三層降噪排水管及其製造方法
2023-04-26 15:05:41 2
專利名稱：三層降噪排水管及其製造方法
技術領域：
本發明涉及管道領域，尤其涉及一種三層降噪排水管及其製造方法。
背景技術：
生活在一個聲音的世界裡，周邊的聲音過大就成為噪音，家家戶戶都有輸水管道， 日常排水管材中的排水聲音，就是噪音源之一，噪音使人心煩、意亂、急噪、易怒、損害聽力、 影響人的心血管和神經系統，尤其是中、高層建築，在夜深人靜的時候，人們從甜蜜的夢鄉中驚醒，影響睡眠、學習和工作等，給人們帶來的傷害是眾所周知的。根據安裝位置，排水管分為排水橫管和排水立管，由衛生器具等排出的水至橫管， 引起水體與橫管壁的衝擊產生噪聲，同時，排水橫管中水躍作用和橫管中壓力波動而引起水封冒氣泡又發生噪聲；水流在排水立管的直落過程中，形成旋轉水膜層及氣塞流，隨著這兩種狀態的急劇變化，使立管中空氣壓力快速波動而發出噪音，同時水流與排水管壁撞擊，也引發振動噪音，排水橫管和排水立管由此所產生的排水噪音，正是最常見的噪音源， 為此，業內有關技術人員，一直在研製排水管材的降噪問題，然而卻一直沒有很好的解決方案，隨著我國工業建築和住宅建築的快速發展，排水管材的需求量大增，要使排水管材既能保持具有符合標準要求的強度的物理性能、又要能有降噪功能，同時還要有排水管材性價比的提高，綜述這一些問題的解決，具有十分重要的意義。
發明內容
有鑑於此，本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠有效降低排水噪音、增加排水管材強度的三層降噪排水管及其製造方法。為了達到上述目的，本發明採用如下技術方案來實現的一種三層降噪排水管，包括排水管體，其中，所述排水管體為由抗衝擊外層、降噪音中層和抗衝擊內層共擠形成的三層共擠複合管。作為優選，所述降噪音中層為吸音中層或者可膨脹聚氯乙烯組合物材料的隔音中層。作為優選，所述抗衝擊內層的內壁上均布有多條凸起的螺旋肋，所述螺旋肋的螺旋角為3 12°，所述螺旋肋的截面為三角形。作為優選，所述螺旋肋為3條、6條或12條。作為優選，所述抗衝擊外層的厚度、降噪音中層的厚度和抗衝擊內層的厚度在所述排水管體總厚度中所佔的比例依次為31%、38%和31%。作為優選，所述抗衝擊外層、降噪音中層和抗衝擊內層分別主要由下列原料製得所述抗衝擊外層聚氯乙烯樹脂、氯化聚乙烯、二鹽基亞磷酸鉛、三鹽基硫酸鉛、硬脂酸鈣、硬脂酸鉛、石蠟、PVC加工改性劑、活性輕質碳酸鈣、鈦白粉、鄰苯二甲酸二辛酯；所述吸音中層聚氯乙烯樹脂、氯化聚乙烯、鉛鹽穩定劑、硬脂酸鈣、硬脂酸、石蠟、鄰苯二甲酸二辛酯、活性輕質碳酸鈣、硫酸鋇；所述隔音中層聚氯乙烯樹脂、甲基丙烯酯類聚合物、無機發泡劑；所述抗衝擊內層的製作原料相比所述外層的製作原料，除聚氯乙烯樹脂全部換為 PVC塑料外，其餘相同。一種三層降噪排水管的製造方法，其中，包括步驟1)分別製備構成抗衝擊外層、 降噪音中層和抗衝擊內層的專用材料；步驟幻用製得的所述專用材料分別製備所述抗衝擊外層、降噪音中層和抗衝擊內層，然後經由三層共擠複合模頭一次共擠生成三層共擠複合管。作為優選，所述步驟1)中，製備構成降噪音中層的專用材料為製備構成吸音中層的專用材料或者為製備構成隔音中層的可膨脹聚氯乙烯組合物材料。作為優選，所述抗衝擊外層的厚度、降噪音中層的厚度和抗衝擊內層的厚度在所述排水管體總厚度中所佔的比例依次為31%、38%和31%，所述步驟幻中還包括在所述抗衝擊內層的內壁上成型凸起的螺旋肋的步驟，所述螺旋肋為均布在所述抗衝擊內層內壁上的多條螺旋肋，所述螺旋肋的螺旋角為3 12°，所述螺旋肋的截面為三角形，所述螺旋肋為3條、6條或12條。