一种耐磨耐热抗菌防垢的钢丝骨架管材及其制作方法

一种耐磨耐热抗菌防垢的钢丝骨架管材及其制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种耐磨耐热抗菌防垢的钢丝骨架管材及其制作方法，钢丝骨架管材的管壁由内而外依次包括抗菌防垢内层、增强层和耐磨耐热外层，所述的抗菌防垢内层采用防垢、抗菌复合改性的聚乙烯材料制成，所述的耐磨耐热外层由经过交联改性耐磨的PE?RT材料制成；所述的增强层包括中间夹层、以及包覆在所述中间夹层内外表面的钢丝网层；所述的中间夹层与抗菌防垢内层之间、中间夹层与耐磨耐热外层之间均通过热熔胶粘接连接。本发明的钢丝骨架管材，结构强度高，且耐磨、耐热、抗菌和防垢。
【专利说明】
-种耐磨耐热抗菌防垢的钢竺骨架管材及其制作方法
技术领域
[0001] 本发明属于塑料管材技术领域，具体设及一种耐磨耐热抗菌防垢的钢丝骨架管材 及其制作方法。
【背景技术】
[0002] 目前钢丝骨架管W其强度高、美观实用、安装维护方便W及使用寿命长等优点，在 各个行业中得到了广泛的应用，但是钢丝骨架管在施工过程中存在外层易划伤，划伤后容 易出现慢速开裂或者快速开裂，影响使用寿命与耐压强度，同时耐磨性也比较差等缺点。在 长期供水过程中由于管材使用时间长，还会出现内层易结垢、滋生细菌等问题。
[0003] 申请号为201110061496.X的中国发明专利中公开了一种阳-RT钢丝网骨架复合管 及其制备方法和应用，该专利是由五层结构组成，自内向外依次为内层PE-RT、内层热烙胶、 钢丝网骨架增强层、外层热烙胶和外层PE-RT，主要是利用阳-RT材料(耐热聚乙締）来提高 管材的耐热性，但是钢丝骨架管的耐磨性、防垢性、抗菌性能、抗开裂性能仍然无法得到解 决。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的在于:针对上述现有技术中存在的问题，提供一种耐磨耐热抗菌防 垢的钢丝骨架管材及其制作方法，有效提高钢丝骨架管材的耐磨、耐热、抗菌和防垢性能。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
[0006] 本发明所述耐磨耐热抗菌防垢的钢丝骨架管材，管壁由内而外依次包括抗菌防垢 内层（1)、增强层(2)和耐磨耐热外层(3)，所述的抗菌防垢内层（1)采用防垢、抗菌复合改性 的聚乙締材料制成;所述的耐磨耐热外层（3)由经过耐磨交联改性的PE-RT材料制成;所述 的增强层(2)包括中间夹层(21)、W及包覆在所述中间夹层内外表面的钢丝网层(22);所述 的中间夹层(21)与抗菌防垢内层（1)之间、中间夹层(21)与耐磨耐热外层(3)之间均通过热 烙胶粘接连接。
[0007] 优选地，所述的中间夹层(21)包括如下按重量份数计的组份:PE-RT 50~100份， 硅烷偶联剂0.1-5.0份，二氧化娃0.1-8份。
[000引所述的抗菌防垢内层（1)包括如下按重量份数计的组份:聚乙締50~100份，娃酬 粉0.5~10份，抗菌剂为0.1~10份，硅烷偶联剂0.1~5.0份，二氧化娃0.1~5.0份。
[0009] 优选地，所述的耐磨耐热外层（3)包括如下按重量份数计的组份:PE-RT50~100 份，二氧化娃0.1~10份，交联剂0.2~0.8份，抗氧剂0.2~1.0份，硅烷偶联剂0.1~5.0份。
[0010] 优选地，所述耐磨耐热外层(3)包括如下按重量份数计的组份:PE-RT 50~100份， 硅烷交联剂0.1~8份，抗氧剂0.2~1.0份，硅烷偶联剂0.1-5份。
[0011] 优选地，所述的耐磨耐热外层（3)包括如下按重量份数计的组份:PE-RT50~100 份，Ξ締丙基异氯脈酸醋1.0~8份，抗氧剂0.1~1.0份，二氧化娃0.1-10份。
[0012] 本发明还提供了所述耐磨耐热抗菌防垢的钢丝骨架管材的制备方法。
[0013] 所述的钢丝骨架管材的制备方法包括w下步骤：
[0014] 步骤S11.先将钢丝在160~250°C挤出机上挤出，钢丝表面包覆0.1~2.0mm的pe? rt 塑料层作为过塑钢丝作为备用；
[0015] 步骤S12.按所述重量份数计的抗菌防垢内层（1)组份通过挤出机挤出管材胚型、 冷却成型为内层管材，在内层管材外表面上包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，管材表面再经 过红外线加热，溫度250~285°C，管材表面再通过挤出包覆热烙胶，然后再挤出包覆按所述 重量份数计的中间夹层（21)组份，接着在中间夹层（21)表面包覆纵横缠绕的所述过塑钢 丝，再经过红外线加热，溫度250~285Γ，再挤出包覆热烙胶，接着在管材表面进行加热处 理，再复合上按所述重量份数计的耐磨耐热外层(3)组份，冷却定型后形成所述的钢丝骨架 管材；
[0016] 所述耐磨耐热外层（3)的工艺条件为:混料溫度40~60°C，冷却溫度25~32°C，管 材生产加工溫度160~260°C，管材生产速度0.5~3.0米/分钟。
[0017] 优选地，所述的钢丝骨架管材的制备方法包括W下步骤：
[001引步骤S11.先将钢丝在160-250°C挤出机上挤出，钢丝表面包覆0.1-2.0mm的阳-RT 塑料层作为过塑钢丝作为备用；
[0019] 步骤S12.按所述重量份数计的抗菌防垢内层（1)组份通过挤出机挤出管材胚型、 冷却成型为内层管材，在内层管材上包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，再通过挤出包覆热烙 胶，然后再挤出包覆按所述重量份数计的中间夹层(21)组份，接着在中间夹层(21)表面包 覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，再挤出包覆热烙胶，接着在管材表面进行加热处理，再复合上 按所述重量份数计的耐磨耐热外层(3)组份，冷却定型后形成所述的钢丝骨架管材；
