[发明专利]一种建筑用复合管道材料

说明书

当今时代，新材料层出不穷，在建筑行业的化工建材方面体现得尤为明显。以化工建材的管道材料来说，它主要用于各种液体或气体的传输，它的材料由最初的铸铁材料发展到如今的塑料材料、复合材料。无论从材料应用方面，还是从性能上都得到了很大的提高，常见的有硬-聚氯乙烯(U-PVC)管、交联聚乙烯(XPLE)管、铝塑复合管。

U-PVC管道材料是作为铸铁管的替代品而出现的。这种材料强度高、耐腐蚀、阻燃性能好、价格便宜，但是它有几个致命的弱点：耐温等级低，长期使用温度不超过65℃；抗冻性方面，U-PVC管不能在零下温度长期使用；防震性方面，UPVC管由于采用胶水粘接，性能较差；而且聚氯乙烯由氯乙烯(VCM)聚合而成，不可避免的VCM会有残留存在，而VCM是已被确认的致癌物质，因此限制了PVC成为给水管料的应用；加之U-PVC管在生产中加入重金属的添加剂，从环保角度来说，容易造成介质污染。从目前国内情况来看，U-PVC管一般仅限于常温下非饮用水的输送。

铝塑复合管是采用聚乙烯(PE)或交联聚乙烯(XPLE)为内外层，中间芯层夹一焊接铝管，在铝管内外表面涂覆粘胶剂与塑料层粘接，通过复合共挤工艺成型的管道材料。这种复合管道材料料机械性能优良，但是它也有不足之处，主要表现在：耐温方面，长期使用温度为85℃，如果温度过高，中芯铝层与内外PE层膨胀系数的差异，易造成层间剥裂；阻燃性差；从环保角度来看，由于中间为不可降解铝层，其垃圾容易造成环境污染；从价格方面来说，材料价格昂贵，而且目前生产设备、技术多依赖进口，生产成本高。

交联聚乙烯(XPLE)采用交联方法，使PE形成空间网状结构，从而具有了良好的综合物理机械性能、热性能、以及卫生性，但是XPLE材料不具有阻燃性，对使用环境有一定要求；而且价格是一般聚丙烯材料的一倍多。

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种建筑用复合管道材料，它具有良好的阻燃性、抗老化、抗光降解性，并且具有高刚高强、内壁高光泽度的特性。

本发明的目的可以通过以下方式来实现：

一种建筑用复合管道材料，其特征在于：它由三层材料复合而成，每层材料的配方如下(重量份，下同)：

a．外层

聚丙烯        445～580

无机填充物    100～200

抗氧剂        3～7

热稳定剂      3～6

光稳定剂      2～10

助剂          1～2

b．中间层

聚丙烯      500～700

玻璃纤维    200～400    

相容剂      30～120

偶联剂      10～15

抗氧剂      1～5

助剂        1～10

c．内层

聚丙烯        30～70

无机填充物    20～50

抗氧剂        0．3～0．7

抗菌剂        0．2～0．5

助剂          0．1～0．4

所述的外层还包括阻燃剂315～360，所述的阻燃剂包括溴系阻燃剂130～150，氯系阻燃剂110～125，锑系阻燃剂75～85。

所述的外层的无机填充物为超细滑石粉。

所述的外层和内层的抗氧剂包括主抗受阻酚类、辅抗含硫化物或亚磷酸酯类。

所述的热稳定剂包括硬脂酸钡、硬脂酸镉。

所述的相容剂为聚丙烯与不饱和酸酐的接枝聚合的低聚物。

所述的偶联剂为硅烷类或钛酸酯类偶联剂。

所述的中间层的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。

所述的内层的填充物包括325～600目的滑石粉、云母粉，1250目以上的碳酸钙、硫酸钡等无机物。

所述的助剂为硬脂酸钙。

与现有技术相比，本发明提出了一种新型的建筑复合材料，这种材料充分考虑了用作建筑材料的使用环境要求，同时满足了建筑所需的力学强度要求，复合材料内层采用了高光泽度抗菌材料，满足了卫生要求。这种新型的复合材料是以聚丙烯为基料改性而得，价格便宜。由于聚丙烯材料密度是塑料中最小的一种，因此重量轻，而不会对支撑物的受力造成困难。聚丙烯的适用温度可高达120℃，充分满足了建筑材料中热水管的要求。