作為優選，構成所述抗衝擊外層的專用材料主要由下列原料製得聚氯乙烯樹脂、 氯化聚乙烯、二鹽基亞磷酸鉛、三鹽基硫酸鉛、硬脂酸鈣、硬脂酸鉛、石蠟、PVC加工改性劑、 活性輕質碳酸鈣、鈦白粉、鄰苯二甲酸二辛酯；構成所述吸音中層的專用材料由下列原料製得聚氯乙烯樹脂、氯化聚乙烯、鉛鹽穩定劑、硬脂酸鈣、硬脂酸、石蠟、鄰苯二甲酸二辛酯、活性輕質碳酸鈣、硫酸鋇；構成所述隔音中層的可膨脹聚氯乙烯組合物材料由下列原料製得聚氯乙烯樹脂、甲基丙烯酯類聚合物、無機發泡劑；構成所述抗衝擊內層的專用材料的原料相比構成所述抗衝擊外層的專用材料的原料，除聚氯乙烯樹脂換為PVC塑料外，其餘相同；其中，所述步驟1)中，按重量份數計製備所述抗衝擊外層的專用材料的原料配方為聚氯乙烯樹脂100份、氯化聚乙烯4 12份、二鹽基亞磷酸鉛1 3份、三鹽基硫酸鉛4 6份、硬脂酸鈣1 1. 5份、硬脂酸鉛0. 5 1. 5份、石蠟0. 4 0. 8份、PVC加工改性劑1 2份、活性輕質碳酸鈣5 15份、鈦白粉1. 9 2. 5份、鄰苯二甲酸二辛酯3 5份；製備所述吸音中層的專用材料的原料配方為聚氯乙烯樹脂100份、氯化聚乙烯 20 60份、鉛鹽穩定劑3 6份、硬脂酸鈣0. 3 0. 7份、硬脂酸0. 2 0. 4、石蠟0. 05 0. 15份、鄰苯二甲酸二辛酯1 2份、活性輕質碳酸鈣20 40份、硫酸鋇150 300份；製備所述隔音中層的可膨脹聚氯乙烯組合物材料的原料配方為74士3%的聚氯乙烯樹脂、12. 6士 1 %的甲基丙烯酯類聚合物、13. 4士 1 %的無機發泡劑；製備所述抗衝擊內層的專用材料的原料配方相比製備所述抗衝擊外層的專用材料的原料配方，除聚氯乙烯樹脂換為PVC塑料外，其餘相同；所述步驟2、包括將構成所述抗衝擊外層的專用材料、降噪音中層的專用材料和抗衝擊內層的專用材料分別投入等徑雙螺杆擠出機中擠出，分別形成抗衝擊外層、降噪音中層和抗衝擊內層，然後一起進入複合共擠模頭一次共擠生成三層共擠複合管；
其中，所述步驟1)中構成所述抗衝擊外層的專用材料經下述製備工藝製得將活性輕質碳酸鈣粉體放入高速加熱混合機中進行加熱，高速攪拌捏合，溫度達到90°C時開始抽溼，當溫度上升至 95 125°C後，加入硬脂酸鈣和硬脂酸鉛再混合5 8分鐘，然後放入冷卻混合機中冷卻， 冷卻到40 50°C後出料，得到改性的粉體後等待備用；將聚氯乙烯樹脂、氯化聚乙烯、二鹽基亞磷酸鉛、三鹽基硫酸鉛放入高速加熱混合機中繼續加溫，當溫度上升至80 90°C時開始抽溼，抽溼的同時，將上述等待備用的改性的粉體連同石蠟、鈦白粉、鄰苯二甲酸二辛酯一起放入高速加熱混合機中並繼續加溫，當溫度上升至105 140°C後，將高速加熱混合機中的混合料放入冷卻混合機中再冷卻，待冷卻到80°C以下時，加入PVC加工改性劑，繼續冷卻到30 45°C後出料，製得構成所述抗衝擊外層的專用粉料，再經擠出造粒，製得構成所述抗衝擊外層的專用粒料，製得構成所述抗衝擊內層的專用材料與製得構成所述抗衝擊外層的專用材料的製備工藝相同；構成所述吸音中層的專用材料經下述製備工藝製得將活性輕質碳酸鈣粉體放入高速加熱混合機中進行加熱，高速攪拌捏合，溫度達到90°C時開始抽溼，當溫度上升至 95 125°C後，加入硬脂酸鈣再混合5 8分鐘，然後放入冷卻混合機中冷卻，冷卻到40 50°C後出料，得到改性的粉體後等待備用；將聚氯乙烯樹脂、氯化聚乙烯、硫酸鋇、鉛鹽穩定劑放入高速加熱混合機中繼續加溫，當溫度上升至80 90°C時開始抽溼，抽溼的同時，將上述等待備用的改性的粉體連同石蠟、鄰苯二甲酸二辛酯一起放入高速加熱混合機中並繼續加溫，當溫度上升至105 140°C後，將高速加熱混合機中的混合料放入冷卻混合機中再冷卻，冷卻到30 45°C後出料，製得構成所述吸音中層的專用粉料，再經擠出造粒，製得構成所述吸音中層的專用粒料；所述步驟2、中，是將構成所述抗衝擊外層的專用材料和抗衝擊內層的專用材料分別投入等徑雙螺杆擠出機80機中擠出，將降噪音中層的專用材料投入等徑雙螺杆擠出機90機中擠出，所述複合模頭將所述抗衝擊外層、降噪音中層和抗衝擊內層一次共擠成所
