新型高强度hdpe波纹管及其生产方法
【专利摘要】一种新型高强度HDPE波纹管，所述水管最里层为HDPE芯管，所述HDPE芯管外包裹有不锈钢网层，不锈钢网层外包裹有PE外层，所述PE外层包裹有弧形波纹状外壳层。本发明具有抗冲击性能好、耐压强度高、生产成本低、保温性好、不易受气候影响等特点。其不锈钢网层能够增加波纹管耐压强度，促使波纹管不易发生破裂现象，同时具有良好的抗冲击性能，应用时只需要较薄的管壁就可以满足要求。PE外层与波纹状耐候层之间填充有聚氨酯发泡塑料，可以保持管道的温度不易受环境的影响。使得管道的耐候性能是一般的塑料管道所不能比拟的。因此应用前景乐观，是传统PE波纹管的更新换代产品。
【专利说明】 新型高强度HDPE波纹管及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种HDPE波纹管，特别涉及一种新型高强度HDPE波纹管及其生产方法。
【背景技术】
[0002]现在HDPE波纹管多以聚乙烯管材为主导，具有重量轻、耐高压、韧性好、施工快寿命长等特点，除了具有普通塑料管所具有的耐腐蚀性好，绝缘性高，内壁光滑，流动阻力小等特点以处，还因采用了特殊的中空环形结构，具有优异的环刚度和良好的强度与韧性，及重量轻，耐冲击性强，不易破损等特点。目前在发达国家的诸多领域已经广泛应用，尤其是在美国，加拿大，日本以及欧洲许多国家，双壁波纹管广泛应用于市政排水排污，农业灌溉，煤矿通风、化工、通信电缆护套等领域。目前，HDPE波纹管发展很快，很多关于波纹管的发明很多，如中国专利公开了一种“钢增强PE波纹管及其制造设备(专利申请号2011100879570)”，该波纹管包括由塑料板带螺旋卷制的管道内壁，在管道内壁外侧至少包有一层钢网，在钢网外侧包覆管壁聚乙烯层，钢带固定在聚乙烯层上，并且在钢带外包覆聚乙烯层。该本发明虽然可以将管道管径做得很大，一定程度上解决了现有金属管易腐蚀生锈的问题，但还是存在着工艺复杂、保温性差、抗冲击性差、耐压强度不高、生产成本高、易受气候影响等缺陷。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是要提供一种新型高强度HDPE波纹管及其生产方法，以解决现有管道生产工艺复杂、抗冲击性差、耐压强度不高、生产成本高、保温性差、易受气候影响等技术问题。
[0004]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:一种新型高强度HDPE波纹管，所述水管最里层为HDPE芯管，所述HDPE芯管外包裹有不锈钢网层，不锈钢网层外包裹有PE外层，所述PE外层包裹有弧形波纹状外壳层，所述PE外层与弧形波纹状外壳层之间填充有聚氨酯发泡塑料。
[0005]作为优选，所述PE外层由以下组分按重量比制成:PE树脂(高密度聚乙烯)50份，云母粉2份?3份，SBS苯乙烯类热塑性弹性体(TPU) 3?8份。
[0006]作为优选，所述外壳层由以下组分按重量比制成:HDPE树脂80?85份、硫酸钙晶须3份?6份，纳米二氧化钛I?2份、硼酸铝晶须2?3份、四[β -(3，5- 二叔丁基_4_羟基苯基)丙酸]季戍四醇酯0.3?0.5份、邻轻基苯甲酸苯酯0.3?0.5份、聚乙烯腊0.2?0.3 份。
[0007]—种新型高强度HDPE波纹管的生产方法，该方法包括以下步骤:Α.按重量比将HDPE树脂投入第一挤塑机料斗；按重量比将PE树脂、云母粉、SBS苯乙烯类热塑性弹性体(TPU)混合后投入第二挤塑机料斗内；按重量比将HDPE树脂、硫酸钙晶须，纳米二氧化钛、硼酸铝晶须、四[β_(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、邻羟基苯甲酸苯酯份、聚乙烯蜡混合后投入外壳层挤塑机料斗内；
