专利名称：一种铝塑复合管及其制备方法
技术领域：
本发明属于铝塑复合材料领域，具体涉及一种铝塑复合管及其制备方法。本发明可以替代现有的钢管、铜管、尼龙管、橡胶管，适应于恶劣环境条件下的使用。
背景技术：
铝塑复合管具有优良的性能，应用范围广泛。但现有的普通铝塑复合管大多是由塑料-铝带-塑料构成，中间界面涂布热溶胶，经过挤出机共挤复合而成，它的低温工作效果不好，耐冷热交变试验性能差，长时间输送烃类油时会产生溶胀现象，限制了铝塑复合管在汽车、工程领域的应用。
中国专利(公开号CN2612859，专利号ZL03230313.0)公开了发明创造名称为《一种铝网增强的铝塑复合管》的发明专利技术。其特点是中间铝骨架层上开设有筛孔，热熔胶内粘接层、热熔胶外粘接层能穿(通)过骨架层上的筛(网)孔，使得这两个热熔层互为相连，加固了层间结构的粘连强度。其不足之处是中间铝骨架层的耐压强度差，仍难以满足低温工作的需要。
发明内容
针对现有的铝塑复合管存在的上述低温工作效果不好、耐冷热交变试验性能差、耐压强度差的不足，本发明提供一种铝塑复合管及其制备方法。本发明的铝塑复合管可以在低温恶劣工作环境条件下使用，耐冷热交变试验性能好，耐压强度高。
本发明的一种铝塑复合管包括高分子塑料材料层、铝带层和热熔胶粘接剂层，在高分子塑料材料层之间含有铝带层，铝带上设置有多个孔洞，高分子塑料材料层和铝带层之间有粘接剂层，在高分子塑料材料中加入添加剂丙烯酸。
铝带上的孔洞为圆形、方形、椭圆形、三角形或其它形状中的一种或以上。
铝带上的孔洞为圆形、方形、椭圆形、三角形或其它形状中的随机组合。
制备本发明所用的高分子塑料材料可采用高密度聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚苯乙烯中的一种；热熔胶粘接剂采用聚丙烯热熔胶。
制备本发明所用的铝带采用加厚型的铝带，比普通的铝带增加0.1mm～0.2mm的厚度较好。
制备本发明所用的塑料添加剂为3％～8％的丙烯酸溶液。
铝带按下列规则打孔有孔铝带的孔径为5mm～8mm，横孔排列为三孔均距，竖孔间距为横孔间距的3倍左右。
铝带上的孔径大小形状、孔的排布间距可根据管径大小的变化进行适当的调整或变化。
本发明的一种铝塑复合管的制备方法，其特点在于包括以下步骤
a)先将铝带按一定的排布规律打孔；b)铝带经由预成型机构变为铝半管；c)铝半管经加热器加热至200℃左右，然后进入内管机头定径对缝处理成铝管后出模，焊接成管；d)将高分子塑料材料、丙烯酸与填料充分混合，加热至160℃～170℃，经挤出机挤出；e)将挤出的塑料高分子聚合物用内管机头挤出内塑管，同时吹出压缩空气对内塑管扩张施压；f)将挤出的塑料高分子聚合物用外管机头挤出外塑管，将外胶外塑包覆在铝管外壁上；g)将聚丙烯热熔胶均匀涂布在有孔铝管的内外壁上；h)将内塑管、外塑管与均匀涂布有聚丙烯热熔胶的有孔铝管一起进入共挤出模头的模腔内；i)模腔内，加热升温至210℃左右，升压至6Mpa以上，恒温、恒压1～5小时，完成共聚反应成型；j)在管材完成共聚反应成型后，采用循环水冷却方式降温至室温，再存放5～12小时，完成交联反应。
