專利名稱：一種雙取向的纖維增強(qiáng)無規(guī)共聚聚丙烯三層復(fù)合管的制作方法
一種雙取向的纖維增強(qiáng)無規(guī)共聚聚丙烯三層復(fù)合管
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管材技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種雙取向的纖維增強(qiáng)無規(guī)共聚聚丙烯
三層復(fù)合管。
背景技術(shù)：
無規(guī)共聚聚丙烯(PP-R)管道因為其具有衛(wèi)生、環(huán)保、熱熔連接可靠等一系列良好的應(yīng)用特性為市場所接受，是目前我國在建筑給水用管材料中用量最大品種之一，而深受國內(nèi)用戶青睞。但PP-R管道在工程應(yīng)用中由于其線膨脹系數(shù)較大，用于熱水系統(tǒng)時管道易變形；單純的PP-R管用于主立管時，耐壓強(qiáng)度略嫌不足等，以上諸多缺陷限制了 PP-R管道在我國建筑給水市場的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。單純地對PP-R管道進(jìn)行軸向纖維增強(qiáng)，能夠使管道的線膨脹系數(shù)明顯下降，卻使環(huán)向耐壓性能有所下降；而對PP-R管進(jìn)行環(huán)向纖維增強(qiáng)，可以提高管道的耐壓性能，但不能有效降低管道的線膨脹系數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種雙取向的纖維增強(qiáng)無規(guī)共聚聚
丙烯三層復(fù)合管。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種雙取向的纖維增強(qiáng)無規(guī)共聚聚丙烯三層復(fù)合管，其特征在于，包括無規(guī)共聚聚丙烯管壁外層(I)和管壁內(nèi)層出)以及雙取向纖維增強(qiáng)層，管壁外層(I)和管壁內(nèi)層(6)之間存在沿環(huán)向纖維增強(qiáng)(2)和軸向纖維增強(qiáng)(3)的雙層增強(qiáng)層；所述無規(guī)共聚聚丙烯密度范圍0· 9 1. 2g/cm3,熔融指數(shù)為O. 25 1. 0g/10min的樹脂；增強(qiáng)纖維為玻璃纖維(4)，每層增強(qiáng)層中纖維質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為20 30%，纖維直徑為13 16 μ m，纖維長度為200 μ m 1000 μ m ；環(huán)向纖維增強(qiáng)層(2)和軸向纖維增強(qiáng)層(3)占總管壁厚50 60%，環(huán)向纖維增強(qiáng)層⑵與軸向纖維增強(qiáng)層⑶厚度比為2 :1 1: 2 ;環(huán)向纖維增強(qiáng)層(2)和軸向纖維增強(qiáng)層(3)制備中需添加相容劑MPP，相容劑占增強(qiáng)層的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5% 10% ；環(huán)向纖維增強(qiáng)層(2)和軸向纖維增強(qiáng)層(3)制備中需添加增韌劑，如HDPE、LLDPE、EVA、PA、P0E、PPB等。其中LLDPE用量選擇范圍為5_20%，HDPE的用量選擇范圍為5_10%，EVA的用量選擇范圍為3-8%，POE的用量選擇范圍為5-15% ；PPB用量選擇范圍為50% 80%。一種雙取向的纖維增強(qiáng)無規(guī)共聚聚丙烯三層復(fù)合管的制備方法，可通過雙向?qū)訑D出管材后，雙層纏繞方式制備而成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是
本發(fā)明所述的帶有雙取向的纖維增強(qiáng)無規(guī)共聚聚丙烯三層復(fù)合管的優(yōu)點(diǎn)通過引入環(huán)向纖維增強(qiáng)層提高了管材的耐壓性能；引入軸向纖維增強(qiáng)層降低了管材的線膨脹系數(shù)。通過調(diào)節(jié)玻璃纖維的長度，可保證管材高耐壓性能前提下，線膨脹系數(shù)可降到1/3到1/4。纖維增強(qiáng)層樹脂采用增韌無規(guī)共聚聚丙烯，提高了管材的低溫抗沖性能。該發(fā)明可用于冷熱水管、建筑主立管以及其他工業(yè)用管。

圖1為雙取向纖維增強(qiáng)無規(guī)共聚聚丙烯三層復(fù)合管的徑向和軸向剖面圖；la為徑向剖面圖，Ib為軸向剖面圖；附圖中的標(biāo)號分別為1、無規(guī)共聚聚丙烯管壁外層；2、環(huán)向纖維增強(qiáng)聚丙烯層；3、軸向纖維增強(qiáng)聚丙烯層；4、玻璃纖維；5、增韌無規(guī)共聚聚丙烯；6、無規(guī)共聚聚丙烯內(nèi)層。
具體實施方式以下提供本發(fā)明一種雙取向的纖維增強(qiáng)無規(guī)共聚聚丙烯三層復(fù)合管的具體實施方式
