专利名称：新型塑料加筋管的制作方法
技术领域：
本发明属于一种建筑埋地排水管道。
背景技术：
塑料埋地排水管具有耐磨损、耐腐蚀、使用寿命长，体轻、搬运安装省时省力，工程 造价低廉，安全可靠等许多优点。埋地排水管道属于无压管道，主要承受外压负载(通常 内压负载忽略不计)，塑料管道属于柔性管，抗外压能力差，破坏的形式是外压负载造成管 材变形过大或压屈失稳，影响到其广泛应用，特别是在较大城市的应用受到一定限制。塑 料管材的环刚度是材料弹性模量的具体体现，它是表征管材抵抗弹性变形能力的力学性能 指标，目前国际上普遍使用环刚度来表示塑料埋地排水管的抗外压负载能力。环刚度是塑 料埋地排水管抗外压负载能力的综合参数，为了保证塑料埋地排水管在外压负载下安全工 作，环刚度的选择是设计中的关键之一。如果管材的环刚度太小，管材可能发生过大变形或 出现压屈失稳破坏。反之，如果环刚度选择得太高，必然采用过大的截面惯性矩，加大管材 壁厚，将造成用材料太多，成本过高。为了提高管材的环刚度，并不提高管材的制造成本，或 者还可以适当降低管材的原料成本，人们发明了塑料加筋管材品种。目前塑料加筋管所用 原料有PVC-υ、FRPP, PE等，市场上以PVC-U加筋管为主要加筋管品种。所谓塑料加筋管，系指内壁光滑，外壁带有等距环形加强筋的塑料管材，即在管材 的外壁沿管轴方向间隔均勻的设有无数环状垂直于管轴的加强筋。根据工字钢的原理，环 形加强筋提供了管材高的环刚度。弥补环形加强筋之间管材的壁厚较薄，环刚度也较低的 不足有余，即这种管材平均壁厚大大低于实壁管，但管道整体环刚度则明显高于实壁管， 原料约可节省三分之一，因此管材成本也有明显的降低，如加筋PVC-U管的环刚度可达到 16KN。但是，PVC-U加筋管目前所能达到的环刚度，在许多场合下仍不能满足工程的需 要，如许多中心城市的市政工程，为了减少道路塌陷的可能，均需环刚度更高的管道。PE加 筋管和FRPP加筋管价格比较高，对于PVC-U加筋管而言，若继续提高环刚度，管材成本也将 会急剧上升。另外PVC-U加筋管冲击强度较差，环境温度较低时，管材的搬运和安装破损率 较高，这也是影响其广泛使用的一个重要因素。再如PVC-U加筋管的耐热性比较差，不能 适应目前发展比较快的动力电缆埋地护管对管道耐热性能的要求。因此，塑料加筋管在我 国的建筑市场上扩大应用难度较大。本发明的目的即在于发明一种新型的塑料加筋管，成 本不高于传统的PVC-U加筋管，冲击韧性优于PVC-U加筋管，环刚度高于传统的PVC-U加筋 管，热变形温度大于85°c，既可以满足埋地排水管道对管材环刚度更高的要求，又可以满足 动力电缆埋地护管对管材耐热性的要求。
发明内容
利用社会回收PET瓶料，经改性后用以制造新型塑料加筋管。PET树脂被广泛用于制造纤维及其制品(如布料、非织造布等)、薄膜、电器材料、液体包装瓶等。2007年，全世界PET总产量约为4000万吨左右。在我国市场上，每年产生 的废弃PET饮料瓶多达近百万吨，它的回收利用是一个很大的难题，开展这部分资源的合 理利用意义重大。GF-PET即为玻纤增强改性的PET，其性能十分优秀，拉伸强度可达PVC-U的2. 4 倍，弹性模量可达PVC-U的2. 3倍，热变形温度可达200°C左右。社会回收PET瓶料价格低 廉，PET瓶料自身粘度较高，且多为一次性使用制品，其废弃后，老化程度一般并不严重，采 用玻纤增强时，玻纤含量30%的拉伸强度和弹性模量约为PVC-U的1. 5倍以上，用其制造塑 料加筋管，环刚度、耐热性、原料成本均比PVC-U优势大。美中不足的是GF-PET的冲击韧性 很差。因此必须在对社会回收PET进行增强改性的同时进行增韧改性，在提高拉伸强度和 弹性模量的同时，使其冲击韧性高于PVC-U。因冲击韧性相差悬殊，增韧改性会明显提高改 性产物的成本，因此在增强、增韧的同时，还必须采取增量改性措施，以期获得性能、价格普 遍优于PVC-U的新型材料-GF-PET/PE塑料合金，并用于制造新型塑料加筋管。新型塑料加筋管便是以增强、增韧和增量了的GF-PET/PE塑料合金制成的。大量 使用社会回收PET，其制造成本与传统的加筋PVC-U管相近，而其环刚度、冲击韧性和耐热 性均优于PVC-U。不仅可更广泛的应用于埋地排水管道系统，并且因其优秀的耐热性，将会 使其在动力电缆埋地护管领域中得到广泛应用。
具体实施例方式1、社会回收PET瓶去除非PET材料的装饰标识薄膜和非PE瓶盖后，洗涤、除水、破 碎、烘干。2、增强剂(如玻纤或晶须等)、增量剂(亦称填充剂，如滑石粉、玻璃微珠、碳酸钙 等)表面活化处理。3、增溶剂可以是sras，可以是EVA，也可以是SBS等。4、PE树脂可以是LDPE，可以是LLDPE，也可以是HDPE。可以是新的PE，也可以是 回收PE，但回收PE的质量需严格控制，必要时可进行分子链调整。5、其它助剂根据需要准备。6、将上述组分按配方配比称量后(长玻纤增强例外)，混合均勻，采用密炼熔融共 混并造粒。或者采用同向平行双螺杆造粒机熔融共混挤出造粒。然后用于新型塑料加筋管 的制造。新型塑料加筋管的环刚度可由塑料合金中GF及PET的含量进行调整，冲击强度可 由PE的含量进行调整，维卡软化点可达近85°C以上。
权利要求
一种新型塑料加筋管，其特征在于是由塑料合金制成的。
2.根据权利要求1所述新型塑料加筋管，所述塑料合金其特征在于是由GF-PET/PE制 成的。
3.根据权利要求2所述GF-PET/PE，其特征在于是经过增强、增韧、增量改性了的 GF-PET/PE。
4.根据权利要求2所述GF-PET/PE，其特征在于是由社会回收PET瓶料和PE制成的。
全文摘要
本发明属于一种建筑埋地排水管道，新型塑料加筋管采用社会回收PET树脂经增强、增韧、增量改性，制成了GF-PET/PE塑料合金材料，并用以制成新型塑料加筋管，其成本与PVC-U相近，但其环刚度、冲击韧性和耐热性均优于PVC-U，可更广泛的应用于埋地排水管道系统，并且因其优秀的耐热性，将会使其在动力电缆埋地护管领域中得到广泛应用。
文档编号F16L9/12GK101943296SQ20101027292
公开日2011年1月12日 申请日期2010年9月6日 优先权日2010年9月6日
发明者于东明, 刘学超, 吴晓芬, 夏成文, 秦岚, 韩英民 申请人:天津军星管业集团有限公司