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CN102128315B - 多层共挤低压输水管及其制造方法 - Google Patents

多层共挤低压输水管及其制造方法 Download PDF

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CN102128315B CN201010529825.4A CN201010529825A CN102128315B CN 102128315 B CN102128315 B CN 102128315B CN 201010529825 A CN201010529825 A CN 201010529825A CN 102128315 B CN102128315 B CN 102128315B
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Abstract

本发明涉及一种塑料管道，具体是一种多层共挤低压输水管及其制造方法。一种多层共挤低压输水管，该低压输水管包括外层、中间层和内层，其中：所述外层为ASA或PMMA层，所述中间层为改性PVC层，所述内层为PVC抗菌层。本低压输水管不但针对低压输水领域的特点设计出适合此领域应用的管道，而且还利用多层共挤解决传统低压输水管道的耐老化性和成本性的平衡，从而在不提高成本的前提下达到了老化性能的大幅度提升，提高了产品的市场竞争力。此外，本发明还公开了上述低压输水管的制造方法。

Description

多层共挤低压输水管及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种塑料管道，具体是一种多层共挤低压输水管及其制造方法。
背景技术
低压输水管道作为输水领域的一个分支，在农业、园林等行业日益繁荣的今天也越来越受到重视。
但是目前的低压输水管道领域有一个尴尬的局面：用传统的给水管会带来成本过高、资源浪费的问题，而用排水管或者低档次的给水管会带来使用的风险。而国家2006年才出台了《低压输水灌溉用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材》的标准来规范该市场。这使得低压输水管道领域长期以来都未有针对性的产品适合该领域的应用。新的标准中只是降低了产品的壁厚，在一定程度上可以缓解了目前的尴尬状况，但仍未根本上解决低压输水领域具有针对性的管道。
另外，传统的低压输水管道在室外应用时往往会受到太阳光紫外线的照射导致产品老化，性能明显下降。而普通的单层实壁低压输水管道由于成本等限制，在解决老化性问题上捉襟见肘。
中国专利说明书CN1614280(公告日2006年9月27日)公开了一种多用途的多层共挤塑料复合管材，该复合管材主要用于输送天然气、煤气以及其他等容易受到腐蚀和需要防止静电产生的场合。该管材包括内皮层、内层、和外皮层，其中内皮层和外皮层较薄且添加有阻燃剂和抗静电剂，而内层则较厚，用于保持一定力学性能和物理性能。一方面，这种复合管材并不能解决现有低压输水管道容易老化的问题，而且也同样存在重量较重，成本较高的问题；另一方面，这种复合管材的组分是针对上述特殊场合设计的，并不适合作为一般的低压输水管道使用。
发明内容
本发明解决的第一技术问题是提供一种特别适用于低压输水领域的多层共挤低压输水管，使得该低压输水管具有较好的耐老化性能，而且成本较低，重量也较轻。
本发明解决的第二技术问题是提供一种特别适用于低压输水领域的多层共挤低压输水管制造方法。
为解决第一技术问题，本发明采用第一技术方案：
一种多层共挤低压输水管，该低压输水管包括外层、中间层和内层，其中：所述外层为ASA或PMMA层，所述中间层为改性PVC层，所述内层为PVC抗菌层。
作为改进之一：所述内层包括以下重量份数的组分：聚氯乙烯80-120、复合稳定剂3.2-4.5、加工助剂1.5-3、抗冲击改性剂2-3、硬脂酸钙0.3-0.6、硬脂酸0.5-1.0、钛白粉1-2、填料5-15、抗菌剂0.6。
作为改进之二：所述加工助剂为ACR(丙烯酸酯)，所述抗冲击改性剂为CPE(氯化聚乙烯)，所述填料为碳酸钙。
作为改进之三：所述中间层包括以下重量份数的组分：PVC 80-120、复合稳定剂0.6-1.0、抗冲击改性剂1-2、硬脂酸0.2-0.5。
作为改进之四：所述外层为ASA层或PMMA层。
作为改进之五：所述外层还掺杂有颜料。
作为改进之六：所述外层和内层的厚度分别为管壁总厚度的5％-25％和5％-25％。
为解决第二技术问题，本发明采用第二技术方案：
一种多层共挤低压输水管的其制造方法，包括以下步骤：
S10：先按配方将外层料、中间层料、内层料分别混合好，其中，中间层和内层需先经过热混到115-120℃，然后排入冷混，温度降到45℃左右出料待用；
S20：外层料由一台单螺杆共挤机挤出，中间层料由一台锥形双螺杆主机挤出，内层料由另一台锥形双螺杆共挤机挤出；
在步骤S10中，外层料为ASA或PMMA材料，中间层料为改性PVC材料，内层料为PVC抗菌材料。
与现有技术相比，本发明第一技术方案的有益效果是：
本发明的低压输水管为三层结构，其中ASA或PMMA外层可以极大地提高输水管的耐老化性能，PVC中间层可以节省成本，而抗菌PVC内层则可以解决输水的安全性问题，也就是说本低压输水管同时解决了安全性、耐候性和成本控制的问题。
总之，本低压输水管不但针对低压输水领域的特点设计出适合此领域应用的管道，而且还利用多层共挤解决传统低压输水管道的耐老化性和成本性的平衡，从而在不提高成本的前提下达到了老化性能的大幅度提升，提高了产品的市场竞争力。