本发明的铝塑复合管采用带有多个孔洞的铝带层，使其结构形式由普通铝塑复合管的“层状”复合形式改变为“分散型”复合形式，提高了铝塑复合管的复合强度和管材自身的韧性。采用有孔铝带层以后，参与复合的各组分通过“孔隙”混为一体，它们的复合不仅靠胶粘剂粘结，还有基体和增强体通过孔隙相互之间产生的抑制、抗衡和依赖，因而增强了各组分之间的聚合力，提高了管材自身的整体性。
本发明为了抑制塑料基体被烃类油长时间浸泡产生溶胀现象，在用于制备铝塑复合管的塑料基体中先加入丙烯酸，然后在高温高压复合成型的过程中丙烯酸与塑料基体的高分子材料发生共聚反应，形成分子量更大的聚合物，塑料基体由被动被胶粘剂粘结，变为主动参与反应和粘结，反应和粘结形成的聚合物线型大分子更加紧凑有序的包覆在有孔铝带周围，有孔铝带和塑料基体更加紧密地复合成一个整体，因而增加了抵抗溶胀现象发生的能力。
本发明通过采用有孔铝带和在塑料基料中加入丙烯酸，改变了铝塑复合材料的结构形式，提高了管材自身的机械性能，改善了管材的耐低温性能和耐冷热交变性能，可以较好的抑制经烃类油长期浸泡发生的溶胀现象，其环应力和径向耐压强度都明显高于现有的铝塑复合管，使其最低使用温度降至50℃左右；本发明适用于汽车工业、民用工程建筑等领域中的冷热给排水、采暖、燃气、燃油输送等管道系统，也可用于其它较低温度环境条件下的使用。
具体实施例方式
实施例1制备本发明所用的高分子塑料材料材料采用高密度聚乙烯，粘接剂采用聚丙烯热熔胶，采用比普通的铝带增加0.2mm的加厚型的铝带，铝带上的孔洞为圆形，塑料添加剂采用浓度为5％的丙烯酸溶液。
铝塑复合管的制备过程包括以下步骤a)先将铝带按一定的排布规律打孔，然后卷成管状，经焊接成有孔铝管；b)铝带经放卷机、接带机和储带仓完成放卷、接带和储带；c)铝带经由焊接平台上安装的预成型机构变为铝半管；d)铝半管经焊接平台上的加热器加热至200℃左右，然后进入内管机头；e)铝半管经内管机头定径对缝处理成铝管后出模，焊接成管；f)将高密度聚乙烯、丙烯酸与填料充分混合，加热至170℃左右，经挤出机挤出；g)将挤出的塑料高分子聚合物用内管机头挤出内塑管，同时吹出压缩空气对内塑管扩张施压；h)将挤出的塑料高分子聚合物用外管机头挤出外塑管；将外胶外塑包覆在铝管外壁上；i)将聚丙烯热熔胶均匀涂布在有孔铝管的内外壁上；j)将内塑管、外塑管与均匀涂布有聚丙烯热熔胶的有孔铝管一起进入共挤出模头的模腔内；k)模腔内，加热升温至210℃左右，升压至6Mpa以上，恒温、恒压3小时，完成共聚反应成型；l)在管材完成共聚反应成型后，采用循环水冷却方式降温至室温，再存放8小时，完成交联反应。
实施例2制备本发明所用的高分子塑料材料材料采用聚丙烯PP-R，粘接剂采用聚丙烯热熔胶，采用比普通的铝带增加0.1mm的加厚型的铝带，铝带上的孔洞为三角形，塑料添加剂采用浓度为3％的丙烯酸溶液。
制备过程基本同上，其中步骤k)模腔内，加热升温至220℃左右，升压至6Mpa，恒温、恒压5小时，完成共聚反应成型；步骤1)在管材完成共聚反应成型后，采用循环水冷却方式降温至室温，再存放10小时，完成交联反应。
实施例3制备本发明所用的高分子塑料材料材料采用聚苯乙烯，粘接剂采用聚丙烯热熔胶，采用比普通的铝带增加0.2mm的加厚型的铝带，铝带上的孔洞为方形、椭圆形交替排列，塑料添加剂采用浓度为8％的丙烯酸溶液。