[0020] 制备所述耐磨耐热外层(3)的工艺条件为:在混料溫度40~60°C，冷却溫度25~32 °C，管材生产加工溫度160~260°C，生产速度0.5~3.0米/分钟。
[0021 ]复合管材生产完成后，将管材两端0.02~0.5mm的范围内进行包覆，包覆水套套在 管材两端0.02~0.5mm长度范围，包覆水套水溫在1~10°C，其余没有包覆部份的管材在水 蒸气80~100°C的环境中放置2~24小时，完成自动交联。
[0022] 优选地，所述的钢丝骨架管材的制备方法包括W下步骤：
[0023] 步骤S21.先将钢丝在160-250°C挤出机上挤出，钢丝表面包覆0.1-2.0mm的阳-RT 塑料层作为过塑钢丝作为备用；
[0024] 步骤S22.按所述重量份数计的抗菌防垢内层（1)组份通过挤出机挤出管材胚型、 冷却成型为内层管材，在内层管材上包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，再通过挤出包覆热烙 胶，然后再挤出包覆按所述重量份数计的中间夹层(21)组份，接着在中间夹层(21)表面包 覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，再挤出包覆热烙胶，接着在管材表面进行加热处理，再复合上 按所述重量份数计的耐磨耐热外层(3)组份，冷却定型；
[0025] 所述耐磨耐热外层(3)的工艺条件为:在混料溫度40~60°C，混合料冷却溫度25~ 32°C，管材生产加工溫度150~250°C，生产速度0.5~3.0米/分钟的条件下制备而得；
[00%] 步骤S23.分别在冷却定型后的管材两端0.020-0.5mm的长度范围内进行遮挡，然 后用电子加速器在电子束能量为1.5-5.0MEV、福射剂量为100-180KGY，福照剂量率为ll- l9KGY/min的条件下，对管材表面进行福射交联，得到不融的Ξ维网状结构的管材，管材表 面交联厚度> 1.5mm。
[0027]优选地，
[00%]制备所述抗菌防垢内层（1)的工艺条件为:混料溫度40~60°C，混合料冷却溫度25 ~32°C，管材生产加工溫度160~250°C，生产速度0.5~3.0米/分钟的，冷却水溫15~32°C。
[0029] 制备所述中间夹层(21)的工艺条件为:采用红外线对过塑钢丝加热，溫度在250~ 285°C，混料溫度40~60°C，混合料冷却溫度25~32°C，管材生产加工溫度160~250°C，挤出 速度与内层同步配套。
[0030] 由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
[0031] 1.中间夹层采用钢丝骨架增强，钢丝骨架层数为1层或1层W上钢丝，内层为防垢 抗菌层，通过本发明实施方案生产的管材，耐压强度比现有管材明显提高，使用工作压力为 1.0~3. OMPa，长期工作压力可W在4.5~8. OMPa。
[0032] 2.管材由于表面层采用耐热的PE-RT进行化学交联、硅烷交联或福射交联，形成的 Ξ维网状结构，管材表面不仅比现有PE-RT钢丝骨架管材耐热性、耐磨性、耐老化性能、抗开 裂性能更好，而且也比现有聚乙締钢丝骨架增强管材的耐热性、耐磨性、耐腐蚀、耐老化性 能、抗开裂性能更好，管材表面交联成Ξ维网状结构层长期与空气接触老化无拐点，也比单 纯的交联聚乙締、PE-RT、聚乙締管材耐压强度性能更好，同时管材表面抗划伤慢速开裂与 快速开裂能力比现有的PE-RT与聚乙締钢丝骨架增强管材提高50~100%。
[0033] 3.管材内层防垢功能比现有管材提高防结垢能力50~100%，同时具有抗菌功能， 有效保持管材内层更好的长期卫生性能，保证水质更理想，同时含娃材料加入管材刚性也 比现有压力管道更好，耐压强度也更高，耐磨性也更好。
【附图说明】
[0034] 图1是本发明的钢丝骨架管材断面图。
[00对图中标记：1-抗菌防垢内层，2-增强层，21-中间夹层，22-钢丝网层，3-耐磨耐热外 层。
【具体实施方式】
[0036] 参照图1，一种耐磨耐热抗菌防垢的钢丝骨架管材，管壁由内而外依次包括抗菌防 垢内层1、增强层2和耐磨耐热外层3,所述的抗菌防垢内层1采用防垢、抗菌复合改性的聚乙 締材料制成，所述的耐磨耐热外层3由经过耐磨交联改性的PE-RT材料制成;所述的增强层2 包括中间夹层21、W及包覆在所述中间夹层21内外表面的钢丝网层22;所述的中间夹层21 与抗菌防垢内层1之间、中间夹层21与耐磨耐热外层3之间均通过热烙胶粘接连接。
[0037] 根据耐磨耐热外层3的交联方法的不同，耐磨耐热外层3的组份也不同，当采用化 学交联的方法时，钢丝骨架管材中：
[0038] 所述的耐磨耐热外层3包括如下按重量份数计的组份:PE-RT 50~100份，二氧化 娃0.1~10份，交联剂0.2~0.8份，抗氧剂0.2~1.0份，硅烷偶联剂0.1~5.0份；
[0039] 所述的抗菌防垢内层1包括如下按重量份数计的组份:聚乙締50~100份，娃酬粉 0.5~10份，抗菌剂为0.1~10份，硅烷偶联剂0.1~5.0份，二氧化娃0.1~5.0份；
[0040] 所述的中间夹层21包括如下按重量份数计的组份:PE-RT 50~100份，硅烷偶联剂 0.1-5.0份，二氧化娃0.1-8份。
[0041 ]当采用硅烷交联的方法时，钢丝骨架管材中：
[0042] 所述的耐磨耐热外层3包括如下按重量份数计的组份:PE-RT 50~100份，硅烷交 联剂0.1~8份，抗氧剂0.2~1.0份，硅烷偶联剂0.1-5份。
[0043] 所述的抗菌防垢内层1包括如下按重量份数计的组份:聚乙締50~100份，娃酬粉 0.5~10份，抗菌剂为0.1~10份，硅烷偶联剂0.1~5.0份，二氧化娃0.1~5.0份；
[0044] 所述的中间夹层21包括如下按重量份数计的组份:PE-RT 50~100份，硅烷偶联剂 0.1-5.0份，二氧化娃0.1-8份。
