的2倍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合管材，其特征在于所述鋼絲雙向交叉纏繞在超高分子量聚乙烯管的外壁上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合管材，其特征在于所述內(nèi)層超高分子量聚乙烯管與外層聚氯乙烯管的厚度比為1/10至10/1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合管材，其特征在于所述內(nèi)層超高分子量聚乙烯管與外層聚氯乙烯管的厚度比為3/10至10/3。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合管材，其特征在于所述鋼絲雙向交叉所形成菱形的銳角大于30° 。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合管材，其特征在于雙向交叉的鋼絲均與管材軸線成45° 。
專利摘要本實(shí)用新型一種內(nèi)嵌增強(qiáng)鋼絲的超高分子量聚乙烯聚氯乙烯復(fù)合管材，內(nèi)層為超高分子量聚乙烯管，外層為聚氯乙烯管，在內(nèi)層與外層之間設(shè)置鋼絲，鋼絲直徑的五分之一以上嵌入到內(nèi)層超高分子量聚乙烯管的外壁上。鋼絲可以全部嵌入到內(nèi)層超高分子量聚乙烯管的外壁上，當(dāng)全部嵌入時(shí)，嵌入深度不超出鋼絲直徑的2倍。本實(shí)用新型提供了一種既具有超高分子量聚乙烯管材的耐磨、耐腐蝕、難粘附的特性，又具有增韌聚氯乙烯材料的強(qiáng)度高、抗蠕變的優(yōu)良性能，管材內(nèi)、外壁均耐腐蝕，超高分子量聚乙烯內(nèi)管、聚氯乙烯外壁及嵌入其中的鋼絲熱熔復(fù)合而成，大大提高了三種材料之間的復(fù)合強(qiáng)度，把三種材料牢固結(jié)合在一體，從根本上解決了不同材料之間的結(jié)合問(wèn)題。
文檔編號(hào)F16L9/133GK201521722SQ20092017937
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月24日
發(fā)明者于元章, 王慶昭, 高步良 申請(qǐng)人:山東齊魯科力化工研究院有限公司