述三層共擠複合管。由上述技術方案可知，本發明的有益效果是相比現有技術，本發明能夠有效降低排水噪音、增加排水管材強度、同時降低製造成本，三層共擠結構的優點在於降噪效果明顯，具有很好的衝擊強度和拉伸強度，製作工藝步驟簡便。在本發明中，PVC塑料為再生PVC粒料，本發明通過利用再生PVC廢舊原料能夠充分降低製造成本。在本發明中，三層降噪排水管在抗衝擊內層的內壁上設有多條截面為類似三角形的凸起螺旋肋，其有益效果在於，當排水水流進入立管後，在螺旋的導流作用下，會沿內壁形成較為穩定而密實的水流膜旋流，旋轉下落，由於水流緊貼管壁，避免了來自橫向水流進入立管後，對立管壁的反覆衝撞，由此大大減少了水流對排水管的撞擊噪聲； 同時由於水流沿立管壁旋轉下落，管中心形成了一個暢通的漩渦空氣柱，減少了管道內的壓力波動，避免了橫向水流被衝撞後，散亂落下與空氣相遇形成的管道噪聲，以及混雜夾帶氣泡所產生的噪聲。而且，現有技術中普普遍認為螺旋肋的螺旋角越大，效果越好，本發明克服了技術偏見，採用螺旋角為3 12°，能夠達到較現在技術降噪效果的三倍，而且，現有技術中，排水管都是採用單一材料製成的，而本發明採用三種材料複合而成，三種複合層相互配合，既降低了成本，又達到了較現有技術更好的隔音效果，並且，通過採用31%、38%和31%的厚度百分值，隔音效果能較普通三層等厚或其他不同比例的三層排水管提高兩倍降噪功能，而現有技術中普通認為隔音或吸音層佔的比例越大，降噪效果越好，而本專利發明人發現採用上述百分比製成的排水管，降噪效果更為卓越，其在發明過程中克服了技術偏見，並且取得了意料不到的非常好的技術效果。並且，通過將本專利中各層按其成分要求製備，得到的內層、中層和外層較現有技術中其他材質的排水管的降噪效果提高了多倍，並且更加牢固，使用壽命長，通過所述製備方法製成的三層排水管，降噪效果及牢固度比現有技術中明顯提高。綜上所述，本發明所提供的一種三層降噪排水管制造方法及由該製造方法所生產的降噪三層降噪排水管，有效的降低了排水管材的噪音、增加強度和降低製造成本，廢舊的 PVC材料得以再利用，解決了現實中廢舊塑料回收問題。本發明對於傳統單層不具有吸音或隔音功能的排水管材是一次較大創新，可廣泛用於工業建築和住宅建築的排水管道系統中。
圖1為本發明中構成抗衝擊外層的專用材料的製備過程示意2為本發明中構成抗衝擊內層的專用材料的製備過程示意3為本發明中構成吸音中層的專用材料的製備過程示意4為本發明中三層共擠結構的製備工藝流程示意圖。圖5為本發明管材的半截面結構示意圖。為精簡圖框內文字，圖1 圖3中，聚氯乙烯樹脂、活性輕質碳酸鈣、二鹽基亞磷酸鉛、三鹽基硫酸鉛、高速加熱混合機、冷卻混合機，依次簡化為PVC樹脂、碳酸鈣、二鹽、三鹽、高混機、冷混機。
具體實施例方式為了使本領域技術人員能更進一步了解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖。請參閱圖1至圖5所示，本發明提供了一種三層降噪排水管，包括排水管體，其中， 所述排水管體為由抗衝擊外層1、降噪音中層2和抗衝擊內層3共擠形成的三層共擠複合管，所述降噪音中層為吸音中層或者可膨脹聚氯乙烯組合物材料的隔音中層，所述抗衝擊內層的內壁上均布有多條凸起的螺旋肋4，所述螺旋肋的螺旋角為3 12°，在本實施例中採用4°，當然，其也可以採用5°、6°、7°或10°等不同的螺旋角，不加限定，所述螺旋肋的截面為三角形，所述螺旋肋為3條、6條或12條，所述抗衝擊外層的厚度、降噪音中層的厚度和抗衝擊內層的厚度在所述排水管體總厚度中所佔的比例依次為31%、38%和31%，所述抗衝擊外層、降噪音中層和抗衝擊內層分別主要由下列原料製得所述抗衝擊外層聚氯乙烯樹脂、氯化聚乙烯、二鹽基亞磷酸鉛、三鹽基硫酸鉛、硬脂酸鈣、硬脂酸鉛、石蠟、PVC加工改性劑、活性輕質碳酸鈣、鈦白粉、鄰苯二甲酸二辛酯；所述吸音中層聚氯乙烯樹脂、氯化聚乙烯、鉛鹽穩定劑、硬脂酸鈣、硬脂酸、石蠟、 鄰苯二甲酸二辛酯、活性輕質碳酸鈣、硫酸鋇；所述隔音中層聚氯乙烯樹脂、甲基丙烯酯類聚合物、無機發泡劑；