[0045] 当采用福射交联的方法时，钢丝骨架管中：
[0046] 所述的耐磨耐热外层3包括如下按重量份数计的组份:PE-RT 50~100份，Ξ締丙 基异氯脈酸醋1.0~8份，抗氧剂0.1~1.0，二氧化娃0.1-10份；
[0047] 所述的抗菌防垢内层1包括如下按重量份数计的组份:聚乙締50~100份，娃酬粉 0.5~10份，抗菌剂为0.1~10份，硅烷偶联剂0.1~5.0份，二氧化娃0.1~5.0份；
[004引所述的中间夹层21包括如下按重量份数计的组份:PE-RT 50~100份，硅烷偶联剂 0.1-5.0份，二氧化娃0.1-8份。
[0049] 本发明所用化学交联方法用的交联剂为本领域常规交联剂。优选地，交联剂为过 氧化二异丙苯。
[0050] 本发明所用抗氧剂为本领域常用抗氧剂。优选地，抗氧剂为四[β-(3,5-二叔下基- 4-径基苯基)丙酸]季戊四醇醋、β-(3,5-二叔下基-4-径基苯基)丙酸十八碳醇醋、亚憐酸Ξ (2,4-二叔下基苯)醋、Ξ(2,4-二叔下基)亚憐酸苯醋、下基径基茵香酸、二下基径基甲苯中 的一种或两种W上的混合物。
[0051 ]本发明所用硅烷偶联剂和硅烷交联剂为本领域常规试剂。
[0052] 优选地，硅烷偶联剂为Ν-(β-氨乙基)-丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷；
[0053] 优选地，硅烷交联剂为甲基Ξ乙氧基硅烷或甲基Ξ下酬朽基硅烷。
[0054] 本发明所用抗菌剂包括无机抗菌剂或有机抗菌剂。
[0055] 优选地，所述无机抗菌剂为银离子、氧化锋、氧化铜、憐酸二氨锭、碳酸裡中的一种 或多种的组合；
[0056] 所述有机抗菌剂为香草醒、乙基香草醒类、酷基苯胺类、咪挫类、季锭盐类、酪类化 合物中的一种或多种的组合。
[0057] 优选地，所述有机抗菌剂为香草醒、乙基香草醒、乙酷苯胺、双氯苯咪挫、十二烷基 Ξ甲基氯化锭、苯酪中的一种或两种W上的混合物。
[0058] 为了提高钢丝骨架管材的结构强度，所述的中间夹层21还设置为多层结构，中间 夹层21与中间夹层21之间设置有所述的钢丝网层22,并通过热烙胶粘接连接。
[0059] 针对耐磨耐热外层3的交联方法不同，本发明提供两种不同的制作方法来生产本 发明的钢丝骨架管材，当采用化学交联方法时，钢丝骨架管材的制作方法包括W下步骤：
[0060] 步骤S11.先将钢丝在160-250°C挤出机上挤出，钢丝表面包覆0.1-2.0mm的阳-RT 塑料层作为过塑钢丝作为备用；
[0061 ] 步骤S12.按聚乙締50~100份，娃酬粉0.5~10份，抗菌剂为0.1~10份，硅烷偶联 剂0.1~5.0份，二氧化娃0.1~5.0份，重量份数计的抗菌防垢内层（1)组份通过挤出机挤出 管材胚型、冷却成型为内层管材，在内层管材外表面上包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，管材 表面再经过红外线加热，溫度250~285°C，管材表面再通过挤出包覆热烙胶，然后再挤出包 覆按所述重量份数计的中间夹层(21)组份，接着在中间夹层(21)表面包覆纵横缠绕的所述 过塑钢丝，再经过红外线加热，溫度250~285Γ，再挤出包覆热烙胶，接着在管材表面进行 加热处理，再复合上按所述重量份数计的耐磨耐热外层(3)组份，冷却定型后形成所述的钢 丝骨架管材；
[0062] 在内层管材上包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，再通挤出包覆热烙胶，然后再挤出 包覆按阳-RT 50~100份，硅烷偶联剂0.1-5.0份，二氧化娃0.1-8份重量份数计的中间夹层 21组份，接着在中间夹层21表面包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，再挤出包覆热烙胶，接着在 管材表面进行加热处理，再复合上按PE-RT 50~100份，二氧化娃0.1~10份，交联剂0.2~ 0.8份，抗氧剂0.2~1.0份，硅烷偶联剂0.1~5.0份，重量份数计的耐磨耐热外层3组份，冷 却定型后形成所述的钢丝骨架管材。
[0063] 所述抗菌防垢内层1的加工工艺条件为:混料溫度40~60°C，混合料冷却溫度25~ 32°C，管材生产加工溫度160~250°C，生产速度0.5~3.0米/分钟的，冷却水溫15~32°C。
[0064] 所述中间夹层21的加工工艺条件为:采用红外线对过塑钢丝加热，溫度在250-285 。(：，混料溫度40~60°C，混合料冷却溫度25~32°C，管材生产加工溫度140-250°C，挤出速度 与内层同步配套。
[0065] 所述耐磨耐热外层3的加工工艺条件为:混料溫度40-60°(：，冷却溫度25-32°(：，管 材生产加工溫度160-260°C，管材生产速度0.5-3.0米/分钟。
[0066] 当采用硅烷交联方法时，钢丝骨架管材的制作方法包括W下步骤：
[0067] 步骤S11.先将钢丝在160-250°C挤出机上挤出，钢丝表面包覆0.1-2.0mm的阳-RT 塑料层作为过塑钢丝作为备用；
[0068] 步骤S12.按所述重量份数计的抗菌防垢内层（1)组份通过挤出机挤出管材胚型、 冷却成型为内层管材，在内层管材上包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，再通挤出包覆热烙胶， 然后再挤出包覆按所述重量份数计的中间夹层(21)组份，接着在中间夹层(21)表面包覆纵 横缠绕的所述过塑钢丝，再挤出包覆热烙胶，接着在管材表面进行加热处理，再复合上按所 述重量份数计的耐磨耐热外层(3)组份，冷却定型后形成所述的钢丝骨架管材。
[0069] 所述抗菌防垢内层1的加工工艺条件为:混料溫度40~60°C，混合料冷却溫度25~ 32°C，管材生产加工溫度160~250°C，生产速度0.5~3.0米/分钟的，冷却水溫15~32°C。
