拉伸定向的有無機填料塑料層的高強度複合塑料管的製作方法
2023-07-13 01:42:36
專利名稱：拉伸定向的有無機填料塑料層的高強度複合塑料管的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種靠聚合物的高分子拉伸定向來增加強度的有無機填料層的高強度複合塑料管。
各種材料的塑料管，包括共擠出法生產的複合管在工程中應用已相當普遍，為了滿足不同工程和壓力的需要，除了採用不同材料和不同管材壁厚來適應外，還採用不同類別材料複合而成新結構材料的各種管道，如鋼塑複合，玻纖與樹脂複合等管道。利用聚合物的高分子拉伸定向來增加強度是塑料特別是結晶塑料最有優勢的特徵，可以節約管壁厚及原材料，但使用中管因壁厚減薄而使管的外承壓力以及剛性都大大降低。若為了充分滿足其外承壓力及剛性，有可能複合較厚的材料，這樣將已節約的材料為了滿足外承壓力和剛性的性能要求而抵消掉了。
鑑於以上原因，本實用新型的目的是為了提供一種能充分發揮靠聚合物的高分子拉伸定向來提高管道內承壓力的這一技術優勢，又能節約原材料和增加管道外承壓力和剛性的拉伸定向的有無機填料塑料層的高強度複合塑料管。
本實用新型的目的是這樣來實現的本實用新型高強度複合塑料管的管壁中有至少一層有無機填料的塑料層和至少一層經過徑向和軸向雙向拉伸定向的或經過徑向拉伸定向的或徑向強度高於軸向強度的塑料層。
上述的複合塑料管的管壁中的各塑料層是採用不同種類高分子聚合物製成。
上述的複合塑料管的管壁中的各塑料層填充相同的或不相同的同粒徑或不同粒徑的無機填料。
上述的複合塑料管的管壁複合有發泡塑料層，且發泡塑料層的最外層上有質密層。
上述的複合塑料管的管壁中的無機填料塑料層是發泡塑料層。
上述的複合塑料管的管壁中有至少一層未經拉伸定向的塑料層。
上述的複合塑料管的管壁中的各塑料層之間複合有粘結劑層。
上述的複合塑料管的管壁中的各塑料層之間熔融複合，也可採用其它方法複合。
本實用新型的塑料管的管壁是由不同性能的塑料層、不同無機填充材料的塑料層、發泡或不發泡的不同形態的塑料層，以粘結劑或熔融法或其它方法使其之間以不同組合方式複合，特別是有至少一層無機填料塑料層參與複合，使管的性能得到更充分的擴展。本實用新型複合塑料管的雙向拉伸定向或徑向拉伸定向或徑向強度較高的塑料層，是因為拉伸定向工藝的處理使聚合物的高分子在其玻璃化態溫度以上，粘流態溫度以下沿著拉伸施力的方向產生分子定向作用和排列，從而產生施力方向的抗拉力，此工藝處理後的塑料層比不拉伸定向處理的塑料層高5至14倍的抗拉強度，也即大大節約了管壁的壁厚及原材料。該塑料層有較高的強度，可以作為管的內承壓力層來使用，但作為工程用管來講，某些領域卻缺乏剛性。在塑料層上複合擠出一定壁厚的有較高比例的無機填充料的塑料層，可以使該管獲得較高的剛性，較低的原料成本且方便管與管之間的熔接或通過管件熔接或粘結。當為了追求管壁厚和剛性而採用的塑料層的無機填料比例太高影響到管件與之熔接時，可以在本實用新型複合塑料管的上面再複合擠出一定壁厚不經拉伸定向的塑料層來改善該管與管件的熔接性或粘結性。當管道特別需要保溫或降低介質輸送噪音時，可以將無機填料的塑料層發泡或在其上複合擠出一層發泡塑料層。本實用新型複合塑料管的無機填料塑料層可以採用不同材料的不同粒徑的如納米級、微米級的無機材料作為填料來獲得不同的綜合性能的管道，可以通過這層塑料層的材料和粒徑的變化擴展管的功能和性能。
該管的雙向拉伸定向或徑向拉伸或徑向強度較高的塑料層，也可以依設計需要加入納米級或微米級無機填料，而獲得更佳的性能。
現結合實施例進一步說明本實用新型複合塑料管充分發揮了靠聚合物的高分子拉伸定向來提高管道內承壓力的技術優勢，又能節約原材料和增加管道外承壓力和剛性。比一般擠出法生產的塑料管和複合管以及雙向拉伸塑料管，有更高的內、外承壓能力和綜合性能。