所述抗衝擊內層的製作原料相比所述外層的製作原料，除聚氯乙烯樹脂全部換為 PVC塑料外，其餘相同。本發明還提供了一種三層降噪排水管的製造方法，其中，包括步驟1)分別製備構成抗衝擊外層、降噪音中層和抗衝擊內層的專用材料；步驟幻用製得的所述專用材料分別製備所述抗衝擊外層、降噪音中層和抗衝擊內層，然後經由三層共擠複合模頭一次共擠生成三層共擠複合管，所述步驟1)中，製備構成降噪音中層的專用材料為製備構成吸音中層的專用材料或者為製備構成隔音中層的可膨脹聚氯乙烯組合物材料，所述抗衝擊外層的厚度、降噪音中層的厚度和抗衝擊內層的厚度在所述排水管體總厚度中所佔的比例依次為31%、38%和31%，所述步驟幻中還包括在所述抗衝擊內層的內壁上成型凸起的螺旋肋的步驟，所述螺旋肋為均布在所述抗衝擊內層內壁上的多條螺旋肋，所述螺旋肋的螺旋角為3 12°，所述螺旋肋的截面為三角形，所述螺旋肋為3條、6條或12條，構成所述抗衝擊外層的專用材料主要由下列原料製得聚氯乙烯樹脂、氯化聚乙烯、二鹽基亞磷酸鉛、三鹽基硫酸鉛、硬脂酸鈣、硬脂酸鉛、石蠟、PVC加工改性劑、活性輕質碳酸鈣、鈦白粉、鄰苯二甲酸二辛酯；構成所述吸音中層的專用材料由下列原料製得聚氯乙烯樹脂、氯化聚乙烯、鉛鹽穩定劑、硬脂酸鈣、硬脂酸、石蠟、鄰苯二甲酸二辛酯、活性輕質碳酸鈣、硫酸鋇；構成所述隔音中層的可膨脹聚氯乙烯組合物材料由下列原料製得聚氯乙烯樹脂、甲基丙烯酯類聚合物、無機發泡劑；構成所述抗衝擊內層的專用材料的原料相比構成所述抗衝擊外層的專用材料的原料，除聚氯乙烯樹脂換為PVC塑料外，其餘相同；其中，所述步驟1)中，按重量份數計製備所述抗衝擊外層的專用材料的原料配方為聚氯乙烯樹脂100份、氯化聚乙烯4 12份、二鹽基亞磷酸鉛1 3份、三鹽基硫酸鉛4 6份、硬脂酸鈣1 1. 5份、硬脂酸鉛0. 5 1. 5份、石蠟0. 4 0. 8份、PVC加工改性劑1 2份、活性輕質碳酸鈣5 15份、鈦白粉1. 9 2. 5份、鄰苯二甲酸二辛酯3 5份；製備所述吸音中層的專用材料的原料配方為聚氯乙烯樹脂100份、氯化聚乙烯 20 60份、鉛鹽穩定劑3 6份、硬脂酸鈣0. 3 0. 7份、硬脂酸0. 2 0. 4、石蠟0. 05 0. 15份、鄰苯二甲酸二辛酯1 2份、活性輕質碳酸鈣20 40份、硫酸鋇150 300份；製備所述隔音中層的可膨脹聚氯乙烯組合物材料的原料配方為74士3%的聚氯乙烯樹脂、12. 6士 1 %的甲基丙烯酯類聚合物、13. 4士 1 %的無機發泡劑；製備所述抗衝擊內層的專用材料的原料配方相比製備所述抗衝擊外層的專用材料的原料配方，除聚氯乙烯樹脂換為PVC塑料外，其餘相同；所述步驟2、包括將構成所述抗衝擊外層的專用材料、降噪音中層的專用材料和抗衝擊內層的專用材料分別投入等徑雙螺杆擠出機中擠出，分別形成抗衝擊外層、降噪音中層和抗衝擊內層，然後一起進入複合共擠模頭一次共擠生成三層共擠複合管；其中，所述步驟1)中構成所述抗衝擊外層的專用材料經下述製備工藝製得將活性輕質碳酸鈣粉體放入高速加熱混合機中進行加熱，高速攪拌捏合，溫度達到90°C時開始抽溼，當溫度上升至 95 125°C後，加入硬脂酸鈣和硬脂酸鉛再混合5 8分鐘，然後放入冷卻混合機中冷卻，冷卻到40 