高性能低成本複合保溫管的製作方法
2023-10-08 20:07:59 1
專利名稱：高性能低成本複合保溫管的製作方法
技術領域：
高性能低成本複合保溫管技術領域:本實用新型屬於輸送流體用管道，特別是一種高性能低成本複合保溫管。
背景技術：
:現有技術文獻I CN 101672412A公開了一種三聚複合保溫管，「這種保溫管的裡面是鋼管，鋼管外面有聚氨脂保溫層，聚氨脂保溫層外面是一層由高壓聚乙烯薄壁管構成的防水保護層，其特徵在於:在鋼管與聚氨脂泡沫保溫層之間，還有一層聚苯乙烯保溫層，這個聚苯乙烯保溫層是由聚苯乙烯在發泡熱壓成型機製成半徑和鋼管外徑相吻合的至少兩片聚苯乙烯發泡弧面板對扣而成，聚苯乙烯保溫層外套裝防水保護層，聚苯乙烯保溫層與防水保護層之間留有空隙，聚氨脂保溫層是用聚氨脂發泡槍伸進間隙，噴射聚氨脂發泡填充整個空腔而成。」現有技術文獻2授權公告號CN 201779406 U公開了一種保溫管，「其包括一內管，所述內管外設有保溫層，所述保溫層外設有外保護層。該保溫管內管外設有保溫層和外保護層，保溫層採用聚氨酯材料，外保護層採用塑料保護膜。」現有技術文獻3授權公告號CN 202195236 U公開了一種保溫管，「採用如下技術方案:一種保溫管，其包括一內管，所述內管外設有保溫層，所述保溫層外設有外保護層，所述外保護層為鋁箔層或塑料薄膜層。所述保溫層的材料為聚氨酯材料。所述內管為塑料管或金屬管。」現有技術文獻4授權公告號CN 202402812 U公開了一種保溫管，「一種保溫管，管體包括三層結構，其中內層為基層，中間層為保溫層，外層為保護層，其中基層由PP-R擠塑構成，保溫層由EVA發泡擠塑構成，保護層為PE擠塑構成。」 「其中基層由PP-R擠塑構成，保溫層由EVA發泡擠塑構成，保護層為PE擠塑構成。三層同步生產，緊密相連，有機的成為一體。」在實際使用中，現有技術文獻1、2、3公開的保溫管的隔熱保溫層均使用了價格高昂、且不斷上漲的聚氨酯高分子材料，因此成本高；現有技術文獻4公開的保溫管的隔熱保溫層雖然未採用聚氨酯材料，但由EVA發泡擠塑構成保溫層未能採用價格低的回料，且內管僅限於PP-R擠塑構成。本領域的普通技術人員常識性地知道PP-R管耐高溫性差，長期工作溫度不能超過70°C，且耐壓性差，不能長期承受3.50Mpa以上的靜壓強。由此可見，研究並設計一種耐高溫、耐壓性高，製造成本大幅度降低的高性能低成本複合保溫管是必要的。
·[0004]實用新型內容:本實用新型的目的是克服現有技術的不足，研究並設計一種耐高溫、耐壓性高，製造成本大幅度降低的高性能低成本複合保溫管。本實用新型的目的是這樣實現的:一種高性能低成本複合保溫管，包括有輸送流體用內管，包覆於內管外周的外管，內、外管之間的隔熱保溫層，其特徵是所述內管是中密度聚乙烯管，即PE-RT管，或聚丁烯管，即PB管，或無規共聚聚丙烯管，即PP-R管；所述外管是聚氯乙烯管，或聚丙烯管，或聚乙烯管，即PE管；所述隔熱保溫層是聚乙烯回料或新料發泡層，或聚苯烯回料或新料發泡層，或聚丙烯回料或新料發泡層。所述新料是指該高分子材料合成後首次使用的原料；回料是指使用過的該高分子材料新料經回收再次使用的原料。商品回料按其質量分為特級、一級、二級。本實用新型的高性能低成本複合保溫管制造方法依次包括輸送流體用內管擠出工序，內管真空定型工序，內管冷卻成型工序，內管外周複合隔熱保溫層發泡工序，隔熱保溫層成型工序，隔熱保溫層外周複合外管擠出工序，外管冷卻成型工序，外管表面風乾工序，外管表面噴碼工序，定尺切割工序，成品檢驗工序，成品包裝工序，其特徵是所述工序內管擠出工序至外管擠出工序均是在長度1200釐米的同一整體模具中結合牽引中連續進行的。所述工序內管擠出工序至內管冷卻成型工序中採用PP-R高分子原料、或PE-RT高分子原料、或PB高分子原料經塑料擠出機加熱，進入整體模具進口處的長20釐米定徑套時溫度為175±5°C，經模具內長度30釐米環狀區域的、真空度為-0.55±0.05MPa的內管真空定型區定型，定型的內管經牽引至模具內內管冷卻成型區冷卻成型，先經長度20釐米的、引接有壓力1.3±0.1MPa的室溫水噴射的水冷卻成型區，後經長度30釐米環狀區域的、引入常壓空氣的空氣冷卻成型區，冷卻成型成為內管。