一种五层结构的低输送阻力聚乙烯塑钢复合管的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种低输送阻力的聚乙烯塑钢复合管，具体是一种五层结构的复合管。
【背景技术】
[0002]降低输送阻力一直是管道集输领域一直在研究的关键技术问题。
[0003]20世纪50年代美国人第一次将内涂层技术应用于输气管道，大大地提高了管道的输量。研究发现，内涂层技术的还能有效防止管道的内壁腐蚀。后来内涂层技术被广泛地应用输油、输气和输水管道的减阻和防腐。内涂层技术效果的原理在于光滑的涂层能够显著降低管道内壁粗糙度，从而减小输送介质与管壁摩擦力，进而提高管道的输送能力。
[0004]目前，管道内的减阻涂层通常采用的是环氧树脂涂层，环氧树脂对金属和水泥管道的内壁具有很好的粘覆能力，同时还能防腐，因此环氧树脂涂层在管道减阻领域应用广泛。然而，环氧树脂涂层在目前市政排水工程中广泛采用的聚乙烯管道上却无法使用，这是因为根据相似相容原理，环氧树脂与聚乙烯管道的内壁完全不粘合，在较短时间内就会被流水冲刷剥离殆尽。而具有低输送阻力的聚乙烯管道在市政排水工程中是迫切需要的，这是因为低阻高输送量的聚乙烯排水管道可以在单位时间内增加20-40%的排水量，从而在暴雨季节尽量降低城市发生内涝的可能性。
[0005]对于聚乙烯排水管道，排水过程中的阻力主要由流体与管壁之间和流体质点之间两部分的摩擦阻力组成。在水润湿管内壁的条件下，最大的流速梯度集中在管壁附近，而且形成较大的剪切力，这是水在管道中流动时阻力的主要来源。而壁面剪切力的大小取决于水与管内壁间的相互作用力，管壁与水分子之间的吸引力越强，则由壁面引起的摩擦阻力损失越大。如果在管道内壁生成一层低表面能的物质，使管的内壁疏水，改变水对管壁的润湿程度，则可以显著减小管壁与水分子间的粘附和降低相互作用力，从而使水在管壁表面形成部分滑移，达到减阻和降低沿程阻力的目的。
[0006]本实用新型中就是利用了上述原理，在聚乙烯塑钢复合管的最内层聚乙烯材料中使用了含氟乙烯基树脂(如PVDF)而达到降低管内壁自由能的目的。这是由于含氟乙烯树脂与聚乙烯的相容性有限，它会逐渐迀移到内层管壁的表面而原位地形成一层疏水层，从而达到减阻目的。
[0007]本实用新型所公开的复合管是以聚乙烯为基础材料的塑钢复合管，一般采用钢带或铝带与聚乙烯树脂进行复合。本领域技术人员所公知的是钢带或铝带与聚乙烯树脂之间不粘合，因此复合管中的金属层容易在使用过程中剥离(剥层)而进行破坏。为了克服这一缺陷，本实用新型中的塑钢复合管采用了五层结构，其中有两层是金属带与聚乙烯树脂的粘接层。
[0008]本实用新型专利公开的五层低输送阻力的聚乙烯塑钢复合管结构简单，刚度和强度高，实施方便，易于大规模生产制造。【实用新型内容】
[0009]本实用新型的目的是针对现有技术的不足，而提供了一种五层结构的低输送阻力聚乙烯塑钢复合管。该塑钢复合管具有诸多优点，很容易推广到市政地下排水领域。
[0010]本实用新型的目的由以下技术措施实现:
[0011]本实用新型提供了一种五层结构的低输送阻力聚乙烯塑钢复合管。
[0012]—种五层结构的低输送阻力聚乙烯塑钢复合管，其特征在于:复合管包括五层，从外到内第一层(最外层)材料为聚乙烯树脂，第二层材料为官能化的聚乙烯树脂，第三层材料为金属带或金属网，第四层材料为官能化的聚乙烯树脂，第五层材料(最内层)为氟化乙烯基树脂和聚乙烯树脂的共混物。
[0013]所述一种五层结构的低输送阻力聚乙烯塑钢复合管，其特征在于:从外到内的第三层材料为钢带，编织钢网和铝带中的一种。
[0014]所述一种五层结构的低输送阻力聚乙烯塑钢复合管，其特征在于:从外到内的第二层和第四层材料为马来酸酐接枝聚乙烯树脂和甲基丙烯酸缩水甘油醚接枝聚乙烯树脂中的一种。第二层和第四层材料是通过化学键进行粘接的反应性树脂。