50°C後出料，得到改性的粉體後等待備用；將聚氯乙烯樹脂、氯化聚乙烯、二鹽基亞磷酸鉛、三鹽基硫酸鉛放入高速加熱混合機中繼續加溫，當溫度上升至80 90°C時開始抽溼，抽溼的同時，將上述等待備用的改性的粉體連同石蠟、鈦白粉、鄰苯二甲酸二辛酯一起放入高速加熱混合機中並繼續加溫，當溫度上升至105 140°C後，將高速加熱混合機中的混合料放入冷卻混合機中再冷卻，待冷卻到80°C以下時，加入PVC加工改性劑，繼續冷卻到30 45°C後出料，製得構成所述抗衝擊外層的專用粉料，再經擠出造粒，製得構成所述抗衝擊外層的專用粒料，製得構成所述抗衝擊內層的專用材料與製得構成所述抗衝擊外層的專用材料的製備工藝相同；構成所述吸音中層的專用材料經下述製備工藝製得將活性輕質碳酸鈣粉體放入高速加熱混合機中進行加熱，高速攪拌捏合，溫度達到90°C時開始抽溼，當溫度上升至 95 125°C後，加入硬脂酸鈣再混合5 8分鐘，然後放入冷卻混合機中冷卻，冷卻到40 50°C後出料，得到改性的粉體後等待備用；將聚氯乙烯樹脂、氯化聚乙烯、硫酸鋇、鉛鹽穩定劑放入高速加熱混合機中繼續加溫，當溫度上升至80 90°C時開始抽溼，抽溼的同時，將上述等待備用的改性的粉體連同石蠟、鄰苯二甲酸二辛酯一起放入高速加熱混合機中並繼續加溫，當溫度上升至105 140°C後，將高速加熱混合機中的混合料放入冷卻混合機中再冷卻，冷卻到30 45°C後出料，製得構成所述吸音中層的專用粉料，再經擠出造粒，製得構成所述吸音中層的專用粒料；所述步驟2、中，是將構成所述抗衝擊外層的專用材料和抗衝擊內層的專用材料分別投入等徑雙螺杆擠出機80機中擠出，將降噪音中層的專用材料投入等徑雙螺杆擠出機90機中擠出，所述複合模頭將所述抗衝擊外層、降噪音中層和抗衝擊內層一次共擠成所
述三層共擠複合管。在本發明中，聚氯乙烯樹脂為SG4，PVC加工改性劑為ACR401，活性輕質碳酸鈣為 800目，硫酸鋇的粒子為10 μ m，甲基丙烯酯類聚合物的分子式為C6H1002。在本發明中，用以製得構成抗衝擊外層的專用材料的各原料的主要作用是: 聚氯乙烯樹脂(SG4)(分子式C2H3C1)，其為主體構成材料；氯化聚乙烯[分子式 (CH2-CHC1-CH2-CH2) η]，屬於過度型衝擊改性劑，飽和高分子材料，是抗衝擊劑、提高彈性、 強度的主體材料；二鹽基亞磷酸鉛(分子式2此0 · PbHbOS · Η20)，熱穩定劑、防火防老化； 三鹽基硫酸鉛(分子式3此0 · PbS04 · H20)，熱穩定劑、耐熱性、耐光性；硬脂酸鈣[分子式(C17H35C00)2Ca]，熱穩定劑、脫模劑、潤滑劑；硬脂酸鉛(又稱十八酸鉛)[分子式 (C17H35C00) 2Pb]，耐熱穩定劑，潤滑脂的增厚劑；石蠟(分子式CnH2n+2)，在排水管材的工藝過程起導熱作用；PVC加工改性劑(ACR401):(分子式C36H7004Mg)，具有提高抗衝擊性、熔融速率和促進同步均勻塑化，對PVC有增強促塑化和改善流動性作用；活性輕質碳酸鈣(800目)(分子式CaC03)，改善聚氯乙烯樹脂主體的流動性，增加塑料材料剛性、韌性、 彎曲強度，提高熱變形溫度和尺寸穩定性；鈦白粉(分子式Ti02)，起到屏蔽紫外線的作用，提高PVC的耐熱性、耐光性、耐候性，增強機械強度，延長PVC使用壽命；鄰苯二甲酸二辛酯(分子式CMH3804)，增塑劑。在本發明中，降噪音中層可以優選兩種方案方案一降噪音中層可以為吸音中層，具有吸音功能。在此方案中，聚氯乙烯樹脂 (SG4)、氯化聚乙烯、硬脂酸鈣、石蠟、鄰苯二甲酸二辛酯、活性碳酸鈣(800目)的作用與其在抗衝擊外層的作用相同，鉛鹽穩定劑是一種複合熱穩定劑，採用共生反應技術，將二鹽基亞磷酸鉛(分子式2 η3θ · PbHbOS · H2O)、三鹽基硫酸鉛(分子式3Pb0 · PbSO4 · H2O)和金屬皂(由鹼金屬以外的金屬、金屬氧化物或鹽類與脂肪酸、松香酸、環氧酸等作用而成的肥皂)以初生態的晶粒尺寸和各種潤滑劑進行混合，以保證熱穩定劑的充分分散，助於構成材料體系形成的吸音功能。