圖1為本實用新型實施例1結構示意圖。
圖2為本實用新型實施例2結構示意圖。
圖3為本實用新型實施例3結構示意圖。
實施例1
圖1給出了本實用新型實施例1圖。本實施例1複合塑料管管壁1中有塑料層2，與塑料層2熔融複合的經過徑向和軸向雙向拉伸定向的高密度聚乙烯塑料層3。塑料層是在高密度聚乙烯塑料中加入了20～30％(重量)的無機填料碳酸鈣製成。
實施例2圖2給出了本實用新型實施例2圖。本實施例2複合塑料管管壁4中有經過徑向拉伸定向的塑料層5，包覆於塑料層5外周的與塑料層5熔融複合的有無機填料—碳酸鈣的塑料層6，包覆於塑料層6外周的與塑料層6熔融複合的發泡塑料層7。發泡塑料層7外周是質密層8。塑料層6中加入了2～5％(重量)的納米級無機填料—玻璃纖維。各塑料層材料採用聚丙烯或均聚聚丙烯(PP-H)或碳酸共聚丙烯(PP-C)或是無規共聚聚丙烯(PP-R)。
實施例3圖3給出了本實用新型實施例3結構示意圖。本實施例3複合塑料管的管壁9中有徑向強度高於軸向強度的尼龍66(或尼龍6)塑料層10，包覆與塑料層10外周的通過粘接劑層11與塑料層10連接的有無機填料—玻璃纖維和聚丙烯共混材料塑料層12。包覆於塑料層12外周的與之熔融複合連接的未拉伸聚丙烯塑料層13。
實施例4圖4給出了本實用新型實施例4結構示意圖。本實施例4複合塑料管管壁14中的經過徑向和軸向雙向拉伸定向的(或經過徑向拉伸定向的或徑向強度高於軸向強度的)聚丙烯塑料層15，包覆於塑料層15外周的與塑料層熔融複合的有無機填料—玻璃纖維的發泡聚丙烯層16，塑料層16的外周是質密層17。
權利要求1，一種拉伸定向的有無機填料塑料層的高強度複合塑料管，其特徵在於複合塑料管的管壁中有至少一層含無機填料的塑料層和至少一層經過徑向和軸向雙向拉伸定向的或經過徑向拉伸定向的或徑向強度高於軸向強度的塑料層。
2，如權利要求1所述的拉伸定向的有無機填料塑料層的高強度複合塑料管，其特徵在於複合塑料管的管壁中各塑料層採用不同種類高分子聚合物製成。
3，如權利要求1或2所述的拉伸定向的有無機填料塑料層的高強度複合塑料管，其特徵在於複合塑料管的管壁中的各塑料層填充相同的或不相同的同粒徑或不同粒徑的無機填料。
4，如權利要求1或2所述的拉伸定向的有無機填料塑料層的高強度複合塑料管，其特徵在於複合塑料管的管壁中有發泡塑料層，且發泡塑料層的最外層有質密層。
5，如權利要求1或2所述的拉伸定向的有無機填料塑料層的高強度複合塑料管，其特徵在於複合塑料管的管壁中的無機填料塑料層是發泡塑料層。
6，如權利要求1或2所述的拉伸定向的有無機填料塑料層的高強度複合塑料管，其特徵在於複合塑料管的管壁中至少複合有一層未拉伸定向的塑料層。
7，如權利要求1或2所述的拉伸定向的有無機填料塑料層的高強度複合塑料管，其特徵在於複合塑料管的管壁中各塑料層之間複合有粘結劑層。
8，如權利要求1或2所述的拉伸定向的有無機填料塑料層的高強度複合塑料管，其特徵在於複合塑料管的管壁中各塑料層之間熔融複合。
專利摘要本實用新型提供了一種靠聚合物的高分子拉伸定向來增加強度的有無機填料塑料層的高強度複合塑料管。本實用新型複合塑料管的管壁中有至少一層有無機填料的塑料層和至少一層經過徑向和軸向雙向拉伸定向的或經過徑向拉伸定向的或徑向強度高於軸向強度的塑料層。本實用新型複合塑料管比一般擠出法生產的塑料管和複合管以及雙向拉伸塑料管有更高的內、外承壓能力和綜合性能。
文檔編號B32B1/08GK2437485SQ00244690
公開日2001年7月4日 申請日期2000年10月17日 優先權日2000年10月17日
發明者甘國工 申請人:甘國工