一种家装用PPR保温复合管及其制备方法与流程

本发明属于塑料管道保温技术领域，具体涉及一种家装用PPR保温复合管及其制备方法。

背景技术：

现代家装对管道隐蔽式安装工程的安全性、舒适性以及节能效果越来越关注。比如，日常热水管道的保温节能，冬季管道防冻裂冻裂；南方夏天高温、高湿环境管道防“冷凝”，都迫切需要保温复合管道的开发应用。在有些吊顶以及户外明装工况下，要求管道同时还要具有耐候性、耐刮擦和刚性。传统的橡塑保温材料和安装工法，还存在一些缺陷：1.现场套装施工不方便，导致贴合不紧密影响保温效果；2.橡塑材料易吸湿保温效果差，容易老化使用寿命短；3.表面没有防护层，穿墙时容易刮伤。

为此本发明开发出新型家装用PPR保温复合管及其生产工艺，解决了上述行业问题，其优点为：1.功能上具有优异保温性、耐候且耐刮擦；2.一体化成型工艺预制保温层，减少了现场套装工艺，安装效率更高；3.对管道内的冷热水起到更好的保温,提高能量利用率，利于推动绿色建筑发展；4.保护内管免收其他接触物的冲击和损坏，提高整个管路的安全性。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种家装用PPR保温复合管及其制备方法。

所述的一种家装用PPR保温复合管，为三层复合结构，其特征在于PPR或PPR铝塑复合管内层上通过设备包覆有发泡聚乙烯保温层，发泡聚乙烯保温中间层上通过挤出机涂覆耐候耐刮擦外护层，发泡聚乙烯保温层采用闭孔发泡材料，其泡孔尺寸为0.2-0.5mm，PPR或PPR铝塑复合管内层的外径大于等于16mm，厚度大于等于2.3mm，所述的发泡聚乙烯保温层厚度大于等于5mm，所述的耐候耐刮擦外层厚度大于等于0.2mm。

所述的一种家装用PPR保温复合管，其特征在于发泡聚乙烯保温层厚度为5-15mm。

所述的一种家装用PPR复合保温管，其特征在于耐候耐刮擦外层为LLDP 、HDPE 、EVOH与硅烷改性纳米二氧化钛制成的复合材料层，厚度为0.2-0.8mm。

所述的家装用PPR保温复合管的制备方法，其特征在于采用一步法包覆预制保温的生产工艺，包括PPR或PPR铝塑复合管内层挤出、冷却定径、发泡聚乙烯保温层包覆、耐候耐刮擦外层涂覆、牵引切割及收集包装。

所述的家装用PPR保温复合管的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）内管成型：PPR或PPR铝塑复合管内层的PPR或PPR铝塑复合管先在管材设备上挤出成型；

2）保温层切割包覆焊接段：将发泡聚乙烯保温层的发泡聚乙烯管沿轴向切割后包覆于步骤1）的连续挤出的PPR或PPR铝塑复合管上，并通过120-500℃热焊接温度的焊枪将切缝粘合，紧密包覆在PPR或PPR复合管外，形成发泡聚乙烯保温中间层；

3）耐候层挤出包覆定型段

3.1）耐候耐刮擦外层由以下重量百分含量的组份组成：60-90%LLDPE、5-15%HDPE、4-20%EVOH、0.5-2%硅烷改性纳米二氧化钛及0.5-2%复合助剂；

3.2）将步骤3.1）的LLDPE、HDPE、EVOH、硅烷改性纳米二氧化钛及复合助剂按投料量混合搅拌均匀，在挤出温度为170-240℃，挤出速度为2-15米/分钟的挤出机中熔融通过挤出模头包覆于步骤2）的发泡聚乙烯保温中间层外，形成一体化的耐候耐刮擦外层，再经过冷却定型，得到PPR保温复合管；

4）收集包装段：将步骤3）定型完成后的保温复合管经过喷码、切割、包装后得到家装用PPR保温复合管。

所述的家装用PPR保温复合管的制备方法，其特征在于步骤3.2）中的冷却定型采用5-25℃的水。

所述的家装用PPR保温复合管的制备方法，其特征在于步骤2）中的热焊接温度的焊枪为200-400℃。

所述的家装用PPR保温复合管的制备方法，其特征在于3.2）中的挤出模头口模内衬有聚四氟乙烯管，聚四氟乙烯管长度为5-15mm，将挤出模头内表面温度控制在75-105℃范围内。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）本发明的PPR保温复合管通过三层复合结构，在PPR或PPR铝塑复合管外依次包覆发泡聚乙烯保温层和耐候耐刮擦外护层，使得传统的PPR管道产品，兼具有保温、防冻、耐刮擦等性能，使得传统产品实现功能化，解决了传统PPR套黑色橡塑的保温管存在的不耐刮擦、保温层容易变形、易老化等问题，提高了管道的保温效果、延长了管道的使用寿命，可作为未来家装的新型保温结构；

2）本发明的发泡聚乙烯保温层采用闭孔发泡结构结发泡聚乙烯材料，其水汽阻隔性能好，保温效果较好，且将发泡材料的泡孔直径限定为0.2 -0.5mm，泡孔强度高，使得外层挤出机涂覆时，发泡层不易变形坍塌，外层涂覆均匀，复合管外径尺寸圆整度较好；