硬脂酸，即十八烷酸(分子式C18H3602)、增塑劑、脫模劑、穩定劑、表面活性劑。硫酸鋇(分子式BaC04)工業級研磨粉料，剛性吸音材料。方案二 降噪音中層可以為膨脹聚氯乙烯組合物材料的隔音中層，具有隔音功能。此方案主要是具有很好的阻尼、隔音和阻燃特性的可膨脹聚氯乙烯組合物材料，包括 74士 3 %的聚氯乙烯樹脂、12. 6 士 1 %的甲基丙烯酯類聚合物(分子式C6H1002)、13. 4士 1 % 的無機發泡劑(該無機發泡劑，主要組成有碳酸氫鈉NaHCO3、碳酸銨(NH4)2C03、亞硝酸銨 NH4NO2 等)。在本發明中，抗衝擊外層和抗衝擊內層主要由PVC樹脂和助劑組成的，助劑按功能又分為熱穩定劑、潤滑劑、加工改性劑、衝擊改性劑、填充劑、耐老化劑等，其中構成抗衝擊內層的專用材料的製備原料成分中的PVC塑料為再生PVC粒料，充分利用了廢舊原料。在本發明中，所述專用粉料也可以三層一次共擠，區別在於，粉料有粉塵排放，從加工環境考慮，選擇加工成專用粒料更好。實施例一抗衝擊外層聚氯乙烯樹脂(SG4)100份、氯化聚乙烯8份、二鹽基亞磷酸鉛2 份、三鹽基硫酸鉛5份、硬脂酸鈣1. 2份、硬脂酸鉛1份、石蠟0. 6份、PVC加工改性劑 (ACR401)1.5份、活性輕質碳酸鈣(800目)10份、鈦白粉2. 2份、鄰苯二甲酸二辛酯4份。 抗衝擊外層材料選配特點抗衝擊外層材料以提高耐衝擊性能為主，Pvc樹脂是一個極性非結晶性高聚物，分子之間有較強的作用力，是一個堅硬而脆的材料；抗衝擊強度較低。本材料配方特別加入氯化聚乙烯，利用hdpe(高密度聚乙烯)在水相中進行懸浮氯化的粉狀產物，隨著氯化程度的增加使原來結晶的hdpe逐漸成為非結晶的彈性體，衝擊改性劑後， 衝擊改性劑的彈性體粒子可以降低總的銀紋引發應力，並利用粒子自身的變形和剪切帶， 阻止銀紋擴大和增長，從而達到抗衝擊的目的。另外本材料配方選用超細的800目活性輕質碳酸鈣，使比表面積增大，即與聚合物接觸面增大；相應表面活化能力增大，容易自聚成團，不易分散在聚合物中，使耐衝擊性能得到穩定性。降噪音中層聚氯乙烯樹脂(800目)100份、氯化聚乙烯20份、鉛鹽穩定劑4. 5 份、硬脂酸鈣0. 5份、硬脂酸0. 3份、石蠟0. 1份、鄰苯二甲酸二辛酯1. 5份、活性輕質碳酸鈣(800目)30份、硫酸鋇100份(粒子為10 μ m)。降噪音中層材料選配特點使降噪音中層具有吸音能力，主要選用有吸音功能的硫酸鋇為主要成份(破常規的是PVC的2倍)， 同時以氯化聚乙烯為平衡，將硫酸鋇和氯化聚乙烯以不同的配比，使之吸音能力和機械強度獲得理想的要求；通過數十次的試驗表明，硫酸鋇在150 300份之間比較適當，如超過 300單位重量份，排水管吸音能力特強，但機械強度明顯下降；低於150單位重量份，吸音效果又不明顯；另外，硫酸鋇的粒子在5 15 μ m吸音效果最佳，選高了混合物塑化困難，選低了成本偏高。抗衝擊內層PVC的再生料100份、氯化聚乙烯8份、二鹽基亞磷酸鉛2份、三鹽基硫酸鉛5份、硬脂酸鈣1. 2份、硬脂酸鉛1份、石蠟0. 6份、PVC加工改性劑(ACR401) 1. 5份、活性輕質碳酸鈣(800目)10份、鈦白粉2. 2份、鄰苯二甲酸二辛酯4份。抗衝擊內層材料選配特點是選用PVC的再生料，將廢舊PVC回收、粉碎再造粒，直接降低成本並保持和抗衝擊外層同等的物理性能要求。工藝參數A，抗衝擊內、外層的擠出將上述已製備好的抗衝擊內、外層混合料，分別投入等徑雙螺杆擠出機(80機)中擠出，熔體經複合模頭分別形成內、抗衝擊外層。其主機轉速為 30rpm、輔機轉速為35rpm、主機轉矩(即主機電流)55 60A。溫度參數是
