專利名稱：拉伸定向的有無機(jī)填料塑料層的高強(qiáng)度復(fù)合塑料管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種靠聚合物的高分子拉伸定向來增加強(qiáng)度的有無機(jī)填料層的高強(qiáng)度復(fù)合塑料管。
各種材料的塑料管，包括共擠出法生產(chǎn)的復(fù)合管在工程中應(yīng)用已相當(dāng)普遍，為了滿足不同工程和壓力的需要，除了采用不同材料和不同管材壁厚來適應(yīng)外，還采用不同類別材料復(fù)合而成新結(jié)構(gòu)材料的各種管道，如鋼塑復(fù)合，玻纖與樹脂復(fù)合等管道。管道在某些工程應(yīng)用中除了內(nèi)承壓力這一性能重要外，管的外承壓力以及管的剛性也很重要，利用聚合物的高分子拉伸定向來增加強(qiáng)度是塑料特別是結(jié)晶塑料最有優(yōu)勢的特性，可以節(jié)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，有可能復(fù)合較厚的材料，這樣將已節(jié)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。
鑒于以上原因，本發(fā)明的目的是為了提供一種能充分發(fā)揮靠聚合物的高分子拉伸定向來提高管道內(nèi)承壓力的這一技術(shù)優(yōu)勢，又能節(jié)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(jī)填料塑料層的高強(qiáng)度復(fù)合塑料管。
本發(fā)明的目的是這樣來實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明高強(qiáng)度復(fù)合塑料管的管壁中有至少一層有無機(jī)填料的塑料層和至少一層經(jīng)過徑向和軸向雙向拉伸定向的或經(jīng)過徑向拉伸定向的或徑向強(qiáng)度高于軸向強(qiáng)度的塑料層。
上述的復(fù)合塑料管的管壁中的各塑料層是采用不同種類高分子聚合物制成。
上述的復(fù)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(jī)填料。
上述的復(fù)合塑料管的管壁復(fù)合有發(fā)泡塑料層，且發(fā)泡塑料層的最外層上有質(zhì)密層。
上述的復(fù)合塑料管的管壁中的無機(jī)填料塑料層是發(fā)泡塑料層。
上述的復(fù)合塑料管的管壁中有至少一層未經(jīng)拉伸定向的塑料層。
上述的復(fù)合塑料管的管壁中的各塑料層之間復(fù)合有粘結(jié)劑層。
上述的復(fù)合塑料管的管壁中的各塑料層之間熔融復(fù)合，也可采用其它方法復(fù)合。
本發(fā)明的塑料管的管壁是由不同性能的塑料層、不同無機(jī)填充材料的塑料層、發(fā)泡或不發(fā)泡的不同形態(tài)的塑料層，以粘結(jié)劑或熔融法或其它方法使其之間以不同組合方式復(fù)合，特別是有至少一層無機(jī)填料塑料層參與復(fù)合，使管的性能得到更充分的擴(kuò)展。本發(fā)明復(fù)合塑料管的雙向拉伸定向或徑向拉伸定向或徑向強(qiáng)度較高的塑料層，是因?yàn)槔於ㄏ蚬に嚨奶幚硎咕酆衔锏母叻肿釉谄洳ＡЩ瘧B(tài)溫度以上，粘流態(tài)溫度以下沿著拉伸施力的方向產(chǎn)生分子定向作用和排列，從而產(chǎn)生施力方向的抗拉力，此工藝處理后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(qiáng)度，也即大大節(jié)約了管壁的壁厚及原材料。該塑料層有較高的強(qiáng)度，可以作為管的內(nèi)承壓力層來使用，但作為工程用管來講，某些領(lǐng)域卻缺乏剛性。在塑料層上復(fù)合擠出一定壁厚的有較高比例的無機(jī)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(jié)。當(dāng)為了追求管壁厚和剛性而采用的塑料層的無機(jī)填料比例太高影響到管件與之熔接時(shí)，可以在本發(fā)明復(fù)合塑料管的上面再復(fù)合擠出一定壁厚不經(jīng)拉伸定向的塑料層來改善該管與管件的熔接性或粘結(jié)性。當(dāng)管道特別需要保溫或降低介質(zhì)輸送噪音時(shí)，可以將無機(jī)填料的塑料層發(fā)泡或在其上復(fù)合擠出一層發(fā)泡塑料層。本發(fā)明復(fù)合塑料管的無機(jī)填料塑料層可以采用不同材料的不同粒徑的如納米級、微米級的無機(jī)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(kuò)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(qiáng)度較高的塑料層，也可以依設(shè)計(jì)需要加入納米級或微米級無機(jī)填料，而獲得更佳的性能。