3）本发明的外护层为耐候抗刮擦材料，在施工及使用过程中，有效的保护内管，延长了PPR管道的使用寿命，且可以通过外护层颜色的改变，轻易区分家庭冷热水管路，易于后期管路维护通过采用上述技术得到的PPR保温复合管，解决了传统PPR套黑色橡塑的保温管存在的不耐刮擦、保温层容易变形、易老化等问题，提高了管道的保温效果、延长了管道的使用寿命，提高了家庭管路的安全性，可作为未来家装的新型保温产品；

4）本发明通过在挤出模头口模内衬有聚四氟乙烯管，且将聚四氟乙烯管长度限定为5-15mm，起到绝热作用，能将挤出模头内表面温度控制在75-105℃范围内，防止耐候层挤出包覆时，模头烫伤发泡聚乙烯保温层。

附图说明

图1为本发明的管材结构示意图。

图中：1- PPR或PPR铝塑复合管内层，2-发泡聚乙烯保温层，3-耐候耐刮擦外层。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本发明作进一步说明。

下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

如图1所示，本发明的一种家装用PPR复合保温复合管，为三层复合结构，PPR或PPR铝塑复合管内层1上通过设备包覆有发泡聚乙烯保温层2，发泡聚乙烯保温中间层2上通过挤出机涂覆耐候耐刮擦外护层3，发泡聚乙烯保温层2采用闭孔发泡材料，其泡孔尺寸为0.2-0.5mm，PPR或PPR铝塑复合管内层1的外径大于等于16mm，厚度大于等于2.3mm，所述的发泡聚乙烯保温层2厚度大于等于5mm，优选为5-15mm；所述的耐候耐刮擦外层3厚度大于等于0.2mm；耐候耐刮擦外层3为LLDP 、HDPE 、EVOH与硅烷改性纳米二氧化钛制成的复合材料层，厚度为0.2-0.8mm。

本发明提供的PPR复合保温复合管具体加工时，首先，通过挤出机制备连续的PPR或PPR铝塑复合管内层1，然后在PPR或PPR铝塑复合管内层1上连续包覆发泡聚乙烯保温中间层2，待其包覆好再于发泡聚乙烯保温中间层2上连续挤出包覆耐候耐刮擦外层3。

本发明的家装用PPR复合保温复合管采用一步法预制保温的生产工艺，包括PPR或PPR复合管内层1挤出、冷却定径、发泡聚乙烯保温中间层2包覆、耐候耐刮擦外层3涂覆、牵引切割及收集包装。

实施例1-4：本发明的一种家装用PPR保温复合管的生产工艺，包括如下步骤：

1）内管成型：内层PPR或PPR复合管先在管材设备上挤出成型；

2）保温层切割包覆焊接段：将发泡聚乙烯管沿轴向切割后包覆于步骤1）的连续挤出的PPR或PPR复合管上，并通过120-500℃热焊接温度的焊枪将切缝粘合，紧密包覆在PPR或PPR复合管外，形成发泡聚乙烯保温中间层2；

3）耐候层挤出包覆定型段

3.1）耐候耐刮擦外层3由以下重量百分含量的组份组成：60-90%LLDPE、5-15%HDPE、4-20%EVOH、0.5-2%硅烷改性纳米二氧化钛及0.5-2%复合助剂；

3.2）将步骤3.1）的LLDPE、HDPE、EVOH、硅烷改性纳米二氧化钛及复合助剂按投料量混合搅拌均匀，在挤出温度为170-240℃，挤出速度为2-15米/分钟的挤出机熔融通过挤出模头包覆于步骤2）的发泡聚乙烯保温中间层2外，形成一体化的耐候耐刮擦外层3，再经过冷却定型，所述挤出模头口模内衬有聚四氟乙烯管，聚四氟乙烯管长度为5-15mm，将挤出模头内表面温度控制在75-105℃范围内；

4）收集包装段：将步骤3）定型完成后的保温复合管经过喷码、切割、包装后得到装用PPR保温复合管。

实施例1-4的耐候耐刮擦外层配方、工艺方案及得到的家装用PPR保温复合管的性能参数表分别如表1、表2和表3所示。

表1 耐候耐刮擦外层的配方

助剂包括重量配比为1：1的光稳定剂770 ：抗氧剂1010。

表2 耐候耐刮擦外层的工艺参数

表3本发明实施例1-4得到的家装用PPR保温复合管的性能参数表

1.本发明得到的保温管与常规校塑保温管的保温效果比较，如表4所示：

试验条件：模拟冬季供热水，管内温度60度，环境温度10度，内管PPR规格为D20，保温层厚度7mm：

表4本发明得到的保温管与常规校塑保温管的保温效果比较结果表

2. 本发明采用的一步法包覆工艺与传统橡塑工艺的优势对比，如表5所示：

表5本发明采用的一步法包覆工艺与传统橡塑工艺的优势对比表

从表4和表5可以得出：一体化保温复合管的管材相比传统的PPR套橡塑保温管，保温性能更优越，耐候性更加，产品使用寿命更长。

上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。