一种聚乙烯发泡保温管及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能输水管道领域，特别是指一种聚乙烯发泡保温管及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着太阳能利用的普及，各类太阳能热水器应运而生，目前制约太阳能应用的主要原因是成本高，根据2009年市场价格估算，现在市场正规太阳能热水器的价格在2000元左右，而输送热水到户的耐高温金属管道一般在400-700元左右，约占1/3，降低这部分费用就成为降低整体价格的一个关键因素之一，金属管道在防腐性、安装便捷性等方面都相对塑料材料差，另外世界在提倡节能降耗，因此人们逐渐把目光投入塑料管上，目前市场上的塑料管主要是交联聚乙烯管以及少量的耐热增强型聚乙烯单层或双层管，这些塑料管在长期光照下，褪色老化快，寿命短，而且在冷、热水的交替下，管道的抗冲击能力差。
【发明内容】
[0003]本发明提出一种聚乙烯发泡保温管及其制备方法，解决了现有技术中聚乙烯管道保温性能差、抗冲击能力差的问题。
[0004]本发明的技术方案是这样实现的，一种聚乙烯发泡保温管，所述保温管为三层结构，外层为保护层，中间层为保温层，内层为输水管，所述保温层包含以下重量份的原料:
[0005]聚乙烯发泡料50?100重量份
[0006]AC发泡剂 0.1?0.6重量份
[0007]发泡调节剂 0.1?0.6重量份。
[0008]作为优选的技术方案，所述保温层包含以下重量份的原料:
[0009]聚乙烯发泡料75重量份
[0010]AC发泡剂 0.2重量份
[0011]发泡调节剂0.2重量份。
[0012]作为优选的技术方案，所述发泡调节剂为ACR，所述ACR由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯通过分步聚合法制备而成，其中所述甲基丙烯酸甲酯与所述丙烯酸丁酯的配比为2: 3。
[0013]作为优选的技术方案，所述外层为TPE、EVA材料中的一种，所述内层为PE、PE_RT、PE-X, PP-R、金属管材料中的一种。
[0014]一种制备聚乙烯发泡保温管方法，包括以下制备步骤:
[0015]I)按重量比例分别称取内层、中间层和外层的原料，并均匀混合各层原料；
[0016]2)将所述内层混合后的原料投入第一挤出机中，通过真空定径成型机成型，然后由第一牵引机牵出，制得内管，后将所述内管送至共挤式机头处；
[0017]3)将所述中间层混合后的原料投入第二挤出机中，所述第二挤出机的螺杆温度为70?200°C，压力为15?30MPa，并向所述螺杆中通入催化气体，使得混合物料熔融至所述共挤式机头处，同样的，外层挤出料也送至所述共挤式机头处；
[0018]4)将所述中间层挤出料和所外层挤出料在所述共挤式机头内融合，制得融合料；
[0019]5)将所述融合料挤出后包覆在所述内管上，后发泡制得所需管道，将所述管道送入冷却风箱定性，由第二牵引机牵出，经切割机切割或收卷机收卷后获得成型管材。
[0020]作为优选的技术方案，步骤3)中所述催化气体为液化气、丁烷气中的一种。
[0021]作为优选的技术方案，步骤3)中所述第二挤出机的螺杆转速30?lOOrpm。
[0022]本发明同【背景技术】相比所产生的有益效果:
[0023]保温管采用输水内层、保温层和外保护层三位一体的结构，保温性能更好，且内层可抗菌，不会对流体产生污染，保温层通过聚乙烯发泡料、AC发泡剂、ACR发泡调节剂进行发泡而成，AC为偶氮二甲酰胺，是应用最广泛的发泡剂，ACR为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯单体的共聚物，添加部分苯乙烯可降低成本，改善聚乙烯发泡料的熔融流动性，ACR为近年来开发的最好的冲击改性剂，它可使材料的抗冲击强度增大几十倍，尤其适用于户外使用的PVC塑料制品的冲击改性，AC发泡剂和ACR发泡调节剂通过物理共混的方法引入聚乙烯，可使AC、ACR颗粒均匀分布于聚乙烯中，使得制品表面光洁、抗冲击效果好，外保护层为通信级电缆料，通过高温热合与保温层粘合成成体，具有较强的抗老化、抗紫外线的性能，本发明采用共挤式的发泡工艺，使得三层管完全粘合成型，制备简单。
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本发明聚乙烯保温发泡管的结构示意图。
[0026]图中:1-外层；2-中间层；3-内层。
【具体实施方式】
[0027]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]如图1所示，一种聚乙烯发泡保温管，保温管为三层结构，外层I为保护层，中间层2为保温层，内层3为输水管，所述保温层包含以下重量份的原料:
[0029]聚乙烯发泡料50?100重量份
[0030]AC发泡剂 0.1?0.6重量份
[0031]发泡调节剂 0.1?0.6重量份。
[0032]作为优选的技术方案，所述保温层包含以下重量份的原料:
[0033]聚乙烯发泡料75重量份
[0034]AC发泡剂 0.2重量份
[0035]发泡调节剂 0.2重量份。
[0036]作为优选的技术方案，所述发泡调节剂为ACR，所述ACR由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯通过分步聚合法制备而成，其中所述甲基丙烯酸甲酯与所述丙烯酸丁酯的配比为2: 3。
[0037]作为优选的技术方案，所述外层I为TPE、EVA材料中的一种，所述内层3为PE、PE-RT, PE-X, PP-R、金属管材料中的一种。
[0038]一种制备聚乙烯发泡保温管方法，包括以下制备步骤:
[0039]I)按重量比例分别称取内层3、中间层2和外层I的原料，并均匀混合各层原料；
[0040]2)将所述内层3混合后的原料投入第一挤出机中，通过真空定径成型机成型，然后由第一牵引机牵出，制得内管，后将所述内管送至共挤式机头处；
[0041]3)将所述中间层2混合后的原料投入第二挤出机中，所述第二挤出机的螺杆温度为70?200°C，压力为15?30MPa，并向所述螺杆中通入催化气体，使得混合物料熔融至所述共挤式机头处，同样的，外层I挤出料也送至所述共挤式机头处；
[0042]4)将所述中间层2挤出料和所外层I挤出料在所述共挤式机头内融合，制得融合料；
[0043]5)将所述融合料挤出后包覆在所述内管上，后发泡制得所需管道，将所述管道送入冷却风箱定性，由第二牵引机牵出，经切割机切割或收卷机收卷后获得成型管材。
[0044]作为优选的技术方案，步骤3)中所述催化气体为液化气、丁烷气中的一种。
[0045]作为优选的技术方案，步骤3)中所述第二挤出机的螺杆转速30?lOOrpm。
[0046]实施例一
[0047]一种制备聚乙烯发泡保温管方法，包括以下制备步骤:
[0048]I)按重量比例分别称取内层3、中间层2和外层I的原料，即聚乙烯发泡料50重量份、AC发泡剂0.1重量份、ACR发泡调节剂0.1重量份，并均匀混合各层原料；
[0049]2)将所述内层3混合后的原料投入第一挤出机中，通过真空定径成型机成型，然后