現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明復(fù)合塑料管充分發(fā)揮了靠聚合物的高分子拉伸定向來提高管道內(nèi)承壓力的技術(shù)優(yōu)勢，又能節(jié)約原材料和增加管道外承壓力和剛性。比一般擠出法生產(chǎn)的塑料管和復(fù)合管以及雙向拉伸塑料管，有更高的內(nèi)、外承壓能力和綜合性能。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例1圖1給出了本發(fā)明實(shí)施例1圖。本實(shí)施例1復(fù)合塑料管管壁1中有塑料層2，與塑料層2熔融復(fù)合的經(jīng)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(jī)填料碳酸鈣制成。
實(shí)施例2圖2給出了本發(fā)明實(shí)施例2圖。本實(shí)施例2復(fù)合塑料管管壁4中有經(jīng)過徑向拉伸定向的塑料層5，包覆于塑料層5外周的與塑料層5熔融復(fù)合的有無機(jī)填料--碳酸鈣的塑料層6，包覆于塑料層6外周的與塑料層6熔融復(fù)合的發(fā)泡塑料層7。發(fā)泡塑料層7外周是質(zhì)密層8。塑料層6中加入了2～5％(重量)的納米級無機(jī)填料--玻璃纖維。各塑料層材料采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(guī)共聚聚丙烯(PP-R)。
實(shí)施例3圖3給出了本發(fā)明實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例3復(fù)合塑料管的管壁9中有徑向強(qiáng)度高于軸向強(qiáng)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(jī)填料--玻璃纖維和聚丙烯共混材料塑料層12。包覆于塑料層12外周的與之熔融復(fù)合連接的未拉伸聚丙烯塑料層13。
實(shí)施例4圖4給出了本發(fā)明實(shí)施例4結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例4復(fù)合塑料管管壁14中的經(jīng)過徑向和軸向雙向拉伸定向的(或經(jīng)過徑向拉伸定向的或徑向強(qiáng)度高于軸向強(qiáng)度的)聚丙烯塑料層15，包覆于塑料層15外周的與塑料層熔融復(fù)合的有無機(jī)填料--玻璃纖維的發(fā)泡聚丙烯層16，塑料層16的外周是質(zhì)密層17。
權(quán)利要求
1，一種拉伸定向的有無機(jī)填料塑料層的高強(qiáng)度復(fù)合塑料管，其特征在于復(fù)合塑料管的管壁中有至少一層含無機(jī)填料的塑料層和至少一層經(jīng)過徑向和軸向雙向拉伸定向的或經(jīng)過徑向拉伸定向的或徑向強(qiáng)度高于軸向強(qiáng)度的塑料層。
2，如權(quán)利要求1所述的拉伸定向的有無機(jī)填料塑料層的高強(qiáng)度復(fù)合塑料管，其特征在于復(fù)合塑料管的管壁中各塑料層采用不同種類高分子聚合物制成。
3，如權(quán)利要求1或2所述的拉伸定向的有無機(jī)填料塑料層的高強(qiáng)度復(fù)合塑料管，其特征在于復(fù)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(jī)填料。
4，如權(quán)利要求1或2所述的拉伸定向的有無機(jī)填料塑料層的高強(qiáng)度復(fù)合塑料管，其特征在于復(fù)合塑料管的管壁中有發(fā)泡塑料層，且發(fā)泡塑料層的最外層有質(zhì)密層。
5，如權(quán)利要求1或2所述的拉伸定向的有無機(jī)填料塑料層的高強(qiáng)度復(fù)合塑料管，其特征在于復(fù)合塑料管的管壁中的無機(jī)填料塑料層是發(fā)泡塑料層。
6，如權(quán)利要求1或2所述的拉伸定向的有無機(jī)填料塑料層的高強(qiáng)度復(fù)合塑料管，其特征在于復(fù)合塑料管的管壁中至少復(fù)合有一層未拉伸定向的塑料層。
7，如權(quán)利要求1或2所述的拉伸定向的有無機(jī)填料塑料層的高強(qiáng)度復(fù)合塑料管，其特征在于復(fù)合塑料管的管壁中各塑料層之間復(fù)合有粘結(jié)劑層。
8，如權(quán)利要求1或2所述的拉伸定向的有無機(jī)填料塑料層的高強(qiáng)度復(fù)合塑料管，其特征在于復(fù)合塑料管的管壁中各塑料層之間熔融復(fù)合。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種靠聚合物的高分子拉伸定向來增加強(qiáng)度的有無機(jī)填料塑料層的高強(qiáng)度復(fù)合塑料管。本發(fā)明復(fù)合塑料管的管壁中有至少一層有無機(jī)填料的塑料層和至少一層經(jīng)過徑向和軸向雙向拉伸定向的或經(jīng)過徑向拉伸定向的或徑向強(qiáng)度高于軸向強(qiáng)度的塑料層。本發(fā)明復(fù)合塑料管比一般擠出法生產(chǎn)的塑料管和復(fù)合管以及雙向拉伸塑料管有更高的內(nèi)、外承壓能力和綜合性能。
文檔編號B29C55/00GK1295208SQ00116179
公開日2001年5月16日 申請日期2000年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月17日
發(fā)明者甘國工 申請人:甘國工