[0015]所述一种五层结构的低输送阻力聚乙烯塑钢复合管，其特征在于:从外到内的第五层(最内层)材料中的氟化乙烯基树脂是聚偏氟乙烯均聚树脂和聚偏氟乙烯共聚树脂二者之一或二者的组合。
[0016]所述一种五层结构的低输送阻力聚乙烯塑钢复合管，其特征在于:从外到内的第五层(最内层)材料中氟化乙烯基树脂与聚乙烯树脂二者之间的重量比在10: 90-95: 5之间。
[0017]本实用新型具有以下优点:
[0018]本实用新型提供的低输送阻力的聚乙烯塑钢复合管刚度和强度高，结构简单，易于大规模生产制造。特别是特殊的内层材料使得内层管壁为疏水状态而减阻，在单位时间内可以显著提高管道排水量。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型五层结构低输送阻力聚乙烯塑钢复合管的横剖面示意图，同时也作摘要附图。
[0020]附图中的标记说明:
[0021]I为从外到内第一层聚乙烯树脂，2为从外到内第二层官能化的聚乙烯树脂，3为从外到内第三层金属带或金属网，4为从外到内第四层官能化的聚乙烯树脂，5为从外到内第五层(最内层)氟化乙烯基树脂和聚乙烯树脂的共混物。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，但本实用新型并不受以下实施例所限。
[0023]本实用新型公开了一种五层结构的低输送阻力聚乙烯塑钢复合管。包括I第一层聚乙烯树脂，2第二层官能化的聚乙烯树脂，3第三层金属带或金属网，4第四层官能化的聚乙烯树脂，5第五层(最内层)氟化乙烯基树脂和聚乙烯树脂的共混物共五层。
[0024]具体地说，在图1中第一层I采用高密度聚乙烯树脂，第二层2采用马酸酸酐接枝低密度聚乙烯，第三层3采用钢带，第四层4采用马酸酸酐接枝低密度聚乙烯，第五层5采用聚偏氟乙烯均聚树脂(PVDF)和高密度聚乙烯树脂(HDPE)的共混物。其中第五层5的材料中PVDF和HDPE的质量比为40: 60。
【主权项】
1.一种五层结构的低输送阻力聚乙烯塑钢复合管，其特征在于:复合管包括五层，从外到内第一层(最外层)材料为聚乙烯树脂，第二层材料为官能化的聚乙烯树脂，第三层材料为金属带或金属网，第四层材料为官能化的聚乙烯树脂，第五层材料(最内层)为氟化乙烯基树脂和聚乙烯树脂的共混物。2.根据权利要求1所述一种五层结构的低输送阻力聚乙烯塑钢复合管，其特征在于:从外到内的第三层材料为钢带，编织钢网和铝带中的一种。3.根据权利要求1所述一种五层结构的低输送阻力聚乙烯塑钢复合管，其特征在于:从外到内的第二层和第四层材料为马来酸酐接枝聚乙烯树脂和甲基丙烯酸缩水甘油醚接枝聚乙烯树脂中的一种。4.根据权利要求1所述一种五层结构的低输送阻力聚乙烯塑钢复合管，其特征在于:从外到内的第五层(最内层)材料中的氟化乙烯基树脂是聚偏氟乙烯均聚树脂和聚偏氟乙烯共聚树脂二者之一或二者的组合。5.根据权利要求1所述一种五层结构的低输送阻力聚乙烯塑钢复合管，其特征在于:从外到内的第五层(最内层)材料中氟化乙烯基树脂与聚乙烯树脂二者之间的重量比在10: 90-95: 5 之间。
【专利摘要】本实用新型提供了一种五层结构的低输送阻力聚乙烯塑钢复合管。该聚乙烯塑钢复合管采用了两层粘接层以提高聚乙烯树脂和金属之间的复合强度，同时第五层(最内层)材料中使用了含氟乙烯基树脂从而达到降低管内壁自由能及形成疏水层而进行减阻的目的。该聚乙烯塑钢复合管结构简单，刚度和强度高，实施方便，易于大规模生产制造，很容易推广到市政地下排水管网领域。
【IPC分类】F16L9/147
【公开号】CN204805752
【申请号】CN201520124992
【发明人】廖康平, 张军华, 廖敏, 周涛
【申请人】乐山铭平方塑料制品科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年2月28日