专利名称：拉伸定向的有无机填料塑料层的高强度复合塑料管的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种靠聚合物的高分子拉伸定向来增加强度的有无机填料层的高强度复合塑料管。
各种材料的塑料管，包括共挤出法生产的复合管在工程中应用已相当普遍，为了满足不同工程和压力的需要，除了采用不同材料和不同管材壁厚来适应外，还采用不同类别材料复合而成新结构材料的各种管道，如钢塑复合，玻纤与树脂复合等管道。管道在某些工程应用中除了内承压力这一性能重要外，管的外承压力以及管的刚性也很重要，利用聚合物的高分子拉伸定向来增加强度是塑料特别是结晶塑料最有优势的特性，可以节约管壁厚及原材料，但使用中管因壁厚减薄而使管的外承压力以及刚性都大大降低。若为了充分满足其外承压力及刚性，有可能复合较厚的材料，这样将已节约的材料为了满足外承压力和刚性的性能要求而抵消掉了。
鉴于以上原因，本发明的目的是为了提供一种能充分发挥靠聚合物的高分子拉伸定向来提高管道内承压力的这一技术优势，又能节约原材料和增加管道外承压力和刚性的拉伸定向的有无机填料塑料层的高强度复合塑料管。
本发明的目的是这样来实现的本发明高强度复合塑料管的管壁中有至少一层有无机填料的塑料层和至少一层经过径向和轴向双向拉伸定向的或经过径向拉伸定向的或径向强度高于轴向强度的塑料层。
上述的复合塑料管的管壁中的各塑料层是采用不同种类高分子聚合物制成。
上述的复合塑料管的管壁中的各塑料层填充相同的或不相同的同粒径或不同粒径的无机填料。
上述的复合塑料管的管壁复合有发泡塑料层，且发泡塑料层的最外层上有质密层。
上述的复合塑料管的管壁中的无机填料塑料层是发泡塑料层。
上述的复合塑料管的管壁中有至少一层未经拉伸定向的塑料层。
上述的复合塑料管的管壁中的各塑料层之间复合有粘结剂层。
上述的复合塑料管的管壁中的各塑料层之间熔融复合，也可采用其它方法复合。
本发明的塑料管的管壁是由不同性能的塑料层、不同无机填充材料的塑料层、发泡或不发泡的不同形态的塑料层，以粘结剂或熔融法或其它方法使其之间以不同组合方式复合，特别是有至少一层无机填料塑料层参与复合，使管的性能得到更充分的扩展。本发明复合塑料管的双向拉伸定向或径向拉伸定向或径向强度较高的塑料层，是因为拉伸定向工艺的处理使聚合物的高分子在其玻璃化态温度以上，粘流态温度以下沿着拉伸施力的方向产生分子定向作用和排列，从而产生施力方向的抗拉力，此工艺处理后的塑料层比不拉伸定向处理的塑料层高5至14倍的抗拉强度，也即大大节约了管壁的壁厚及原材料。该塑料层有较高的强度，可以作为管的内承压力层来使用，但作为工程用管来讲，某些领域却缺乏刚性。在塑料层上复合挤出一定壁厚的有较高比例的无机填充料的塑料层，可以使该管获得较高的刚性，较低的原料成本且方便管与管之间的熔接或通过管件熔接或粘结。当为了追求管壁厚和刚性而采用的塑料层的无机填料比例太高影响到管件与之熔接时，可以在本发明复合塑料管的上面再复合挤出一定壁厚不经拉伸定向的塑料层来改善该管与管件的熔接性或粘结性。当管道特别需要保温或降低介质输送噪音时，可以将无机填料的塑料层发泡或在其上复合挤出一层发泡塑料层。本发明复合塑料管的无机填料塑料层可以采用不同材料的不同粒径的如纳米级、微米级的无机材料作为填料来获得不同的综合性能的管道，可以通过这层塑料层的材料和粒径的变化扩展管的功能和性能。
该管的双向拉伸定向或径向拉伸或径向强度较高的塑料层，也可以依设计需要加入纳米级或微米级无机填料，而获得更佳的性能。
现结合实施例进一步说明本发明复合塑料管充分发挥了靠聚合物的高分子拉伸定向来提高管道内承压力的技术优势，又能节约原材料和增加管道外承压力和刚性。比一般挤出法生产的塑料管和复合管以及双向拉伸塑料管，有更高的内、外承压能力和综合性能。