与现有技术相比，本发明第二技术方案的有益效果是：通过技术方案的方法制造得到的低压输水管具有较好的耐老化性能，而且成本较低，重量也较轻。
附图说明
图1是本发明的低压输水管的截面示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的多层共挤低压输水管包括外层1、中间层2和内层3，外层为ASA或PMMA层，中间层2为改性PVC层，内层3为PVC抗菌层。
其中：内层3包括以下重量份数的组分：聚氯乙烯80-120、复合稳定剂3.2-4.5、加工助剂1.5-3、抗冲击改性剂2-3、硬脂酸钙0.3-0.6、硬脂酸0.5-1.0、钛白粉1-2、填料5-15、抗菌剂0.6。符合稳定剂采用熊牌318材料，加工助剂采用ACR(丙烯酸酯)，抗冲击改性剂采用CPE(氯化聚乙烯)，填料采用碳酸钙。内层3可以解决输水的安全性问题，使得本发明的低压输水管能够满足低压输水的要求。
其中：中间层2包括以下重量份数的组分：PVC 80-120、复合稳定剂0.6-1.0、抗冲击改性剂1-2、硬脂酸0.2-0.5。复合稳定剂和抗冲击改性剂分别采用熊牌318和CPE材料。中间层2是输水管的主要支撑结构，使得输水管具有足够的抗冲击强度；另一方面中间层2作为内层3和外层1的附着层，对耐老化性能和安全性能要求较低，因此中间层可以采用上述成本较低的改性PVC层，使得输水管在较好地控制成本的情况下，较大程度的提高产品性能。
其中，外层1为ASA层或PMMA层。ASA或PMMA外层可以极大地提高输水管的耐老化性能，而且外层1还可以掺杂颜料提高输水管的观赏性。
此外，上述外层1和内层3的厚度分别为管壁总厚度的5％-25％和5％-25％。
上述的多层共挤低压输水管的制造方法如下：
S10：先按配方将外层料、中间层料、内层料分别混合好，其中，中间层和内层需先经过热混到115-120℃，然后排入冷混，温度降到45℃左右出料待用；
S20：外层料由一台单螺杆共挤机挤出，中间层料由一台锥形双螺杆主机挤出，内层料由另一台锥形双螺杆共挤机挤出；
在步骤S10中，外层料、中间层和内层料分别采用上述所述的重量份数的组分。具体的配方和工艺参数如下面三个实施例所述。
1、实例一：D25规格(外径为32mm)
配方如下：
(1)外层：ASA或PMMA(绿色)
(2)中间层：PVC 100、复合稳定剂(熊牌318)0.6、抗冲击改性剂(CPE)1.5、硬脂酸0.3
(3)内层：聚氯乙烯(PVC SG-5)100、复合稳定剂(熊牌318)3.2、加工助剂(ACR)1.8、抗冲击改性剂(CPE)3、硬脂酸钙0.3、硬脂酸0.5、钛白粉(SR-2400)1.5、填料(碳酸钙)10、抗菌剂0.6。
挤出工艺设定：
(1)外层(ASA或PMMA层)：
Figure BSA00000330066900041
(2)中间层：
(3)内层：
Figure BSA00000330066900052
2、实例二：D50
配方如下：
(1)外层：ASA或PMMA(蓝色)
(2)中间层：PVC 100、复合稳定剂(熊牌318)0.8、抗冲击改性剂(CPE)2、硬脂酸0.2
(3)内层：聚氯乙烯(PVC SG-5)100、复合稳定剂(熊牌318)3.8、加工助剂(ACR)2.3、抗冲击改性剂(CPE)4、硬脂酸钙0.5、硬脂酸0.6、钛白粉(SR-2400)1.5、填料(碳酸钙)12.5、抗菌剂0.7。
挤出工艺设定：
(1)外层(ASA或PMMA层)：
(2)中间层：
Figure BSA00000330066900061
(3)内层：
Figure BSA00000330066900062
3、实例三：D110
配方如下：
(1)外层：ASA或PMMA(红色)
(2)中间层：PVC 100、复合稳定剂(熊牌318)1.0、抗冲击改性剂(CPE)2、硬脂酸0.5
(3)内层：聚氯乙烯(PVC SG-5)100、复合稳定剂(熊牌318)4.5、加工助剂(ACR)3、抗冲击改性剂(CPE)5、硬脂酸钙0.6、硬脂酸0.8、钛白粉(SR-2400)2.0、填料(碳酸钙)15、抗菌剂0.8。
挤出工艺设定：
(1)外层(ASA或PMMA层)：
Figure BSA00000330066900063
(2)中间层：
Figure BSA00000330066900071
(3)内层：
Figure BSA00000330066900072

Claims (4)

1.一种多层共挤低压输水管，该低压输水管包括外层(1)、中间层(2)和内层(3)，其特征在于：所述外层为ASA或PMMA层，所述中间层(2)为改性PVC层，所述内层(3)为PVC抗菌层，所述内层(3)包括以下重量份数的组分：聚氯乙烯80-120、复合稳定剂3.2-4.5、加工助剂1.5-3、抗冲击改性剂2-3、硬脂酸钙0.3-0.6、硬脂酸0.5-1.0、钛白粉1-2、填料5-15、抗菌剂0.6，所述中间层(2)包括以下重量份数的组分：PVC80-120、复合稳定剂0.6-1.0、抗冲击改性剂1-2、硬脂酸0.2-0.5，所述外层(1)为ASA层或PMMA层。
2.根据权利要求1所述的多层共挤低压输水管，其特征在于：所述加工助剂为ACR，所述抗冲击改性剂为CPE，所述填料为碳酸钙。
3.根据权利要求1所述的多层共挤低压输水管，其特征在于：所述外层(1)还掺杂有颜料。
4.根据权利要求1至3任一所述的多层共挤低压输水管，其特征在于：所述外层(1)和内层(3)的厚度分别为管壁总厚度的5％-25％和5％-25％。
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