拉伸定向的交聯聚合物管材的製作方法

2023-05-30 02:15:06

專利名稱：拉伸定向的交聯聚合物管材的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種管材，特別涉及的是一種拉伸定向的交聯聚合物管材。
背景技術：
交聯聚合物管道與應用發展較快的普通的聚合物管道比較，由於聚合物經化學交聯或高能輻射交聯，其線形結構轉變為三維狀結構，明顯地改善了聚合物的性能，其耐熱性及熱強度、耐熱老化性、耐環境應力開裂性、電絕緣性、阻隔性、耐汽油和芳烴性、抗蠕變性、低開裂性都有較大的提高，使原來聚合物管的應用領域可以拓寬，原來使用存在的一些難題得到克服。即化學交聯或高能輻射交聯聚合物管道比普通聚合物管道有更好的性能。
有一般專業知識的人們也知道，結晶性高聚物如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚醯胺等材料，其在粘流態溫度以下，玻璃化態溫度以上經過單向或雙向拉伸使其大分子定向排列會得到比不拉伸製品高數倍甚至十倍的抗拉強度，人們利用這個結晶性高分子材料的特性發明了單向和雙向拉伸膜，利用這個特性發明了徑向單向拉伸或徑向和軸向雙向拉伸定向的塑料管，這些塑料管比一般未拉伸定向的塑料管有更好的內承壓性能、耐熱性能、阻隔性能，但因為塑料管長期在應力作用下使用，特別是燃氣用管，對耐環境應力開裂、應力口開裂的敏感性、管的縱向開裂及快速開裂性，都有更高的要求，一般塑料管達不到要求，因此人們花了很大的財力、物力研究開發了聚乙烯的PE80、PE100甚至PE125等耐應力開裂等性能優異的材料來改善和塑料管的上述性能不足。人們知道，上述拉伸定向管道大大增加了管的內承壓能力，可以大量節約原材料，但拉伸定向製品的分子高度定向排列也同時帶來了製品的耐應力口開裂性能大大下降，特別是單向拉伸製品的垂直於拉伸方向的開裂性和雙向拉伸製品的任意應力口的任意方向的開裂性。這主要是因為拉伸定向後大分子的高度定向排列，使原本的部分紊亂狀分布的分子結構及可能存在的三維結構被高度按拉伸受力方向排列呈二維即線形結構，沿著這二維即線形結構方向的受力大大增強了，也即沿著此方向的抗拉強度提高了數倍至十倍，但原本有紊亂狀分布的分子結構及可能存在的三維結構方向的抗拉強度幾乎完全喪失了。所以拉伸製品拉伸定向的管材雖然內承壓能力大大提高了，但應力開裂的危害性同時也提高了，管材的實際需要的耐環境應力開裂性等重要性能反而有所下降。
實用新型內容本實用新型的目的是為了克服以上不足，提供一種內承壓能力高，抗環境應力開裂和應力口開裂性能好的拉伸定向的交聯聚合物管材。
本實用新型的目的是這樣來實現的本實用新型管材管壁中有至少一層聚合物結構層，聚合物結構層外壁上複合擠出有管道熱熔融連接層或粘結劑連接層，聚合物結構層是將聚合物經過徑向單向或徑向和軸向雙向拉伸定向工藝處理後再經過輻射交聯而形成。
上述的管道熱熔融連接層或粘結劑連接層採用熱塑性聚合物製成。
上述的管道熱熔融連接層或粘結劑連接層採用熱熔膠或熱熔膠與聚合物的共混物製成。
上述的管材管壁的外壁上複合擠出有至少一層發泡隔熱層，發泡隔熱層上有質密層，發泡結構層是由聚合物或聚合物與無機材料的共混合物組成且有阻燃性能或難燃性能。
上述的管材為成盤卷繞的扁平型。
上述的聚合物結構層中的聚合物為聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)或聚苯乙烯(PS)或聚醯胺(PA)或氯化聚乙烯(CPE)或聚氯乙烯(PVC)或聚對苯二甲酸乙二醇脂(PET)。
可以設想徑向單向或徑向和軸向雙向拉伸定向的結晶性聚合物管最好是大分子呈高度按拉伸方向定向排列，加之該聚合物同時兼有三維分子結構。這樣的聚合物管材與普通未拉伸定向，未交聯的聚合物管材比較所有與管材應用有關的性能都大大提高了，特別是耐老化性、耐環境應力開裂性、低溫開裂性、應力口開裂性等對管材更重要的性能都增強了。本實用新型充分利用其交聯後的這些三維結構帶來的優異性能，利用聚合物管經過拉伸定向後可以在高能射線作用下使聚合物管產生交聯，但又不破壞已有的拉伸定向產生的強度，最終形成拉伸定向的交聯聚合物管材。本實用新型充分利用這種管的拉伸定向和交聯後的三維結構使這種管既有徑向單向或徑向和軸向雙向的高度分子定向排列帶來的高抗拉強度，又有大分子交聯的三維狀結構帶來的高的耐環境應力開裂性能和管材需要的其它綜合性能。為了進一步改善該管的熔融連接或粘結連接性能、耐環境應力開裂和應力口開裂性能，以及保溫性能，可以在這個交聯聚合物管材的外壁上複合熱塑性塑料或粘結劑或保溫隔熱材料。
本實用新型管材內承壓能力高，抗環境應力開裂和應力口開裂性能好。


