专利名称：增强热塑性塑料管的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种增强热塑性塑料管。
背景技术：
增强热塑性塑料管(简称RTP管)的用途越来越广泛，目前已可用于一些 具有特殊要求的场所，例如在压力高达100bar下输送原油和酸天然气(sour gas)等。目前使用的一种增强热塑性塑料管包括由高密度聚乙烯材料(HDPE) 制作的内层管和外层管，在内层管和处层管之间设置有由钢带、钢丝、玻璃纤 维或者芳纶纤维构成的增强材料。以钢带或钢丝作为增强材料制成的管材其缺 点是重量大，运输、施工均不太方便；以玻璃纤维或者芳纶纤维作为增强材料 制成的管材其缺点是耐压性能不高，不能满足某些特殊要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是将提供一种重量较轻、耐压性能得到大幅提 高的增强热塑性塑料管。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是所述的增强热塑性塑料 管，包括内层管和外层管，其特点是在内层管和外层管之间还设置有增强层， 增强层由至少两层经过等离子体处理过的玄武岩纤维缠绕而成。
本发明进一步的技术方案是上述相邻两层的玄武岩纤维的缠绕方向相反。
上述的玄武岩纤维是经过等离子体处理后再用树脂进行接枝和包覆的玄武 岩纤维。
上述的内层管和外层管由高密度聚乙烯材料制成。
连续玄武岩纤维(Continuous Basalt Fibre简称CBF)是以天然的火山喷 出岩作为原料，经熔融纺丝制成的连续纤维。它具有力学性能好、耐高低温性
能好(可在一269 70(TC范围内连续工作)、性价比高、耐酸耐碱、抗紫外线性 能好、耐环境性能好、绝缘性能好、吸湿性低、抗辐射、良好的透波性能等优 点。经等离子体处理后的玄武岩纤维同有机基体材料(如树脂)界面之间的胶 合作用得到了很大提高。
本发明的优点是所述的增强热塑性塑料管的重量仅为钢管重量的1/4，耐 压性能也有了很大提高，可以承受800帕的压力，使用寿命长，抗腐蚀性强； 而且该种管材可加工成几百米长的盘巻，施工铺设更加方便，并且接头更少。
图1是本发明所述的增强热塑性塑料管的结构示意图； 图2是本发明中所述用等离子体处理玄武岩纤维的工艺流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步地描述。 如图1所示，所述的增强热塑性塑料管，包括内层管11和外层管31，内层 管11和外层管31均由高密度聚乙烯(HDPE)材料制成，其特点是在内层管 11和外层管31之间还设置有至少两层由等离子体处理过、并且再用树脂进行接 枝和包覆的玄武岩纤维缠绕而成的增强层21。在具体制作过程中，在内层管ll 上缠绕玄武岩纤维时，可对内层管ll进行加热，这样在缠绕时可使玄武岩纤维 表面的树脂受热熔融，使其与内层管ll之间、以及相邻两层玄武岩纤维之间能 很好地复合，将玄武岩纤维以螺旋状的缠绕方式一层层地缠绕在内层管11外侧， 并且使相邻两层的玄武岩纤维的缠绕方向相反，缠绕时玄武岩纤维的缠绕角可 以选择在20° 80°之间；缠绕工作结束后，再通过挤出^l模头进行在线涂敷 上一层高密度聚乙烯材料(HDPE)保护层，构成外层管31。
需要说明的是，用等离子体对玄武岩纤维进行处理可以采用图2所示的工 艺路线，即将待处理的玄武岩纤维1沿轴向穿过射频等离子体发生器2中的
放电电极21之间，在射频等离子体发生器2的后面设置有一个盛装树脂溶液的 样品池4，所述的树脂选自乙烯一醋酸乙烯酯、聚乙烯醇縮丁醛、苯乙烯一异戊 二烯一苯乙烯嵌段共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性聚氨酯树脂、聚酯弹性 体、环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂等，工作时用汽油、无水乙醇、丙酮等溶 剂将树脂溶解配制成浓度为2 15%的溶液，并将该树脂溶液装在样品池4中。 经过等离子体处理后的玄武岩纤维1在四个压辊装置3的导引下，穿过盛装有 树脂溶液的样品池4、并浸透树脂溶液，利用树脂对玄武岩纤维1进行接枝和包 覆，然后出样品池4，在后部有一个自动收巻机6，可以将处理后的玄武岩纤维 l进行在线收巻，通过调节收巻轴的转速来调节玄武岩纤维的走线速度。调节样 品池4和收巻机6之间的距离，以保证浸透树脂溶液的玄武岩纤维1上的溶剂 得到充分地挥发，在它们之间还可以安装一个加热装置5，以尽量使玄武岩纤维 1上的溶剂得到充分地挥发。工作时，接通电源，使射频等离子体发生器2正常 工作，调节等离子体放电功率为500W，调节两个放电电极21之间的距离为5毫 米，使其在常压下通过介质阻挡放电方式产生高能量的、均匀的等离子体。玄 武岩纤维经过等离子体放电电极之间时，其表面得到处理。调节收巻轴的转速， 使玄武岩纤维的走线速度为30米/分钟，这样可以保证玄武岩纤维被等离子体 处理的时间在8秒钟左右，使之受到充分的处理。经过等离子体处理后的玄武 岩纤维1经过树脂溶液受到充分浸润，然后在线干燥，最后由收巻机6收巻。
用等离子体对玄武岩纤维进行处理后，可克服玄武岩纤维表面的惰性，降 低其润湿角，使玄武岩纤维表面得到有效的刻蚀并形成活性基团，从而大大提 高其同有机基体材料(如树脂)界面之间的胶合作用。将等离子体处理过的玄 武岩纤维再立即用树脂进行接枝和包覆的目的是保持玄武岩纤维表面的活性。
权利要求
1、增强热塑性塑料管，包括内层管和外层管。其特征在于在内层管和外层管之间还设置有增强层，增强层由至少两层经过等离子体处理过的玄武岩纤维缠绕而成。
2、 如权利要求1所述的增强热塑性塑料管，其特征在于相邻两层的玄武 岩纤维的缠绕方向相反。
3、 如权利要求1或2所述的增强热塑性塑料管。其特征在于所述的玄武 岩纤维是经过等离子体处理后再用树脂进行接枝和包覆的玄武岩纤维。
4、 如权利要求1或2所述的增强热塑性塑料管，其特征在于所述的内层 管和外层管由高密度聚乙烯材料制成。
全文摘要
本发明公开了一种重量较轻、耐压性能得到大幅提高的增强热塑性塑料管，包括内层管和外层管，其特点是在内层管和外层管之间还设置有增强层，增强层由至少两层经过等离子体处理过的玄武岩纤维缠绕而成。上述的增强热塑性塑料管的重量仅为钢管重量的1/4，耐压性能也有了很大提高，可以承受800帕的压力，使用寿命长，抗腐蚀性强；而且该种管材可加工成几百米长的盘卷，施工铺设更加方便，并且接头更少。上述管材可广泛应用于输送原油和酸天然气等。
文档编号F16L9/00GK101349367SQ20071002521
公开日2009年1月21日 申请日期2007年7月18日 优先权日2007年7月18日
发明者严为群, 姚仲梁, 王德禧, 钟少锋, 黄学祥 申请人:张家港中联科技有限公司;江苏联冠科技发展有限公司