[发明专利]一种高强PVC管材及其加工工艺

权利要求书

1.一种高强PVC管材，其特征在于，包括PVC层（1）、粘贴层（2）和碳纤维布层（3），所述碳纤维布层（3）通过粘贴层（2）包裹在PVC层（1）外部，所述PVC层（1）外侧表面开设有若干个加强连接槽（4），所述PVC层（1）内侧水平设置有四个加强肋（5）；

所述PVC层（1）包括以下重量份的原料组份：PVC树脂30-35份，氯化聚乙烯15-20份，二元乙丙橡胶10-15份，乙炔-丙烯共聚物5-8份，稳定剂2-4份，填料8-12份，β-环糊精1-3份；

所述高强PVC管材的加工工艺，该工艺包括以下具体步骤：

步骤一：将原料：PVC树脂、氯化聚乙烯、二元乙丙橡胶、乙炔-丙烯共聚物、稳定剂、填料、β-环糊精加入热混机，充分搅拌至温度升高到125℃，搅拌10分钟，在经过低速混合机进行降温低速搅拌后装袋备用，搅拌温度为45℃，搅拌8分钟；

步骤二：搅拌好的原料带入挤塑机中，挤塑机在挤出模头的配合下挤出PVC层（1），其中，挤出模头分为外模（6）和内模（9），且外模（6）和内模（9）的间隙即为挤出PVC层（1）的厚度，外模（6）内侧均匀设置的若干个内凸块（7）形成PVC层（1）的外侧的加强连接槽（4），内模（9）外侧均匀开设的四个半圆形加强肋槽（8）形成PVC层（1）内侧的加强肋（5），固体输送区的料筒温度控制在100—140℃；物料塑化区的温度控制在170—190℃，料筒真空度为0.08—0.09MPa；熔体输送区的温度为160—180℃，螺杆转速为20—30r/min；

步骤三：启动真空泵将真空槽抽成真空，PVC层（1）吸附在定径筒套的内壁上，根据PVC层（1）的外径调节真空度完成定径，定径后的PVC层（1）在牵引机的作用下脱离定径筒套进入冷却水箱，经过喷淋冷却或浸泡冷却后牵引出冷却水箱，真空定型的工艺条件为：真空度20.0-53.3kPa，水温15-25℃，且真空槽中的水为雾状；

步骤四：将成型后的PVC层（1）通过涂胶装置喷上一层双组份改性环氧树脂胶粘剂后将碳纤维布包裹在PVC层（1）表面形成碳纤维布层（3），通过将成卷的碳纤维布放置到安置辊（11）上，将碳纤维布一端分别通过涂胶辊（12）和移动滑轨（16）的底部，在经过涂胶辊（12）底部时，胶泵（14）开始工作将胶水箱（13）内的双组份改性环氧树脂胶粘剂加压输送到涂胶辊（12）的中空结构内，在加压的情况下，双组份改性环氧树脂胶粘剂从排胶孔排出，通过涂胶毛将胶水吸附在涂胶辊（12）外表面，当碳纤维布从涂胶辊（12）底部经过时，伺服电机（15）带动涂胶辊（12）匀速转动，在对碳纤维布均匀输送的同时，将双组份改性环氧树脂胶粘剂均匀涂抹在碳纤维布顶侧完成涂胶，然后在经过移动滑轨（16）底部时，通过在移动滑轨（16）上来回移动的激光切割头（17）将碳纤维布均匀切割成所需长度，再将切割后的碳纤维布粘贴到PVC层（1）外侧后晾干双组份改性环氧树脂胶粘剂，完成生产。

2.根据权利要求1所述的一种高强PVC管材，其特征在于，所述粘贴层（2）为双组份改性环氧树脂胶粘剂。

3.根据权利要求1所述的一种高强PVC管材，其特征在于，步骤四所述碳纤维布包括如下质量份的原料：聚丙烯腈基碳纤维布10—25份，玻璃纤维单向布60-80份，石墨烯粉5-20份，环氧树脂15-30份；

所述碳纤维布通过下述工艺制备得到：将环氧树脂原料软化后加入石墨烯搅匀后置入涂布机，制成碳纤维树脂膜；将玻璃纤维单向布夹在两层碳纤维树脂膜之间，经加热滚压后，覆盖一层聚丙烯腈基碳纤维布，再覆盖一层碳纤维树脂膜，然后加热滚压而成。