制备过程基本同上，其中步骤k)模腔内，加热升温至210℃左右，升压至6Mpa，恒温、恒压3小时，完成共聚反应成型；步骤1)在管材完成共聚反应成型后，采用循环水冷却方式降温至室温，再存放6小时，完成交联反应。
权利要求
1.一种铝塑复合管，其特征在于包括高分子塑料材料层、铝带层和热熔胶粘接层，在高分子塑料材料层之间含有铝带层，铝带上设置有多个孔洞，高分子塑料材料层和铝带层之间有热熔胶粘接层，其中高分子塑料材料中加入添加剂丙烯酸。
2.根据权利要求1所述的一种铝塑复合管，其特征在于所述的铝带层的铝带上的孔洞为圆形、方形、椭圆形、三角形或其它形状中的一种或以上。
3.根据权利要求1所述的一种铝塑复合管，其特征在于所述的铝带层的铝带上的孔洞为圆形、方形、椭圆形、三角形或其它形状中的随机组合。
4.根据权利要求1所述的一种铝塑复合管，其特征在于所述的高分子塑料材料采用高密度聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚苯乙烯中的一种；粘接剂采用聚丙烯热熔胶。
5.根据权利要求3所述的一种铝塑复合管，其特征在于所述的铝带采用加厚型的铝带。
6.根据权利要求3所述的一种铝塑复合管，其特征在于所述的塑料添加剂为3％～8％的丙烯酸溶液。
7.一种权利要求1的铝塑复合管的制备方法，其特点在于包括以下步骤a)先将铝带按一定的排布规律打孔；b)铝带经由预成型机构变为铝半管；c)铝半管经加热器加热至200℃左右，然后进入内管机头定径对缝处理成铝管后出模，焊接成管；d)将高分子塑料材料、丙烯酸与填料充分混合，加热至160℃～170℃，经挤出机挤出；e)将挤出的塑料高分子聚合物用内管机头挤出内塑管，同时吹出压缩空气对内塑管扩张施压；f)将挤出的塑料高分子聚合物用外管机头挤出外塑管，将外胶外塑包覆在铝管外壁上；g)将聚丙烯热熔胶均匀涂布在有孔铝管的内外壁上；h)将内塑管、外塑管与均匀涂布有聚丙烯热熔胶的有孔铝管一起进入共挤出模头的模腔内；i)模腔内，加热升温至210℃左右，升压至6Mpa以上，恒温、恒压1～5小时，完成共聚反应成型；j)在管材完成共聚反应成型后，采用循环水冷却方式降温至室温，再存放5～12小时，完成交联反应。
全文摘要
本发明提供了一种铝塑复合管及其制备方法，本发明的铝塑复合管在高分子塑料材料层之间含有铝带层，铝带上设置有多个孔洞，高分子塑料材料层和铝带层之间有热熔胶粘接层，在高分子塑料材料中加入添加剂丙烯酸。本发明的制备方法的特点是先将铝带打孔，经加热、定径、对缝处理后焊接成管；然后将高分子塑料材料、丙烯酸与填料充分混合，加热挤出高分子塑料聚合物，制成内塑管和外塑管；将内塑管、外塑管与均匀涂布有聚丙烯热熔胶的有孔铝管一起进入共挤出模头的模腔内；加热升温、升压，再恒温、恒压完成共聚成型反应。本发明通过改变复合材料的结构形式，改善了管材的强度、耐低温性能和耐冷热交变性能，能够较好的抑制烃类油浸泡发生的溶胀现象。
文档编号F16L9/00GK1724918SQ200510021209
公开日2006年1月25日 申请日期2005年7月1日 优先权日2005年7月1日
发明者孙经尧 申请人:孙经尧