權利要求
1.一種三層降噪排水管，包括排水管體，其特徵在於，所述排水管體為由抗衝擊外層、 降噪音中層和抗衝擊內層共擠形成的三層共擠複合管。
2.如權利要求1所述的三層降噪排水管，其特徵在於，所述降噪音中層為吸音中層或者可膨脹聚氯乙烯組合物材料的隔音中層。
3.如權利要求2所述的三層降噪排水管，其特徵在於，所述抗衝擊內層的內壁上均布有多條凸起的螺旋肋，所述螺旋肋的螺旋角為3 12°，所述螺旋肋的截面為三角形。
4.如權利要求3所述的三層降噪排水管，其特徵在於，所述螺旋肋為3條、6條或12條。
5.如權利要求2至4中任一項所述的三層降噪排水管，其特徵在於，所述抗衝擊外層的厚度、降噪音中層的厚度和抗衝擊內層的厚度在所述排水管體總厚度中所佔的比例依次為 31%、38%和 31%。
6.如權利要求2所述的三層降噪排水管，其特徵在於，所述抗衝擊外層、降噪音中層和抗衝擊內層分別主要由下列原料製得所述抗衝擊外層聚氯乙烯樹脂、氯化聚乙烯、二鹽基亞磷酸鉛、三鹽基硫酸鉛、硬脂酸鈣、硬脂酸鉛、石蠟、PVC加工改性劑、活性輕質碳酸鈣、鈦白粉、鄰苯二甲酸二辛酯；所述吸音中層聚氯乙烯樹脂、氯化聚乙烯、鉛鹽穩定劑、硬脂酸鈣、硬脂酸、石蠟、鄰苯二甲酸二辛酯、活性輕質碳酸鈣、硫酸鋇；所述隔音中層聚氯乙烯樹脂、甲基丙烯酯類聚合物、無機發泡劑；所述抗衝擊內層的製作原料相比所述外層的製作原料，除聚氯乙烯樹脂全部換為PVC 塑料外，其餘相同。
7.—種三層降噪排水管的製造方法，其特徵在於，包括步驟1)分別製備構成抗衝擊外層、降噪音中層和抗衝擊內層的專用材料；步驟幻用製得的所述專用材料分別製備所述抗衝擊外層、降噪音中層和抗衝擊內層，然後經由三層共擠複合模頭一次共擠生成三層共擠複合管。
8.如權利要求7所述的三層降噪排水管的製造方法，其特徵在於，所述步驟1)中，製備構成降噪音中層的專用材料為製備構成吸音中層的專用材料或者為製備構成隔音中層的可膨脹聚氯乙烯組合物材料。
9.如權利要求8所述的三層降噪排水管的製造方法，其特徵在於，所述抗衝擊外層的厚度、降噪音中層的厚度和抗衝擊內層的厚度在所述排水管體總厚度中所佔的比例依次為 31%、38%和31%，所述步驟幻中還包括在所述抗衝擊內層的內壁上成型凸起的螺旋肋的步驟，所述螺旋肋為均布在所述抗衝擊內層內壁上的多條螺旋肋，所述螺旋肋的螺旋角為 3 12°，所述螺旋肋的截面為三角形，所述螺旋肋為3條、6條或12條。
10.如權利要求8所述的三層降噪排水管的製造方法，其特徵在於，構成所述抗衝擊外層的專用材料主要由下列原料製得聚氯乙烯樹脂、氯化聚乙烯、二鹽基亞磷酸鉛、三鹽基硫酸鉛、硬脂酸鈣、硬脂酸鉛、石蠟、PVC加工改性劑、活性輕質碳酸鈣、鈦白粉、鄰苯二甲酸二辛酯；構成所述吸音中層的專用材料由下列原料製得聚氯乙烯樹脂、氯化聚乙烯、鉛鹽穩定劑、硬脂酸鈣、硬脂酸、石蠟、鄰苯二甲酸二辛酯、活性輕質碳酸鈣、硫酸鋇；構成所述隔音中層的可膨脹聚氯乙烯組合物材料由下列原料製得聚氯乙烯樹脂、甲基丙烯酯類聚合物、無機發泡劑；構成所述抗衝擊內層的專用材料的原料相比構成所述抗衝擊外層的專用材料的原料， 除聚氯乙烯樹脂換為PVC塑料外，其餘相同； 其中，所述步驟1)中，按重量份數計製備所述抗衝擊外層的專用材料的原料配方為聚氯乙烯樹脂100份、氯化聚乙烯4 12份、二鹽基亞磷酸鉛1 3份、三鹽基硫酸鉛4 6份、硬脂酸鈣1 1. 5份、硬脂酸鉛 0. 5 1. 5份、石蠟0. 4 0. 8份、PVC加工改性劑1 2份、活性輕質碳酸鈣5 15份、鈦白粉1. 9 2. 5份、鄰苯二甲酸二辛酯3 5份；製備所述吸音中層的專用材料的原料配方為聚氯乙烯樹脂100份、氯化聚乙烯20 60份、鉛鹽穩定劑3 6份、硬脂酸鈣0. 3 0. 