[发明专利]一种纤维增强型保温热塑性塑料复合管材及其制备方法

说明书

本发明属于工程材料领域，具体涉及一种纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，并进一步公开了其制备方法。本发明所述纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，包括由内至外依次设置的热塑性塑料内管(1)、纤维增强层(2)、热塑性塑料包覆层(3)、发泡塑料保温层(4)和热塑性塑料外管(5)；所述热塑性塑料内管(1)、热塑性塑料包覆层(3)和热塑性塑料外管(5)彼此独立的为由热塑性改性塑料经挤出制得。本发明所述纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，由于特别设置了由热塑性树脂和改性剂改性的热塑性改性塑料包覆层，使得纤维与塑料之间紧密结合，限制了纤维编织层发生分层、开裂和松动现象，提高纤维编织层的可靠性。

技术领域

本发明属于工程材料领域，具体涉及一种纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，并进一步公开了其制备方法。

背景技术

热塑性塑料管材，即是指以具有加热软化、冷却硬化特性的热塑性塑料为材料而制成的管制品的统称，我们日常生活中使用的大部分塑料制品均属于这个范畴。加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯、聚苯乙烯(PS)、聚甲醛，聚碳酸酪，聚酰胺、丙烯酸类塑料、其它聚烯侵及其共聚物、聚讽、聚苯醚，氯化聚醚等都是常见的热塑性塑料。热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动.冷却变硬的过程是物理变化。

当前市场上的热塑性塑料管材大体上有两种，一种是无增强材料增强的常规塑料管，另一种是含有金属、纤维等增强材料增强的塑料复合管材，后者在性能及应用上明显优于前者，可以在环境恶劣的情况下输送流体，降低爆管风险。对于有增强的塑料复合管材，其增强材料主要有金属丝、金属板、无机纤维、有机纤维等材料。其中，由金属丝和金属板增强的塑料复合管材，由于金属和塑料的相容性差导致连接困难、韧性差、易产生应力集中、盘管困难等缺点；而对于纤维增强的塑料复合管材就不存在这样的问题。

纤维增强塑料复合管材的种类也很多，按纤维种类分有无机纤维、有机纤维和混合纤维增强，按照纤维的增强方式又可以分为连续纤维缠绕、纤维编织包覆增强和短纤维增强型。纤维增强塑料复合管材具有加工成型方便、纤维增强层分布均匀且纤维含量可控等特点，特别是纤维与塑料的相容性明显优于金属丝或金属板。同时，纤维增强塑料复合管材具有较高的耐压强度，简便的连接技术，优越的韧性，不易形成应力集中等优势。因此，纤维增强塑料复合管材广泛应用于石油天然气工业、深海管道、航空将天领域，占有极大的市场空间。

对于大多数现有纤维增强热塑性塑料复合管材而言，大部分首先将连续纤维在张力作用下与热塑性塑料浸润复合制备连续纤维增强热塑性塑料预浸带，再将预浸带缠绕热塑性塑料管材，或者直接在热塑性塑料管材表面缠绕连续纤维，最后在带缠绕层管材表面挤出一层包覆层，或者使用短纤维与热塑性塑料共混挤出管材，这样要么纤维在张力作用下使纤维受损，要么无法充分利用纤维的增强作用，而且缠绕的预浸带或者缠绕的连续纤维增强方式较单一，这样就限制了复合管材在某些恶劣条件下的应用。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的纤维增强型热塑性塑料复合管材由于纤维增强的方式受限，导致其无法再恶劣条件下使用的问题，进而提供一种纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，并进一步公开其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所述的纤维增强型保温热塑性塑料复合管材，包括热塑性塑料内管和热塑性塑料外管；所述热塑性塑料内管和热塑性塑料外管之间，由内至外依次设置有纤维增强层、热塑性塑料包覆层、以及发泡塑料保温层；

所述热塑性塑料包覆层为由热塑性改性塑料制得的包覆层；

所述热塑性改性塑料由至少一种热塑性树脂与改性剂共混改性而成；或者由两种以上热塑性树脂分别与改性剂共混之后经多层共挤出进行改性而成。

所述的管材挤出方式为挤出机直接挤出或者多层共挤出。