[0070] 所述中间夹层21的加工工艺条件为:采用红外线对过塑钢丝加热，溫度在250-285 。(：，混料溫度40~60°C，混合料冷却溫度25~32°C，管材生产加工溫度140-250°C，挤出速度 与内层同步配套。
[0071] 所述耐磨耐热外层3的加工工艺条件为：混料溫度40~60°C，冷却溫度25~32°C， 管材生产加工溫度160~260°C，生产速度0.5~3.0米/分钟。
[0072] 复合管材生产完成后，将管材两端0.02~0.5mm的范围内进行包覆，包覆水套套在 管材两端0.02~0.5mm长度范围，包覆水套水溫在1~10°C，其余没有包覆部份的管材在水 蒸气80~100°C的环境中放置2~24小时，完成自动交联。
[0073] 当采用福射交联方法时，钢丝骨架管材的制作方法包括W下步骤：
[0074] 步骤S21.先将钢丝在160-250°C挤出机上挤出，钢丝表面包覆0.1-2.0讓的阳-尺了 塑料层作为过塑钢丝作为备用；
[00巧]步骤S22.按聚乙締50~100份，娃酬粉0.5~10份，抗菌剂为0.1~10份，硅烷偶联 剂0.1~5.0份，二氧化娃0.1~5.0份，重量份数计的抗菌防垢内层1组份通过挤出机挤出管 材胚型、冷却成型为内层管材；
[0076] 在内层管材上包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，再通挤出包覆热烙胶，然后再挤出 包覆按阳-RT 50~100份，硅烷偶联剂0.1-5.0份，二氧化娃0.1-8份重量份数计的中间夹层 21组份，接着在中间夹层21表面包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，再挤出包覆热烙胶，接着在 管材表面进行加热处理，再复合上按阳-RT 50~100份，Ξ締丙基异氯脈酸醋1.0~8份，抗 氧剂0.1~1.0，二氧化娃0.1-10份重量份数计的耐磨耐热外层3组份，冷却定型；
[0077] 步骤S23.分别在冷却定型后的管材两端0.020-0.5mm的长度范围内进行遮挡处 理，然后用电子加速器在电子束能量为1.5-5週6￥、福射剂量为100-180雌￥，福照剂量率为 ll-19KGY/min的条件下，对管材表面进行福射交联，得到不溶不融的Ξ维网状结构的管材， 管材表面交联厚度>1.5mm。对管材表面进行福射交联，通过将其两端进行局部遮挡，有效 避免了整个管材变成固烙性塑料，后期无法进行热烙连接。
[0078] 所述抗菌防垢内层1的加工工艺条件为:混料溫度40~60°C，混合料冷却溫度25~ 32°C，管材生产加工溫度160~250°C，生产速度0.5~3.0米/分钟的，冷却水溫15~32°C。
[0079] 所述中间夹层21的加工工艺条件为:采用红外线对过塑钢丝加热，溫度在250-285 。(：，混料溫度40~60°C，混合料冷却溫度25~32°C，管材生产加工溫度160-250°C，挤出速度 与内层同步配套。
[0080] 所述耐磨耐热外层3的加工工艺条件为:混料溫度40~60°C，混合料冷却溫度25~ 32°C，管材生产加工溫度160~250°C，生产速度0.5~3.0米/分钟。
[0081] 下面结合具体的实施例，阐述本发明的钢丝骨架管。
[0082] 本发明所用硅烷偶联剂为Ν-(β-氨乙基)-丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷化H-791，南京 经天缔化工有限公司）；硅烷交联剂为甲基Ξ乙氧基硅烷(DMT-150,南京帝蒙特化学有限公 司）、甲基Ξ下酬朽基硅烷(DMT-30，南京帝蒙特化学有限公司）；热烙胶（3220专用热烙胶， 上海邦中高分子材料有限公司）。
[0083] 运里仅指出，本发明中使用的试剂和测试设备除特别标明出处外，均为市售的通 用产品。本发明实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照原料或商 品制作厂商所建议的条件。
[0084] 实施例1:
[0085] 耐磨耐热外层3包括如下按重量份数计的组份:PE-RT 50份，二氧化娃0.5份，交联 剂过氧化二异丙苯0.2份，抗氧剂四[β-(3,5-二叔下基-4-径基苯基)丙酸]季戊四醇醋0.2 份，硅烷偶联剂Ν-(β-氨乙基)-丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷1份；
[0086] 抗菌防垢内层1包括如下按重量份数计的组份:聚乙締100份，娃酬粉0.5份，抗菌 剂氧化锋为0.5份，硅烷偶联剂Ν-(β-氨乙基)-丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷5.0份，二氧化娃5.0 份；
[0087] 中间夹层21包括如下按重量份数计的组份:PE-RT 100份，硅烷偶联剂Ν-(β-氨乙 基)-丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷0.1份，二氧化娃8.0份。
[0088] 本发明的钢丝骨架管材的制作方法，包括W下步骤：
[0089] 步骤S11.先将钢丝在160°C挤出机上挤出，钢丝表面包覆2.〇111111的口6-1?1'塑料层作 为过塑钢丝作为备用；
[0090] 步骤S12 .按聚乙締100份，娃酬粉0.5份，氧化锋为0.25份，银离子0.25份，硅烷偶 联剂Ν-(β-氨乙基)-丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷5.0份，二氧化娃5.0份重量份数计的抗菌防垢 内层1组份通过挤出机挤出管材胚型、冷却成型为内层管材；内层管材的加工工艺条件为： 混料溫度60°C，混合料冷却溫度32°C，管材生产加工溫度250°C，生产速度3.0米/分钟的，冷 却水溫32°C。