B.生产时，第一挤塑机将HDPE芯管5挤出，挤出后的HDPE芯管经过水冷和定径后，不锈钢丝分别从左右两边以左旋右旋的方式缠绕在HDPE芯管上，缠绕的角度为50度，使得管材轴向和环向均匀受力，形成为不锈钢网层；
C.在HDPE芯管上缠绕后经过加热，然后由第二挤塑机挤出PE外层将HDPE芯管包裹，再经过外壳层挤塑机、波纹成型机后，弧形波纹状外壳层将PE外层包裹，在外壳层成形后，在外壳层上的凸处钻若干孔，填充聚氨酯发泡塑料，封闭钻孔，让管体转动起来，在离心的作用下，保证填充聚氨酯发泡塑料将PE外层与外壳层粘为一体，从而获得新型高强度HDPE波纹管。
[0008]本发明中，硫酸钙晶须、纳米二氧化钛、硼酸铝晶须协同作用，具有良好的分散性能和表面活性；SBS苯乙烯类热塑性弹性体，可以有效的提高制品的韧性和刚性、热变形温度、尺寸稳定性。
[0009]本发明具有抗冲击性能好、耐压强度高、生产成本低、保温性好、不易受气候影响等特点。其不锈钢网层能够增加波纹管耐压强度，促使波纹管不易发生破裂现象，同时具有良好的抗冲击性能，应用时只需要较薄的管壁就可以满足要求。PE外层与波纹状耐候层之间填充有聚氨酯发泡塑料，可以保持管道的温度不易受环境的影响。使得管道的耐候性能是一般的塑料管道所不能比拟的。因此应用前景乐观，是传统PE波纹管的更新换代产品。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明结构剖视图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0012]图1是本发明的结构示意图；图2是本发明结构剖视图。由图1结合图2可知，一种新型高强度HDPE波纹管由HDPE芯管5、不锈钢网层3等构成。水管最里层为HDPE芯管5，HDPE芯管5外包裹有不锈钢网层3，不锈钢网层3外包裹有PE外层4，PE外层4包裹有弧形波纹状外壳层31，PE外层4与弧形波纹状外壳层31之间填充有聚氨酯发泡塑料32。
[0013]以下是新型高强度HDPE波纹管制造中的几个实例。
[0014]实施例1:按重量比将HDPE树脂(高密度聚乙烯)50份投入第一挤塑机料斗；按重量比将PE树脂50份、云母粉2份、SBS苯乙烯类热塑性弹性体(TPU)S份混合后投入第二挤塑机料斗内；按重量比将HDPE树脂80份、硫酸钙晶须2份，纳米二氧化钛I份、硼酸铝晶须I份、四[β_ (3，5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3份、邻羟基苯甲酸苯酯
0.3份、聚乙烯蜡0.2份混合后投入外壳层挤塑机料斗内。生产时，第一挤塑机将HDPE芯管5挤出，挤出后的HDPE芯管5经过水冷和定径后，不锈钢丝分别从左右两边以左旋右旋的方式缠绕在HDPE芯管5上，缠绕的角度为50度，使得管材轴向和环向均匀受力，形成为不锈钢网层3。在HDPE芯管5上缠绕后经过加热，然后由第二挤塑机挤出PE外层将HDPE芯管5包裹，再经过外壳层挤塑机、波纹成型机后，弧形波纹状外壳层31将PE外层包裹，在外壳层31成形后，在外壳层31上的凸处钻若干孔，灌入聚氨酯发泡塑料32，封闭钻孔，让管体转动起来，在离心的作用下，保证填充的聚氨酯发泡塑料32将PE外层与外壳层粘为一体，从而获得优异的新型高强度HDPE波纹管。