所述隔熱保溫層發泡工序至隔熱保溫層成型工序中，採用回料或新料PE高分子原料、或回料或新料聚丙烯高分子原料、或回料或新料聚苯烯高分子原料、回料或新料聚丙烯高分子原料經發泡擠出機加熱至180±10°C達熔化狀態，經發泡擠出機中的螺杆推進至發泡擠出機中的加入介質段區域溫度達140±10°C時，以0.75±0.25MPa壓力加入丁烷、或甲烷、或丙烷壓縮氣體，繼續經發泡擠出機中的螺杆擠出至整體模具的發泡料進口，擠入整體模具的發泡料壓縮區時溫度保持在85±5°C、壓力保持在1.2±0.1MPa，擠出至整體模具的隔熱保溫層發泡複合成型區；所述擠出至整體模具的隔熱保溫層發泡 、複合區是環繞於冷卻成型的內管外周的長度為15釐米環狀區域，在發泡成充滿氣泡的閉孔結構隔熱保溫層的同時複合於內管外周，再經長度為15釐米環狀區域、引入室溫空氣冷卻的隔熱保溫層成型區冷卻成型，成為隔熱保溫層。所述外管擠出工序至外管冷卻成型工序中，採用聚乙烯高分子原料、或聚丙烯高分子原料、或聚氯乙烯高分子原料經塑料擠出機加熱，進入整體模具中的外管擠出料進口時溫度保持在190±10°C、壓力保持在1.3±0.1MPa，擠出至環繞於隔熱保溫層外周的、長度為5釐米環狀外管定型區，定型外管隨著內管及複合於內管外周的隔熱保溫層牽引出整體模具的模具出口之外，再經室溫水冷卻成型，成為具有內管-隔熱保溫層-外管構成的高性能低成本複合保溫管。本實用新型實施得到的高性能低成本複合保溫管，經試用與現有技術相比顯示了如下有益效果:1、在保證相同的使用性能條件下大幅度降低了製造成本。與現有技術文獻
1、2、3公開的保溫管的隔熱保溫層均使用了價格高昂、且不斷上漲的聚氨酯高分子材料不同，本實用新型在製造方法上改進後，採用隔熱保溫性能上與聚氨酯相近，而價格與聚氨酯相比下降了 80%的PE、聚丙烯、聚苯烯回料或價格下降了 40%的新料。經發泡擠出機加熱至180±10°C達熔化狀態，經螺杆推進至發泡擠出機中的加入介質段溫度140±10°C時以
0.75±0.25MPa壓力加入丁烷、或甲烷、或丙烷壓縮氣體，繼續經螺杆擠出至整體模具的發泡料進口，擠入整體模具的發泡料壓縮區溫度保持在85±5°C、壓力保持在1.2±0.1MPa,擠出至內管外周，經室溫冷卻成型成隔熱保溫層，這樣製造的隔熱保溫層具有與發泡聚氨酯相同的閉孔氣泡結構，且製造中增加了隔熱保溫層的厚度達5.5毫米以上，經測試隔熱保溫層的導熱係數達到0.023W/M.K，與發泡聚氨酯的導熱係數0.024W/M.K相當，而本實用新型的複合保溫管與採用聚氨酯的現有技術保溫管相比製造成本下降了 35-75%。2、耐高溫性好，能長期工作超過70°C溫度環境下，且耐壓性高，能長期承受
3.50Mpa以上的靜壓強。與內管由PP-R擠塑構成的現有技術文獻4公開的保溫管相比，本實用新型中還採用了 PE-RT擠塑構成的內管，PE-RT是近年在管材行業流行起來的一種熱性能卓越且穩定的中密度聚乙烯類塑膠，它是乙烯與辛烯的共聚物，能長期工作在溫度超過70°C環境下，且耐壓性高，能長期承受3.50Mpa以上的靜壓強，其優良的耐高溫、耐強壓性能和柔韌性、衛生性，成為替代PP-R管，更廣泛地應用於輻射採暖系統，如地板採暖、牆壁輻射採暖、天花板輻射採暖工程中，更適合使用於中央空調管道系統、太陽能熱水系統的輸配水管道及大型停車場和高速公路下融雪管道系統中。再者，本實用新型中還採用了由丁烯-1合成的高分子聚合體聚丁烯構成的PB管，聚丁烯是一種高分子惰性聚合物，由於其分子結構的穩定性，比同是烯烴類材料的聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)，材料性能更加穩定，具有更高的耐熱強度，更高的抗蠕變性能，更好的化學穩定性，和抗低溫脆性的特點。