[0091] 在内层管材上包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，管材表面在经过红外线加热，溫度 在250°C，管材表面在通过挤出包覆热烙胶，然后再挤出包覆按PE-RT 100份，硅烷偶联剂N- (β-氨乙基)-丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷0.1份，二氧化娃8份重量份数计的中间夹层21组份， 其加工工艺条件为:混料溫度40°C，混合料冷却溫度25°C，管材生产加工溫度180°C，挤出速 度与内层同步配套。
[0092] 接着在中间夹层21表面包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，再经过红外线加热，溫度 为285°C，再挤出包覆热烙胶，接着在管材表面进行加热处理，再复合上按PE-RT 50份，二氧 化娃0.5份，过氧化二异丙苯0.2份，四[β-(3,5-二叔下基-4-径基苯基）丙酸]季戊四醇醋 0.2份，硅烷偶联剂Ν-(β-氨乙基)-丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷1份重量份数计的耐磨耐热外层 3组份，冷却定型后形成所述的钢丝骨架管材，其加工工艺条件为:混料溫度60°C，冷却溫度 32°C，管材生产加工溫度260°C，管材生产速度3.0米/分钟。
[0093] 实施例2:
[0094] 耐磨耐热外层3包括如下按重量份数计的组份:阳-RT 75份，硅烷交联剂甲基Ξ乙 氧基硅烷0.1份，抗氧剂β-( 3，5-二叔下基-4-径基苯基)丙酸十八碳醇醋0.5份，硅烷偶联剂 Ν-(β-氨乙基)-丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷0.1份；
[00Μ]抗菌防垢内层1包括如下按重量份数计的组份:聚乙締50份，娃酬粉5份，抗菌剂憐 酸二氨锭为0.1份，硅烷偶联剂Ν-(β-氨乙基）-丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷2.5份，二氧化娃3 份；
[0096] 中间夹层21包括如下按重量份数计的组份:PE-RT 100份，硅烷偶联剂Ν-(β-氨乙 基)-丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷5.0份，二氧化娃4份。
[0097] 本实施例的钢丝骨架管材的制作方法，包括W下步骤：
[009引步骤S11.先将钢丝在200°C挤出机上挤出，钢丝表面包覆2mm的PE-RT塑料层作为 过塑钢丝作为备用；
[0099] 步骤S12.按聚乙締50份，娃酬粉5份，抗菌剂为0.1份，硅烷偶联剂2.5份，二氧化娃 3份重量份数计的抗菌防垢内层1组份通过挤出机挤出管材胚型、冷却成型为内层管材；内 层管材的加工工艺条件为:混料溫度50°C，混合料冷却溫度25°C，管材生产加工溫度180°C， 生产速度0.5米/分钟的，冷却水溫15 °C。
[0100] 在内层管材表面上包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，采用红外线对过塑钢丝加热， 溫度在285 °C，再通挤出包覆热烙胶，然后再挤出包覆按PE-RT 100份，硅烷偶联剂5.0份，二 氧化娃4份重量份数计的中间夹层21组份，其加工工艺条件为:混料溫度60°C，混合料冷却 溫度32°C，管材生产加工溫度250°C，挤出速度与内层同步配套。
[0101] 接着在中间夹层21表面包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，再挤出包覆热烙胶，接着 在管材表面进行加热处理，再复合上按PE-RT 75份，硅烷交联剂0.1份，抗氧剂0.5份，硅烷 偶联剂0.1份重量份数计的耐磨耐热外层3组份，冷却定型后形成所述的钢丝骨架管材，其 加工工艺条件为:混料溫度40°C，冷却溫度25°C，管材生产加工溫度200°C，生产速度2.0米/ 分钟。
[0102] 复合管材生产完成后，将管材两端0.02mm的范围内进行包覆，包覆水套套在管材 两端0.02mm长度范围，包覆水套水溫在5°C，其余没有包覆部份的管材在水蒸气80°C的环境 中放置2小时，完成自动交联。
[0103] 实施例3:
[0104] 耐磨耐热外层3包括如下按重量份数计的组份:PE-RT 100份，硅烷交联剂甲基Ξ 下酬朽基硅烷5.0份，抗氧剂亚憐酸Ξ(2,4-二叔下基苯）醋1.0份，硅烷偶联剂Ν-(β-氨乙 基)-丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷5.0份；
[0105] 抗菌防垢内层1包括如下按重量份数计的组份:聚乙締100份，娃酬粉10份，抗菌剂 氧化铜为5份，香草醒5份，硅烷偶联剂Ν-(β-氨乙基)-丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷5.0份，二氧 化娃5.0份；
[0106] 中间夹层21包括如下按重量份数计的组份:PE-RT 50份，硅烷偶联剂Ν-(β-氨乙 基)-丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷0.1份，二氧化娃5.0份。
[0107] 本实施例的钢丝骨架管材的制作方法，包括W下步骤：
[010引步骤S11.先将钢丝在200°C挤出机上挤出，钢丝表面包覆2mm的PE-RT塑料层作为 过塑钢丝作为备用；
[0109] 步骤S12.按聚乙締100份，娃酬粉10份，抗菌剂为10份，硅烷偶联剂5.0份，二氧化 娃5.0份重量份数计的抗菌防垢内层1组份通过挤出机挤出管材胚型、冷却成型为内层管 材；内层管材的加工工艺条件为:混料溫度40°C，混合料冷却溫度30°C，管材生产加工溫度 170°C，生产速度2.0米/分钟的，冷却水溫25°C。