7份、硬脂酸0. 2 0. 4、石蠟0. 05 0. 15 份、鄰苯二甲酸二辛酯1 2份、活性輕質碳酸鈣20 40份、硫酸鋇150 300份；製備所述隔音中層的可膨脹聚氯乙烯組合物材料的原料配方為74士3%的聚氯乙烯樹脂、12. 6士 1 %的甲基丙烯酯類聚合物、13. 4士 1 %的無機發泡劑；製備所述抗衝擊內層的專用材料的原料配方相比製備所述抗衝擊外層的專用材料的原料配方，除聚氯乙烯樹脂換為PVC塑料外，其餘相同；所述步驟2、包括將構成所述抗衝擊外層的專用材料、降噪音中層的專用材料和抗衝擊內層的專用材料分別投入等徑雙螺杆擠出機中擠出，分別形成抗衝擊外層、降噪音中層和抗衝擊內層，然後一起進入複合共擠模頭一次共擠生成三層共擠複合管； 其中，所述步驟1)中構成所述抗衝擊外層的專用材料經下述製備工藝製得將活性輕質碳酸鈣粉體放入高速加熱混合機中進行加熱，高速攪拌捏合，溫度達到90°C時開始抽溼，當溫度上升至95 125°C後，加入硬脂酸鈣和硬脂酸鉛再混合5 8分鐘，然後放入冷卻混合機中冷卻，冷卻到40 50°C後出料，得到改性的粉體後等待備用；將聚氯乙烯樹脂、氯化聚乙烯、二鹽基亞磷酸鉛、三鹽基硫酸鉛放入高速加熱混合機中繼續加溫，當溫度上升至80 90°C時開始抽溼，抽溼的同時，將上述等待備用的改性的粉體連同石蠟、鈦白粉、鄰苯二甲酸二辛酯一起放入高速加熱混合機中並繼續加溫，當溫度上升至105 140°C後，將高速加熱混合機中的混合料放入冷卻混合機中再冷卻，待冷卻到80°C以下時，加入PVC加工改性劑，繼續冷卻到 30 45°C後出料，製得構成所述抗衝擊外層的專用粉料，再經擠出造粒，製得構成所述抗衝擊外層的專用粒料，製得構成所述抗衝擊內層的專用材料與製得構成所述抗衝擊外層的專用材料的製備工藝相同；構成所述吸音中層的專用材料經下述製備工藝製得將活性輕質碳酸鈣粉體放入高速加熱混合機中進行加熱，高速攪拌捏合，溫度達到90°C時開始抽溼，當溫度上升至95 125°C後，加入硬脂酸鈣再混合5 8分鐘，然後放入冷卻混合機中冷卻，冷卻到40 50°C 後出料，得到改性的粉體後等待備用；將聚氯乙烯樹脂、氯化聚乙烯、硫酸鋇、鉛鹽穩定劑放入高速加熱混合機中繼續加溫，當溫度上升至80 90°C時開始抽溼，抽溼的同時，將上述等待備用的改性的粉體連同石蠟、鄰苯二甲酸二辛酯一起放入高速加熱混合機中並繼續加溫，當溫度上升至105 140°C後，將高速加熱混合機中的混合料放入冷卻混合機中再冷卻，冷卻到30 45°C後出料，製得構成所述吸音中層的專用粉料，再經擠出造粒，製得構成所述吸音中層的專用粒料；所述步驟幻中，是將構成所述抗衝擊外層的專用材料和抗衝擊內層的專用材料分別投入等徑雙螺杆擠出機80機中擠出，將降噪音中層的專用材料投入等徑雙螺杆擠出機90 機中擠出，所述複合模頭將所述抗衝擊外層、降噪音中層和抗衝擊內層一次共擠成所述三層共擠複合管。
全文摘要
本發明公開了一種三層降噪排水管，包括排水管體，其中，所述排水管體為由抗衝擊外層、降噪音中層和抗衝擊內層共擠形成的三層共擠複合管，一種三層降噪排水管的製造方法，其中，包括步驟1)分別製備構成抗衝擊外層、降噪音中層和抗衝擊內層的專用材料；步驟2)用製得的所述專用材料分別製備所述抗衝擊外層、降噪音中層和抗衝擊內層，然後經由三層共擠複合模頭一次共擠生成三層共擠複合管。本發明能夠有效降低排水噪音、增加排水管材強度、同時降低製造成本，三層共擠結構的優點在於降噪效果明顯，具有很好的衝擊強度和拉伸強度，製作工藝步驟簡便，可廣泛用於各類建築的排水管道系統中。
文檔編號F16L9/21GK102313084SQ20111026581
公開日2012年1月11日 申請日期2011年9月2日 優先權日2011年9月2日
發明者王井洋, 王紹法 申請人:王井洋