PB管的密度為930kg/m3，與PE管相近，但具有很高的耐溫性，持久性、化學穩定性和可塑性，無味、無毒、無嗅，溫度適用範圍達_30°C至+100°C，具有耐寒、耐熱、耐壓、不生鏽、不腐蝕、不結垢，且有能長期耐老化特點，使用壽命長達50-100年。重量輕，柔軟性好，施工簡單，抗凍耐熱性好，在_20°C的情況下，具有較好的低溫抗衝擊性能，管材不會凍裂，解凍後，管材能恢復原樣；還可耐100°C的高溫，是公認的無毒、無味及最佳耐用性，衛生性最好的管材。廣泛用作給水衛生管及熱水管，供暖用管，空調用工業用管，農業用及園藝用管，消防用自動噴淋系統用管，高標準要求建築採暖系統熱水管等。3、具有相當高的性價比。由於隔熱保溫層未採用常見的價格高昂的聚氨酯發泡製作，儘管內管採用了價格比常見的PP-R管更高的因此性能更好的PE-RT管、PB管，但隔熱保溫層製作成本大幅度下降了 35-75%，足以使本實用新型實施得到的高性能低成本複合保溫管具有相當高的性價比，因此仍然具有相當高的市場競爭力，必然會在商業上取得成功。
:圖1為符合本實用新型主題結構的示意圖。
具體實施方式
:結合附圖將本實用新型的實施細節說明如下:如圖1所示，一種高性能低成本複合保溫管，包括有輸送流體用內管1，包覆於內管外周的外管2，內、外管之間的隔熱保溫層3，其特徵是:所述內管是中密度聚乙烯管，即PE-RT管，或聚丁烯管，即PB管，或無規共聚聚丙烯管，即PP-R管；所述外管是聚氯乙烯管，或聚丙烯管，或聚乙烯管，即PE管；所述隔熱保溫層是聚乙烯回料或新料發泡層，或聚苯烯回料或新料發泡層，或聚丙烯回料或新料發泡層。具體實施中，不論內管管徑的大小，本實用新型的隔熱保溫層的厚度增加到5.5毫米以上，確保隔熱保溫層的導熱係數達到
0.023W/M.K 以下。本實用新型具體實施得到的高性能低成本複合保溫管，依據內管材料區別，可分成PE-RT管、PB管、PP-R管三大系列，每個系列依據隔熱保溫層和與之配合的外管材料的不同分成9個品種，因此共計有27個不同品種的高性能低成本複合保溫管。其中隔熱保溫層除本實用新型技術方案中提出的聚乙烯、聚苯烯、聚丙烯等聚烯烴酯外，本領域的普通技術人員常識性知道，按照本實用新型所述的製造方法，其他聚烯烴酯、橡塑、尼龍等均可以經上述工藝發泡成隔熱保溫層。根據市場需要，不同用途的高性能低成本複合保溫管，可以選用聚乙烯、聚苯烯、聚丙烯新料發泡製作 隔熱保溫層，也可以選用成本更低但性能要求相對較低的聚乙烯、聚苯烯、聚丙烯回料發泡製作隔熱保溫層。
權利要求1.一種高性能低成本複合保溫管，包括有輸送流體用內管(1)，包覆於內管外周的外管(2)，內、外管之間的隔熱保溫層(3)，其特徵是 -所述內管是中密度聚乙烯管，即PE-RT管，或聚丁烯管，即PB管，或無規共聚聚丙烯管，即PP-R管； 一所述外管是聚氯乙烯管，或聚丙烯管，或聚乙烯管，即PE管； 一所述隔熱保溫層是聚乙烯回料或新料發泡層，或聚苯烯回料或新料發泡層，或聚丙烯回料或新料發泡層。·
專利摘要高性能低成本複合保溫管。屬輸送流體用管道。包括有輸送流體用內管，包覆於內管外周的外管，內、外管之間的隔熱保溫層，其特徵是所述內管是中密度聚乙烯管，即PE-RT管，或聚丁烯管，即PB管，或無規共聚聚丙烯管，即PP-R管；所述外管是聚氯乙烯管，或聚丙烯管，或聚乙烯管，即PE管；所述隔熱保溫層是聚乙烯回料或新料發泡層，或聚苯烯回料或新料發泡層，或聚丙烯回料或新料發泡層。經試用，隔熱保溫層的導熱係數達到0.023W/M.K，與發泡聚氨酯的導熱係數0.024W/M.K相當，而本實用新型的複合保溫管與採用聚氨酯的現有技術保溫管相比製造成本下降了35-75％；耐高溫性好，能長期工作在超過70℃溫度環境下，且耐壓性高，能長期承受3.50Mpa以上的靜壓強。
文檔編號F16L59/05GK203131330SQ20132002524
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月18日 優先權日2013年1月18日
發明者解厚祥, 刁建兵, 解小靜 申請人:鎮江華偉塑管有限公司