[0110] 在内层管材表面上包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，采用红外线对过塑钢丝加热， 溫度在260°C，再通挤出包覆热烙胶，然后再挤出包覆按PE-RT 50份，硅烷偶联剂0.1份，二 氧化娃5份重量份数计的中间夹层21组份，其加工工艺条件为:混料溫度50°C，混合料冷却 溫度30°C，管材生产加工溫度200°C，挤出速度与内层同步配套。
[0111] 接着在中间夹层21表面包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，再挤出包覆热烙胶，接着 在管材表面进行加热处理，再复合上按PE-RT 100份，硅烷交联剂5.0份，抗氧剂1.0份，硅烷 偶联剂5.0份重量份数计的耐磨耐热外层3组份，冷却定型后形成所述的钢丝骨架管材，其 加工工艺条件为:混料溫度60°C，冷却溫度32°C，管材生产加工溫度180°C，生产速度3.0米/ 分钟。
[0112] 复合管材生产完成后，将管材两端0.5mm的范围内进行包覆，包覆水套套在管材两 端0.5mm长度范围，包覆水套水溫在10°C，其余没有包覆部份的管材在水蒸气100°C的环境 中放置24小时，完成自动交联。
[0113] 实施例4:
[0114] 耐磨耐热外层3包括如下按重量份数计的组份:PE-RT 100份，Ξ締丙基异氯脈酸 醋1.0份，抗氧剂亚憐酸Ξ(2,4-二叔下基苯)醋1.0份，二氧化娃5.0份；
[0115] 抗菌防垢内层1包括如下按重量份数计的组份:聚乙締80份，娃酬粉10份，抗菌剂 乙酷苯胺为5份，苯酪5份，硅烷偶联剂Ν-(β-氨乙基)-丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷0.1份，二氧 化娃0.1份；
[0116] 中间夹层21包括如下按重量份数计的组份:PE-RT 50份，硅烷偶联剂Ν-(β-氨乙 基)-丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷3份，二氧化娃0.1份。
[0117] 本实施例的钢丝骨架管材的制作方法，包括W下步骤：
[011引步骤S11.先将钢丝在250°C挤出机上挤出，钢丝表面包覆0.16mm的阳-RT塑料层作 为过塑钢丝作为备用；
[0119] 步骤S12.按聚乙締80份，娃酬粉10份，抗菌剂为10份，硅烷偶联剂0.1份，二氧化娃 0.1份重量份数计的抗菌防垢内层1组份通过挤出机挤出管材胚型、冷却成型为内层管材； 内层管材的加工工艺条件为:混料溫度45°C，混合料冷却溫度30°C，管材生产加工溫度160 °C，生产速度2.0米/分钟的，冷却水溫18°C。
[0120] 在内层管材表面上包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，采用红外线对过塑钢丝加热， 溫度在270°C，再通挤出包覆热烙胶，然后再挤出包覆按PE-RT 50份，硅烷偶联剂3份，二氧 化娃0.1份重量份数计的中间夹层21组份，其加工工艺条件为：混料溫度45°C，混合料冷却 溫度30°C，管材生产加工溫度170°C，挤出速度与内层同步配套。
[0121] 接着在中间夹层21表面包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，再挤出包覆热烙胶，接着 在管材表面进行加热处理，再复合上按PE-RT 100份，Ξ締丙基异氯脈酸醋1.0份，二氧化娃 5.0份，抗氧剂1.0份重量份数计的耐磨耐热外层3组份，冷却定型后形成所述的钢丝骨架管 材，其加工工艺条件为:混料溫度50°C，混合料冷却溫度30°C，管材生产加工溫度200°C，生 产速度2.0米/分钟。
[0122] 步骤S23.分别在冷却定型后的管材两端0.5的长度范围内进行遮挡处理，然后用 电子加速器在电子束能量为1.5MEV、福射剂量为100KGY，福照剂量率为UKGY/min的条件 下，对管材表面进行福射交联，得到不溶不融的Ξ维网状结构的管材，管材表面交联厚度为 1.5mm。通过将其两端进行局部遮挡，有效避免了整个管材变成固烙性塑料，后期无法进行 热烙连接。
[0123] 实施例5:
[0124] 耐磨耐热外层3包括如下按重量份数计的组份:阳-RT 50份，Ξ締丙基异氯脈酸醋 8.0份，抗氧剂立(2，4-二叔下基)亚憐酸苯醋0.1份，二氧化娃10份；
[0125] 抗菌防垢内层1包括如下按重量份数计的组份:聚乙締70份，娃酬粉8份，抗菌剂碳 酸裡为2份，双氯苯咪挫2份，硅烷偶联剂Ν-(β-氨乙基)-丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷3份，二氧 化娃3份；
[01%]中间夹层21包括如下按重量份数计的组份:PE-RT 60份，硅烷偶联剂Ν-(β-氨乙 基)-丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷0.2份，二氧化娃5.0份。
[0127]本实施例的钢丝骨架管材的制作方法，包括W下步骤：
[012引步骤S21.先将钢丝在250°C挤出机上挤出，钢丝表面包覆0.20mm的阳-RT塑料层作 为过塑钢丝作为备用；
[0129]步骤S22.按聚乙締70份，娃酬粉8份，抗菌剂为4份，硅烷偶联剂3份，二氧化娃3份 重量份数计的抗菌防垢内层1组份通过挤出机挤出管材胚型、冷却成型为内层管材；内层管 材的加工工艺条件为:混料溫度60°C，混合料冷却溫度32°C，管材生产加工溫度250°C，生产 速度3.0米/分钟的，冷却水溫32°C。