[0015]实施例2:按重量比将HDPE树脂(高密度聚乙烯)50份投入第一挤塑机料斗；按重量比将PE树脂50份、云母粉3份、SBS苯乙烯类热塑性弹性体(TPU) 3份混合后投入第二挤塑机料斗内；按重量比将HDPE树脂82份、硫酸钙晶须3份，纳米二氧化钛2份、硼酸铝晶须1份、四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5份、邻羟基苯甲酸苯酯0.4份、聚乙烯蜡0.3份混合后投入外壳层挤塑机料斗内。生产方式同上。
[0016]实施例3:按重量比将HDPE树脂(高密度聚乙烯)50份投入第一挤塑机料斗；按重量比将PE树脂50份、云母粉2.5份、SBS苯乙烯类热塑性弹性体(TPU) 3~8份混合后投入第二挤塑机料斗内；按重量比将HDPE树脂80份、硫酸钙晶须2.5份，纳米二氧化钛1份、硼酸铝晶须2份、四[β_ (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3份、邻羟基苯甲酸苯酯0.5份、聚乙烯蜡0.2份混合后投入外壳层挤塑机料斗内。生产方式同上。
[0017]为了验证本发明的效果，将实施例1-3比其它公司现有HDPE波纹管进行对比，具体如下表所示。
[0018]表1:两种波纹管之间的对比实验结果
【权利要求】
1.一种新型高强度HDPE波纹管，其特征是所述水管最里层为HDPE芯管，所述HDPE芯管外包裹有不锈钢网层，不锈钢网层外包裹有PE外层，所述PE外层包裹有弧形波纹状外壳层，所述PE外层与弧形波纹状外壳层之间填充有聚氨酯发泡塑料。
2.根据权利要求1所述的新型高强度HDPE波纹管，其特征是所述PE外层由以下组分按重量比制成:PE树脂(高密度聚乙烯)50份，云母粉2份?3份，SBS苯乙烯类热塑性弹性体(TPU) 3?8份。
3.根据权利要求1所述的新型高强度HDPE波纹管，其特征是所述外壳层由以下组分按重量比制成=HDPE树脂80?85份、硫酸钙晶须3份?6份，纳米二氧化钛I?2份、硼酸铝晶须2?3份、四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3?0.5份、邻羟基苯甲酸苯酯0.3?0.5份、聚乙烯蜡0.2?0.3份。
4.一种新型高强度HDPE波纹管的生产方法，该方法包括以下步骤:Α.按重量比将HDPE树脂投入第一挤塑机料斗；按重量比将PE树脂、云母粉、SBS苯乙烯类热塑性弹性体(TPU)混合后投入第二挤塑机料斗内；按重量比将HDPE树脂、硫酸钙晶须，纳米二氧化钛、硼酸铝晶须、四[β_(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、邻羟基苯甲酸苯酯份、聚乙烯蜡混合后投入外壳层挤塑机料斗内； B.生产时，第一挤塑机将HDPE芯管5挤出，挤出后的HDPE芯管经过水冷和定径后，不锈钢丝分别从左右两边以左旋右旋的方式缠绕在HDPE芯管上，缠绕的角度为50度，使得管材轴向和环向均匀受力，形成为不锈钢网层； C.在HDPE芯管上缠绕后经过加热，然后由第二挤塑机挤出PE外层将HDPE芯管包裹，再经过外壳层挤塑机、波纹成型机后，弧形波纹状外壳层将PE外层包裹，在外壳层成形后，在外壳层上的凸处钻若干孔，填充聚氨酯发泡塑料，封闭钻孔，让管体转动起来，在离心的作用下，保证填充聚氨酯发泡塑料将PE外层与外壳层粘为一体，从而获得新型高强度HDPE波纹管。
【文档编号】C08L53/02GK103807518SQ201210448477
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月12日 优先权日:2012年11月12日
【发明者】郭翠芳, 林枫 申请人:郭翠芳