[发明专利]多层管

说明书

本发明涉及一种多层管，特别是一种热延伸率最小的多层管，在既使是高温流体通过时仍不致产生热变形的麻烦，这种管具有较高的刚度，并因此适合用作冷热水管道。

近年来，合成树脂管已经广泛地用作建筑物冷热水管道因为它们具有许多优点，包括防腐、卫生安全、重量轻、并且易制成大直径。例如，科研人员已经努力研制出了用于冷、热水管的聚-1-丁烯树脂管，因为聚1-丁烯树脂在卫生安全、抗压强度、高温时(40至120℃)寿命长、并且尤其是抗内压屈服寿命方面进行了改善。

然而，聚1-丁烯树脂管也象其他树脂管一样，由于热膨胀而经受显著的热延伸。特别是当竖直地或水平地伸展着的管道必须在中间位置用固定扣件牢固地固定时，便很难适应由于热膨胀而产生的管道的伸长。假如高温流体通过这样的管道，将会有由于热膨胀而引起弯曲变形的危险。另外，因为由合成树脂，如聚-1-丁烯树脂制成的管道与金属管道相比通常刚度较低，必须在水平管道的中途设置许多支承，从而给管道的施工带来麻烦。

因此，本发明的目的是提供一种热延伸率最小的多层管，从而既使在高温流体通过时仍不致产生热变形引起的麻烦，这种管还具有较高的刚度，因此适合用作冷热水管道。

本发明人已经发现一种多层构造管，它包括一层丁烯聚合物或一种丁烯聚合物组合物构成的最里层和至少一层聚烯烃树脂组合物，它含有填充剂和一种改性的聚烯烃树脂，改性的聚烯烃树脂的热膨胀，热延伸和热变形最小。此外，该管具有足够的刚度，因此适合用作冷、热水管道。

按照本发明，提供的多层管至少包括二层，其中最里层由一种丁烯聚合物组合物构成，除了最里层之外的至少另一层，由一种聚烯烃树脂组合物构成，这种组合物包含(A)95至5份重量的聚烯烃树脂，(B)5至95份重量的填充剂，和(C)每100份重量的组份(A)和(B)用0.1至10份重量的改性的聚烯烃树脂。

仅有的图1表示了如何测量多层管的热变形。

本发明的多层管至少包括两层。最里层由一种丁烯聚合物组合物构成而至少另一层由一种聚烯烃树脂组合物构成。

构成最里层的丁烯聚合物组合物是一种包含丁烯聚合物作为主要组份的组合物。该组合物可以是一种单独的丁烯聚合物或是一种丁烯聚合物与其他聚合物的混合物。该丁烯聚合物包括一种1-丁烯共聚物和1-丁烯与另一具有2至20碳原子的α-烯烃的共聚物。具有2至20碳原子的另一种-α-烯烃的例子有乙烯、丙烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十四碳烯和1-十八碳烯。一或多种其他的α-烯烃可与丁烯聚合物混合。该丁烯聚合物通常至少包括约80mol％，最好是至少约90mol％的1-丁烯。

丁烯聚合物组合物通常包括约10至90％重量的丁烯聚合物，最好是约30至70％。除了丁烯聚合物之外，该丁烯聚合物组合物的组分包括另一种聚合物，如聚烯烃类，尼龙，和丙烯腈-烯丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。当丁烯聚合物组合物包括另一种共聚物时，另一种共聚物的含量通常约为5至80％重量。聚烯烃最好是乙烯和/或丙烯的聚合物和共聚物，特别是乙烯-α-烯烃共聚物和丙烯-α-烯烃共聚物。可在此应用的α-烯烃的例子包括乙烯，丙烯，1-丁烯，1-己烯，1-庚烯，1-戊烯，4-甲基-1-戊烯，1-辛烯，1-癸烯，1-十四碳烯和1-十八碳烯。

除了丁烯聚合物和另一种聚合物之外，丁烯聚合物组合物还可包括耐热稳定剂、抗菌剂和其他的添加剂。

在本发明的多层管中，除最里面之外的至少一层由聚烯烃树脂组合物构成，这种成分包括(A)聚烯烃树脂，(B)填充剂，和(C)改性的聚烯烃树脂。

用作聚烯烃树脂组合物的组分(A)的聚烯烃树脂包括具有2至20个碳原子的α-烯烃的均聚物和两或多个α-烯烃的共聚物。α-烯烃与其它单体共聚物作为聚烯烃树脂(A)也是可以容许的。带有2至20个碳原子的α-烯烃例子有乙烯，丙烯，1-丁烯，1-己烯，1-庚烯，1-戊烯，4-甲基-1-戊烯，1-辛烯，1-癸烯，1-十四碳烯和1-十八碳烯。可与α-烯烃共聚的另外的单体包括环烯类和环烷二烯类，可以单独或者两或多种的混合使用。聚烯烃树脂优选至少含约80mol％的α-烯烃，更优选含约90mol％。典型的聚烯烃树脂是聚乙烯，聚丙烯，聚1-丁烯和聚(4-甲基-1-戊烯)。

聚烯烃树脂优选具有约0.01至50g/10min的熔融流率(MFR)。当考虑到易于注射或挤出成形及机械性能时，熔融流率则优选为约0.05至20g/10min。在此使用的熔融流率(MFR)按照ASTMD1238，E进行测量。