[0130] 在内层管材表面上包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，采用红外线对过塑钢丝加热， 溫度在250°C，再通挤出包覆热烙胶，然后再挤出包覆按PE-RT 60份，硅烷偶联剂0.2份，二 氧化娃5.0份重量份数计的中间夹层21组份，其加工工艺条件为：混料溫度45°C，混合料冷 却溫度32°C，管材生产加工溫度200°C，挤出速度与内层同步配套。
[0131] 接着在中间夹层21表面包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，再挤出包覆热烙胶，接着 在管材表面进行加热处理，再复合上按阳-RT 50份，Ξ締丙基异氯脈酸醋1.0份，抗氧剂1.0 份，二氧化娃10份重量份数计的耐磨耐热外层3组份，冷却定型，其加工工艺条件为:混料溫 度60°C，混合料冷却溫度32°C，管材生产加工溫度250°C，生产速度3.0米/分钟。
[0132] 步骤S23.分别在冷却定型后的管材两端0.02mm的长度范围内进行遮挡处理，然后 然后用电子加速器在电子束能量为5.0MEV、福射剂量为180KGY，福照剂量率为19KGY/min的 条件下，对管材表面进行福射交联，得到不溶不融的Ξ维网状结构的管材，管材表面交联厚 度2.5mm。
[0133] 通过将其两端进行局部遮挡，有效避免了整个管材变成固烙性塑料，后期无法进 行热烙连接。
[0134] 实施例6:
[0135] 耐磨耐热外层3包括如下按重量份数计的组份:阳-RT 80份，Ξ締丙基异氯脈酸醋 2.0份，抗氧剂0.8份，二氧化娃0.1份，抗氧剂为立(2,4-二叔下基)亚憐酸苯醋、四巧-(3,5- 二叔下基-4-径基苯基)丙酸]季戊四醇醋和β-(3,5-二叔下基-4-径基苯基)丙酸十八碳醇 醋的混合物；
[0136] 抗菌防垢内层1包括如下按重量份数计的组份:聚乙締 50份，娃酬粉0.5份，抗菌剂 为十二烷基Ξ甲基氯化锭0.1份，硅烷偶联剂Ν-(β-氨乙基)-丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷5份， 二氧化娃5.0份；
[0137] 中间夹层21包括如下按重量份数计的组份:PE-RT 100份，硅烷偶联剂Ν-(β-氨乙 基)-丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷0.1份，二氧化娃8份。
[0138] 本实施例的钢丝骨架管材的制作方法，包括W下步骤：
[0139] 步骤S21.先将钢丝在175°C挤出机上挤出，钢丝表面包覆0.18mm的阳-RT塑料层作 为过塑钢丝作为备用；
[0140] 步骤S22.按聚乙締50份，娃酬粉0.5份，抗菌剂为0.1份，硅烷偶联剂5份，二氧化娃 5.0份重量份数计的抗菌防垢内层1组份通过挤出机挤出管材胚型、冷却成型为内层管材； 内层管材的加工工艺条件为：混料溫度40°C，混合料冷却溫度25°C，管材生产加工溫度178 °C，生产速度0.5米/分钟的，冷却水溫15°C。
[0141] 在内层管材表面上包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，采用红外线对过塑钢丝加热， 溫度在250°C，再通挤出包覆热烙胶，然后再挤出包覆按PE-RT 50份，硅烷偶联剂0.1份，二 氧化娃7份重量份数计的中间夹层21组份，其加工工艺条件为:混料溫度50°C，混合料冷却 溫度25°C，管材生产加工溫度180°C，挤出速度与内层同步配套。
[0142] 接着在中间夹层21表面包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，再挤出包覆热烙胶，接着 在管材表面进行加热处理，再复合上按PE-RT 100份，Ξ締丙基异氯脈酸醋2.0份，抗氧剂 0.8份，二氧化娃5份重量份数计的耐磨耐热外层3组份，冷却定型;其加工工艺条件为:混料 溫度40°C，混合料冷却溫度25°C，管材生产加工溫度180°C，生产速度0.5米/分钟。
[0143] 步骤S23.分别在冷却定型后的管材两端0.5mm的长度范围内进行遮挡处理，然后 用电子加速器在电子束能量为4.0MEV、福射剂量为150KGY，福照剂量率为15KGY/min的条件 下，对管材表面进行福射交联，得到不溶不融的Ξ维网状结构的管材，管材表面交联厚度 5mm。通过将其两端进行局部遮挡，有效避免了整个管材变成固烙性塑料，后期无法进行热 烙连接。
[0144] 将现有的钢丝骨架管材与本发明六个实施例中制备的钢丝骨架管材进行对比，性 能指标如下表所示：
[0145]
[0146]
[0147] 1.划伤快速开裂时间，测试方法:管材表面划伤深度0.05-2.0mm，将管材放在60°C 环境中24小时，再放在0°C的环境中24小时，再放到自然光照下放24小时，再放到23°C的常 溫水中24小时，4种方法反复循环进行对比。
[0148] 2.耐磨性能试验方法，将外层配方生产成实壁管材，化学交联和福射交联的交联 度控制在30-45%，在20-25°C环境条件下，输送含水的尾矿，1个月后测试壁厚的变化率。
[0149] 其他性能指标的测试方法按照常规试验或方法进行测试。
[0150] 凡基于上述技术思想，利用本领域普通技术知识和惯用手段所做的修改、替换、变 更均属于本发明要求保护的范围。
【主权项】