圖1為本實用新型實施例1圖。
圖2為本實用新型實施例2圖。
圖3為本實用新型實施例3圖。
圖4為本實用新型實施例4圖。
具體實施方式
實施例1圖1給出了本實用新型實施例1圖。管壁中有聚合物結構層1。聚合物結構層1是將聚乙烯(PE)[或聚丙烯(PP)或聚苯乙烯(PS)或聚醯胺(PA)或氯化聚乙烯(CPE)或聚氯乙烯(PVC)或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)]經徑向單向(或徑向和軸向雙向)拉伸定向工藝處理後再經過輻射交聯而成。
實施例2圖2給出了本實用新型實施例2圖。管壁中有將聚丙烯(PP)[或聚乙烯(PE)或聚苯乙烯(PS)或聚醯胺(PA)或氯化聚乙烯(CPE)或聚氯乙烯(PVC)或聚對苯二甲酸乙二醇脂(PET)]經徑向單向(或徑向和軸向雙向)拉伸定向工藝處理後再經過輻射交聯而形成的聚合物結構內層2。在聚合物結構內層2外壁擠出一層熱塑性聚合物而形成了管道熱熔融連接層3。
實施例3圖3給出了本實用新型實施例3圖。管壁中有將聚苯乙烯(PS)經徑向單向(或徑向和軸向雙向)拉伸定向工藝處理後再經過輻射交聯而形成的聚合物結構內層4。在聚合物結構內層4，外壁擠出一層熱熔膠(或熱熔膠與聚合物的共混物)形成熱熔融連接層5。
實施例4圖4給出了本實用新型實施例4圖。本實施例4基本與實施例1同。不同處是在熱熔融連接層外壁上有與之複合為一體的聚合物(或聚合物與無機材料的共混物)組成的有阻燃性能的發泡隔熱層6。發泡隔熱層6上有質密層7。
上述各實施例管材均可做成扁平型，可成盤卷繞。
權利要求1.拉伸定向的交聯聚合物管材，其特徵在於管材管壁中有聚合物結構層，聚合物結構層外壁上複合有管道熱熔融連接層或粘結劑連接層。
2.根據權利要求1所述的拉伸定向的交聯聚合物管材，其特徵在於管材管壁的外壁上複合有至少一層發泡隔熱層，發泡隔熱層上有質密層。
3.根據權利要求1或2所述的拉伸定向的交聯聚合物管材，其特徵在於管材為成盤卷繞的扁平型。
專利摘要本實用新型提供了一種拉伸定向的交聯聚合物管材。管材管壁中有至少一層聚合物結構層，聚合物結構層外壁上複合有管道熱熔融連接層或粘結劑連接層。本實用新型管材內承壓能力高，抗環境應力開裂和應力口開裂性能好。
文檔編號F16L9/00GK2533362SQ0125680
公開日2003年1月29日 申請日期2001年12月7日 優先權日2001年12月7日
發明者甘國工 申請人:甘國工