图1为本发明实施例1结构示意图。
图2为本发明实施例2结构示意图。
图3为本发明实施例3结构示意图。
实施例1图1给出了本发明实施例1图。本实施例1复合塑料管管壁1中有塑料层2，与塑料层2熔融复合的经过径向和轴向双向拉伸定向的高密度聚乙烯塑料层3。塑料层是在高密度聚乙烯塑料中加入了20～30％(重量)的无机填料碳酸钙制成。
实施例2图2给出了本发明实施例2图。本实施例2复合塑料管管壁4中有经过径向拉伸定向的塑料层5，包覆于塑料层5外周的与塑料层5熔融复合的有无机填料--碳酸钙的塑料层6，包覆于塑料层6外周的与塑料层6熔融复合的发泡塑料层7。发泡塑料层7外周是质密层8。塑料层6中加入了2～5％(重量)的纳米级无机填料--玻璃纤维。各塑料层材料采用聚丙烯或均聚聚丙烯(PP-H)或碳酸共聚丙烯(PP-C)或是无规共聚聚丙烯(PP-R)。
实施例3图3给出了本发明实施例3结构示意图。本实施例3复合塑料管的管壁9中有径向强度高于轴向强度的尼龙66(或尼龙6)塑料层10，包覆与塑料层10外周的通过粘接剂层11与塑料层10连接的有无机填料--玻璃纤维和聚丙烯共混材料塑料层12。包覆于塑料层12外周的与之熔融复合连接的未拉伸聚丙烯塑料层13。
实施例4图4给出了本发明实施例4结构示意图。本实施例4复合塑料管管壁14中的经过径向和轴向双向拉伸定向的(或经过径向拉伸定向的或径向强度高于轴向强度的)聚丙烯塑料层15，包覆于塑料层15外周的与塑料层熔融复合的有无机填料--玻璃纤维的发泡聚丙烯层16，塑料层16的外周是质密层17。
权利要求
1，一种拉伸定向的有无机填料塑料层的高强度复合塑料管，其特征在于复合塑料管的管壁中有至少一层含无机填料的塑料层和至少一层经过径向和轴向双向拉伸定向的或经过径向拉伸定向的或径向强度高于轴向强度的塑料层。
2，如权利要求1所述的拉伸定向的有无机填料塑料层的高强度复合塑料管，其特征在于复合塑料管的管壁中各塑料层采用不同种类高分子聚合物制成。
3，如权利要求1或2所述的拉伸定向的有无机填料塑料层的高强度复合塑料管，其特征在于复合塑料管的管壁中的各塑料层填充相同的或不相同的同粒径或不同粒径的无机填料。
4，如权利要求1或2所述的拉伸定向的有无机填料塑料层的高强度复合塑料管，其特征在于复合塑料管的管壁中有发泡塑料层，且发泡塑料层的最外层有质密层。
5，如权利要求1或2所述的拉伸定向的有无机填料塑料层的高强度复合塑料管，其特征在于复合塑料管的管壁中的无机填料塑料层是发泡塑料层。
6，如权利要求1或2所述的拉伸定向的有无机填料塑料层的高强度复合塑料管，其特征在于复合塑料管的管壁中至少复合有一层未拉伸定向的塑料层。
7，如权利要求1或2所述的拉伸定向的有无机填料塑料层的高强度复合塑料管，其特征在于复合塑料管的管壁中各塑料层之间复合有粘结剂层。
8，如权利要求1或2所述的拉伸定向的有无机填料塑料层的高强度复合塑料管，其特征在于复合塑料管的管壁中各塑料层之间熔融复合。
全文摘要
本发明提供了一种靠聚合物的高分子拉伸定向来增加强度的有无机填料塑料层的高强度复合塑料管。本发明复合塑料管的管壁中有至少一层有无机填料的塑料层和至少一层经过径向和轴向双向拉伸定向的或经过径向拉伸定向的或径向强度高于轴向强度的塑料层。本发明复合塑料管比一般挤出法生产的塑料管和复合管以及双向拉伸塑料管有更高的内、外承压能力和综合性能。
文档编号B29C55/00GK1295208SQ00116179
公开日2001年5月16日 申请日期2000年10月17日 优先权日2000年10月17日
发明者甘国工 申请人:甘国工