[发明专利]一种超高压聚乙烯管材和制造方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种新型高分子材料，尤其是超高压塑料管道技术领域中的一种超高压聚乙烯管材和制造方法。

背景技术

目前，传统上需要承受较大压力或者复杂负荷的管道普遍使用金属管，但是金属管容易腐蚀的缺点常常造成很高的运行费用，因此有不少应用领域采用塑料管道系统，但是全塑料管也有明显的缺点，比如：强度较低，刚度较小，耐热也比较差，因此在需要承受较大负载或者复杂负荷和比较恶劣的外部环境下就不能使用全塑料管。

发明内容

为了解决全塑料管强度较低，刚度较小，耐热比较差的缺点，本发明提供一种超高压聚乙烯管材和制造方法，该超高压聚乙烯管材能够有效增强聚乙烯管材的抗老化性、耐寒、耐热、耐压、耐候性、韧性、耐磨性等性能，其综合技术性能和经济指标远远优于其它同类产品，尤其是它卓越的耐压、使用寿命长等性能，产品具有环保卫生、节能降耗及经济等优点。

     本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该超高压聚乙烯管材，它的管壁有四层复合结构，由外至内包括：PE层、高强度钢丝经纬缠绕层、合成纤维缠绕带增强层、UHMWPE层；该超高压聚乙烯管材的PE层配方质量份组成为：高密度聚乙烯100级（PE100）树脂100份，钢塑粘合剂（MAPL）2-3份，色母2份，其中钢塑粘合剂（MAPL），是一种钢塑专用粘合剂，粘接力极大增强，长期高低温使用不脱离，管道的密实性、耐腐蚀性、耐温性、耐磨性均有所提高，并可长期作为承受负压的管道使用；该超高压聚乙烯管材的超高分子量聚乙烯层即UHMWPE层配方质量份组成为：超高分子量聚乙烯（UHMWPE）树脂100份，粘接树脂20-30份，色母2份；该超高压聚乙烯管材的合成纤维缠绕带增强层采用混配料包裹网格合成纤维编织带制成的，其中网格合成纤维编织带是合成纤维编织成网格状而成的，该混配料配方质量份组成为：高密度聚乙烯100级（PE100）树脂50份，粘接树脂30-50份，色母2份；

     该超高压聚乙烯管材的制造方法为，先按照UHMWPE层配方比例称重后一起加入高速混合机搅拌8-10分钟，然后加入到挤出机挤出，冷却真空定型成内管，其中UHMWPE层挤出温度是：进料段为150-160℃，压缩段为170-190℃，塑化段为190-210℃，均化段为210-230℃，模具温度为220-240℃；在牵引机作用下，将内管送人高频加热器加热，高频加热器温度为200-220℃；然后再进入带热吹风装置的合成纤维带缠绕机加热，缠绕上合成纤维缠绕带，其中热吹风机温度250-300℃，合成纤维缠绕带，是合成纤维网格编织带经高频加热器加热进入拉膜模具按包裹混配料配方混合、包覆挤出、水冷、缠绕、切割而成的；内管缠绕完合成纤维缠绕带后，进入经度钢丝缠绕机和纬度钢丝缠绕机缠绕高强度钢丝成网格状，经高频加热器加热，高频加热器温度为200-220℃，送入PE层挤出模具，按PE层配方混合8-10分钟，加热挤出机，覆盖挤出PE层；④最后依次经过真空冷却定型、喷码、同步牵引、切割、检验、缠卷、包装、入库，其中真空冷却定型时，冷却水温度15-20℃，冷却定型真空为0.5MPa；

本发明的有益效果是：该超高压聚乙烯管材与现有聚乙烯管材比较具有优异的机械性能、耐磨性能、抗老化性能、韧性好、强度高、耐高低温、使用寿命长、耐高压、节能卫生环保。可广泛应用于：高压输水领域，耐磨管道领域，油田和矿山输水、输气、输浆，工程和市政抢险或者临时铺设的管道领域。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为一种超高压聚乙烯管材的结构组成示意图。

    图1中，1.PE层、2.高强度钢丝经纬缠绕层、3.合成纤维缠绕带增强层、4.UHMWPE层。

具体实施方式

在图1中，该超高压聚乙烯管材，它的管壁有四层复合结构，由外至内包括：PE层1、高强度钢丝经纬缠绕层2、合成纤维缠绕带增强层3、UHMWPE层4；该超高压聚乙烯管材的PE层1的配方质量份组成为：高密度聚乙烯100级（PE100）树脂100份，钢塑粘合剂（MAPL）2-3份，色母2份，其中钢塑粘合剂（MAPL），是一种钢塑专用粘合剂，粘接力极大增强，长期高低温使用不脱离，管道的密实性、耐腐蚀性、耐温性、耐磨性均有所提高，并可长期作为承受负压的管道使用；该超高压聚乙烯管材的超高分子量聚乙烯层即UHMWPE层4的配方质量份组成为：超高分子量聚乙烯（UHMWPE）树脂100份，粘接树脂20-30份，色母2份；该超高压聚乙烯管材的合成纤维缠绕带增强层3采用混配料包裹网格合成纤维编织带制成的，其中网格合成纤维编织带是合成纤维编织成网格状而成的，该混配料配方质量份组成为：高密度聚乙烯100级（PE100）树脂50份，粘接树脂30-50份，色母2份；该超高压聚乙烯管材的制造方法为，先按照UHMWPE层4配方比例称重后一起加入高速混合机搅拌8-10分钟，然后加入到挤出机挤出，冷却真空定型成内管，其中UHMWPE层挤出温度是：进料段为150-160℃，压缩段为170-190℃，塑化段为190-210℃，均化段为210-230℃，模具温度为220-240℃；在牵引机作用下，将内管送人高频加热器加热，高频加热器温度为200-220℃；然后再进入带热吹风装置的合成纤维带缠绕机加热，缠绕上合成纤维缠绕带，其中热吹风机温度250-300℃，合成纤维缠绕带，是合成纤维网格编织带经高频加热器加热进入拉膜模具按包裹混配料配方混合、包覆挤出、水冷、缠绕、切割而成的；内管缠绕完合成纤维缠绕带后，进入经度钢丝缠绕机和纬度钢丝缠绕机缠绕高强度钢丝成网格状，经高频加热器加热，高频加热器温度为200-220℃，送入PE层挤出模具，按PE层配方混合8-10分钟，加热挤出机，覆盖挤出PE层；④最后依次经过真空冷却定型、喷码、同步牵引、切割、检验、缠卷、包装、入库，其中真空冷却定型时，冷却水温度15-20℃，冷却定型真空。