。實施例1請參見附圖1，一種雙取向的纖維增強(qiáng)無規(guī)共聚聚丙烯三層復(fù)合管，包括無規(guī)共聚聚丙烯管壁外層(I)和管壁內(nèi)層￠)以及雙取向纖維增強(qiáng)層。其特征在于管壁外層(I)和管壁內(nèi)層(6)之間存在沿環(huán)向纖維增強(qiáng)(2)和軸向纖維增強(qiáng)(3)的雙層增強(qiáng)層。一種雙取向纖維增強(qiáng)無規(guī)共聚聚丙烯三層復(fù)合管，規(guī)格尺寸為Φ90*10的管道，管壁由20 %的無規(guī)共聚聚丙烯外層，20 %的無規(guī)共聚聚丙烯內(nèi)層，30 %的環(huán)向纖維增強(qiáng)層，30%的軸向纖維增強(qiáng)層。其中，環(huán)向和軸向纖維增強(qiáng)層中的纖維含量均為25%，纖維長度為400 μ m-800 μ m，且添加8%馬來酸酐接枝聚丙烯(MPP)和50% PPB。該設(shè)計管道中，各層配比合理，纖維與樹脂具有良好的粘結(jié)作用，使管道的橫向與縱向的拉伸性能明顯增加，有效提高管材的耐壓性能、耐溫性能、耐低溫脆性以及明顯降低線膨脹系數(shù)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種雙取向的纖維增強(qiáng)無規(guī)共聚聚丙烯三層復(fù)合管，其特征在于，包括無規(guī)共聚聚丙烯管壁外層和管壁內(nèi)層以及雙取向纖維增強(qiáng)層；管壁外層和管壁內(nèi)層之間存在沿環(huán)向纖維增強(qiáng)和軸向纖維增強(qiáng)的雙層增強(qiáng)層。
2.如權(quán)利要求1所述的一種雙取向的纖維增強(qiáng)無規(guī)共聚聚丙烯三層復(fù)合管，其特征在于，所述無規(guī)共聚聚丙烯密度范圍0. 9 1. 2g/cm3,熔融指數(shù)為O. 25 1. 0g/10min的樹脂。
3.如權(quán)利要求1所述的一種雙取向的纖維增強(qiáng)無規(guī)共聚聚丙烯三層復(fù)合管，其特征在于，所述的纖維為玻璃纖維。
4.如權(quán)利要求3所述的一種雙取向的纖維增強(qiáng)無規(guī)共聚聚丙烯三層復(fù)合管，其特征在于，所述的玻璃纖維質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為20 30%,玻璃纖維直徑為13 16 μ m,玻璃纖維長度為 200 μ m 1000 μ m。
5.如權(quán)利要求1所述的一種雙取向的纖維增強(qiáng)無規(guī)共聚聚丙烯三層復(fù)合管，其特征在于，環(huán)向纖維增強(qiáng)層和軸向纖維增強(qiáng)層占總管壁厚50 60%，環(huán)向纖維增強(qiáng)層與軸向纖維增強(qiáng)層厚度比為2 :1 1: 2。
6.如權(quán)利要求1所述的一種雙取向的纖維增強(qiáng)無規(guī)共聚聚丙烯三層復(fù)合管，其特征在于，環(huán)向纖維增強(qiáng)層和軸向纖維增強(qiáng)層中添加相容劑。
7.如權(quán)利要求6所述的一種雙取向的纖維增強(qiáng)無規(guī)共聚聚丙烯三層復(fù)合管，其特征在于，所述的相容劑為馬來酸酐接枝烯烴類聚合物。
8.如權(quán)利要求1所述的一種雙取向的纖維增強(qiáng)無規(guī)共聚聚丙烯三層復(fù)合管，其特征在于，環(huán)向纖維增強(qiáng)層和軸向纖維增強(qiáng)層中添加增韌劑。
9.如權(quán)利要求8所述的一種雙取向的纖維增強(qiáng)無規(guī)共聚聚丙烯三層復(fù)合管，其特征在于，所述的增韌劑為HDPE、LLDPE、EVA、PA、POE、PPB中的一種或者幾種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙取向的纖維增強(qiáng)無規(guī)共聚聚丙烯三層復(fù)合管，其特征在于，包括無規(guī)共聚聚丙烯管壁外層(1)和管壁內(nèi)層(6)以及雙取向纖維增強(qiáng)層，管壁外層(1)和管壁內(nèi)層(6)之間存在沿環(huán)向纖維增強(qiáng)(2)和軸向纖維增強(qiáng)(3)的雙層增強(qiáng)層。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)通過引入環(huán)向纖維增強(qiáng)層提高了管材的耐壓性能；引入軸向纖維增強(qiáng)層降低了管材的線膨脹系數(shù)。通過調(diào)節(jié)玻璃纖維的長度，可保證管材高耐壓性能前提下，線膨脹系數(shù)可降到1/3到1/4。纖維增強(qiáng)層樹脂采用增韌無規(guī)共聚聚丙烯，提高了管材的低溫抗沖性能。該發(fā)明可用于冷熱水管、建筑主立管以及其他工業(yè)用管。
文檔編號F16L9/12GK103047486SQ201110315289
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者應(yīng)淑妮, 顧彬 申請人:上海偉星新型建材有限公司