1. 一种耐磨耐热抗菌防垢的钢丝骨架管材，其特征在于，管壁由内而外依次包括抗菌 防垢内层（1)、增强层(2)和耐磨耐热外层(3)，所述的抗菌防垢内层（1)采用防垢、抗菌复合 改性的聚乙稀材料制成，所述的耐磨耐热外层(3)由经过耐磨交联改性的PE-RT材料制成； 所述的增强层(2)包括中间夹层(21)、以及包覆在所述中间夹层内外表面的钢丝网层(22); 所述的中间夹层(21)与抗菌防垢内层(1)之间、中间夹层(21)与耐磨耐热外层(3)之间均通 过热恪胶粘接连接。2. 根据权利要求1所述的钢丝骨架管材，其特征在于， 所述的中间夹层（21)包括如下按重量份数计的组份:PE-RT 50~100份，硅烷偶联剂 0.1-5.0份，二氧化硅0.1-8份。3. 根据权利要求1所述的钢丝骨架管材，其特征在于， 所述的抗菌防垢内层（1)包括如下按重量份数计的组份:聚乙烯50~100份，硅酮粉0.5 ~10份，抗菌剂为0.1~10份，硅烷偶联剂0.1~5.0份，二氧化硅0.1~5.0份。4. 根据权利要求1-3任一项所述的钢丝骨架管材，其特征在于， 所述的耐磨耐热外层（3)包括如下按重量份数计的组份:PE-RT 50~100份，二氧化娃 0.1~10份，交联剂0.2~0.8份，抗氧剂0.2~1.0份，硅烷偶联剂0.1~5.0份。5. 根据权利要求1-3任一项所述的钢丝骨架管材，其特征在于， 所述的耐磨耐热外层（3)包括如下按重量份数计的组份:PE-RT 50~100份，硅烷交联 剂0.1~8份，抗氧剂0.2~1.0份，硅烷偶联剂0.1-5份。6. 根据权利要求1-3任一项所述的钢丝骨架管材，其特征在于， 所述的耐磨耐热外层（3)包括如下按重量份数计的组份:PE-RT 50~100份，三烯丙基 异氰脲酸酯1 .〇~8份，抗氧剂0.1~1.0份，二氧化娃0.1-10份。7. -种如权利要求4所述的钢丝骨架管材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S11.先将钢丝在160~250°C挤出机上挤出，钢丝表面包覆0.1~2.0mm的PE-RT塑 料层作为过塑钢丝作为备用； 步骤S12.按所述重量份数计的抗菌防垢内层（1)组份通过挤出机挤出管材胚型、冷却 成型为内层管材;在内层管材外表面上包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，管材表面再经过红 外线加热，温度250~285 °C，管材表面再通过挤出包覆热熔胶，然后再挤出包覆按所述重量 份数计的中间夹层(21)组份，接着在中间夹层(21)表面包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，再 经过红外线加热，温度250~285°C，再挤出包覆热熔胶，接着在管材表面进行加热处理，再 复合上按所述重量份数计的耐磨耐热外层(3)组份，冷却定型后形成所述的钢丝骨架管材； 所述耐磨耐热外层（3)的工艺条件为：混料温度40~60°C，冷却温度25~32°C，管材生 产加工温度160~260°C，管材生产速度0.5~3.0米/分钟。8. -种如权利要求5所述的钢丝骨架管材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S11.先将钢丝在160-250°C挤出机上挤出，钢丝表面包覆0. l-2.0mm的PE-RT塑料 层作为过塑钢丝作为备用； 步骤S12.按所述重量份数计的抗菌防垢内层（1)组份通过挤出机挤出管材胚型、冷却 成型为内层管材，在内层管材上包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，再通挤出包覆热熔胶，然后 再挤出包覆按所述重量份数计的中间夹层(21)组份，接着在中间夹层(21)表面包覆纵横缠 绕的所述过塑钢丝，再挤出包覆热熔胶，接着在管材表面进行加热处理，再复合上按所述重 量份数计的耐磨耐热外层(3)组份，冷却定型后形成所述的钢丝骨架管材； 制备所述耐磨耐热外层（3)的工艺条件为：在混料温度40~60°C，冷却温度25~32°C， 管材生产加工温度160~260°C，生产速度0.5~3.0米/分钟； 复合管材生产完成后，将管材两端〇. 02~0.5mm的范围内进行包覆，包覆水套套在管材 两端0.02~0.5mm长度范围，包覆水套水温在1~10°C，其余没有包覆部份的管材在水蒸气 80~100 °C的环境中放置2~24小时，完成自动交联。9. 一种如权利要求6所述的钢丝骨架管材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S21.先将钢丝在160-250°C挤出机上挤出，钢丝表面包覆0 . l-2.0mm的PE-RT塑料 层作为过塑钢丝作为备用； 步骤S22.按所述重量份数计的抗菌防垢内层（1)组份通过挤出机挤出管材胚型、冷却 成型为内层管材，在内层管材上包覆纵横缠绕的所述过塑钢丝，再通挤出包覆热熔胶，然后 再挤出包覆按所述重量份数计的中间夹层(21)组份，接着在中间夹层(21)表面包覆纵横缠 绕的所述过塑钢丝，再挤出包覆热熔胶，接着在管材表面进行加热处理，再复合上按所述重 量份数计的耐磨耐热外层(3)组份，冷却定型； 所述耐磨耐热外层（3)的工艺条件为：在混料温度40~60°C，混合料冷却温度25~32 °C，管材生产加工温度160~250°C，生产速度0.5~3.0米/分钟的条件下制备而得； 步骤S23.分别在冷却定型后的管材两端0.020-0.5mm的长度范围内进行遮挡，然后用 电子加速器在电子束能量为1.5-5.0MEV、辐射剂量为100-180KGY，辐照剂量率为11-19KGY/ min的条件下，对管材表面进行辐射交联，得到不融的三维网状结构的管材，管材表面交联 厚度多1.5mm。10. 根据权利要求7-9所述的钢丝骨架管材的制作方法，其特征在于， 制备所述抗菌防垢内层（1)的工艺条件为:混料温度40~60°C，混合料冷却温度25~32 °C，管材生产加工温度160~250°C，生产速度0.5~3.0米/分钟的，冷却水温15~32°C ; 制备所述中间夹层（21)的工艺条件为：采用红外线对过塑钢丝加热，温度在250-285 °C，中间层PE料混料温度40~60°C，混合料冷却温度25~32°C，管材生产加工温度160-250 °C，挤出速度与内层同步配套。
【文档编号】F16L9/147GK105972337SQ201610580976
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月21日
【发明人】张双全, 郝洪波
【申请人】康泰塑胶科技集团有限公司