CN211289047U - 一种内衬聚烯烃耐磨层的钢衬塑耐磨复合管道 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内衬聚烯烃耐磨层的钢衬塑耐磨复合管道，包括金属管体，金属管体内壁由内壁向内依次设有粘结层、聚烯烃层和聚烯烃耐磨层，所述粘结层为粘结树脂形成的具有设定厚度的管状结构，所述聚烯烃层为聚烯烃材料形成的具有设定厚度的管状结构，所述聚烯烃耐磨层为聚烯烃耐磨材料形成的具有设定厚度的刚性管状结构。该复合管道耐磨层与金属管复合为一体，耐磨性优异，使用寿命更长。

Description

一种内衬聚烯烃耐磨层的钢衬塑耐磨复合管道

技术领域

本实用新型属于复合管道领域，涉及一种内衬聚烯烃耐磨层的钢衬塑耐磨复合管道。

背景技术

这里的陈述仅提供与本实用新型有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

管道的磨损快是含固体颗粒的浆体输送常见的问题。浆体输送常利用管道的复合来提高管道的耐磨损性。在金属管衬耐磨橡胶如聚氨酯橡胶、烧结耐磨搪瓷或陶瓷、堆焊高铬铸铁等金属层是三种常见的复合方式。在金属管衬橡胶材料使用一定时间后橡胶容易与金属内壁分离，主要是由于橡胶只是衬在金属管的内壁，而没有与金属复合成一体；在金属管烧结陶瓷无机耐磨层，易发生因陶瓷质脆易碎、局部脱落失效问题；堆焊耐磨金属，成本高、耐电化学腐蚀差。

衬塑复合是一种利用热熔胶将塑料管内衬到金属管的内壁提高金属管耐腐蚀性的常用的复合工艺。但常见的塑料管材料不耐磨，不能有效提高金属管道的耐磨性。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种内衬聚烯烃耐磨层的钢衬塑耐磨复合管道，耐磨层与金属管复合为一体，耐磨性优异，使用寿命更长。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种内衬聚烯烃耐磨层的钢衬塑耐磨复合管道，包括金属管体，金属管体内壁由内壁向内依次设有粘结层、聚烯烃层和聚烯烃耐磨层，所述粘结层为粘结树脂形成的具有设定厚度的管状结构，所述聚烯烃层为聚烯烃材料形成的具有设定厚度的管状结构，所述聚烯烃耐磨层为聚烯烃耐磨材料形成的具有设定厚度的刚性管状结构。

金属管内衬耐磨层的材料一般为高分子弹性体材料，例如橡胶等，尤其是本实用新型在前研究(中国专利CN201811593863.9)中公开了高耐磨聚烯烃管道专用料，现有金属管内衬耐磨层一般直接衬在金属管的内壁，该耐磨层没有金属管复合成一体，导致耐磨层容易与金属管内壁分离，从而降低管道的使用寿命。为此，本实用新型在后期研究中，采用粘结树脂将耐磨层粘结在金属管内壁，目的是将耐磨层与金属管复合成一体，然而，在该研究中发现，将耐磨层衬在金属管的内壁，先制备耐磨层，然后将耐磨层衬塑在金属管内壁。本实用新型为了使粘结树脂将耐磨层与金属管复合，在衬塑之前将耐磨层外表面涂覆一层粘结树脂，再进行衬塑，然而涂覆粘结树脂发现，耐磨层的材料较软，当其外表面涂覆粘结树脂后，不仅使得耐磨层与金属管之间的粘度增大，导致耐磨层难以衬到金属管内壁，而且由于耐磨层质软，使得耐磨层与金属管之间的粘结树脂分布不均匀，导致部分耐磨层与金属管之间产生缝隙，从而无法使耐磨层与金属管复合，甚至会使耐磨层产生形变，增加磨损阻力同时影响管道对浆体的输送。

因而，本实用新型在耐磨层表面先复合一层聚烯烃层，聚烯烃层具有一定的刚性，能够为耐磨层起到支撑作用，然后在聚烯烃层外表面涂覆一层粘结树脂，以聚烯烃层作为支撑，从而解决耐磨层质软产生的形变带来的难以衬到钢管内壁的难题。同时，本实用新型采用聚烯烃层和聚烯烃耐磨层之间由于材料的材质相近，能够使得聚烯烃层和聚烯烃耐磨层复合更为紧密，从而保证金属管体、聚烯烃层和聚烯烃耐磨层复合为一体。第三，本实用新型通过设置粘结层、聚烯烃层，能够更好的将聚烯烃耐磨层与金属管体复合为一体，从而使得管道耐磨性优异、使用寿命长。

进一步地，粘结层为马来酸酐接枝改性的粘结树脂形成的具有设定厚度的管状结构。

更进一步地，当聚烯烃层为聚乙烯层时，粘结层为马来酸酐接枝改性的聚乙烯粘结树脂形成的具有设定厚度的管状结构。

更进一步地，当聚烯烃层为聚丙烯层时，粘结层为马来酸酐接枝改性的聚丙烯粘结树脂形成的具有设定厚度的管状结构。

进一步地，所述金属管体的厚度为2mm～100mm。

进一步地，所述粘结层的厚度为0.1mm～2.0mm。

进一步地，所述聚烯烃层的厚度为0.5mm～10mm。

进一步地，所述聚烯烃耐磨层的厚度为0.5mm～10mm。

进一步地，粘结层的厚度、聚烯烃层的厚度、聚烯烃耐磨层的厚度的比为1:5:5～1:100:100。此时管道耐磨性更为优异、使用寿命更长。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型中的耐磨材料与聚烯烃烯能够通过共挤出形成聚烯烃层和聚烯烃耐磨层的一体结构，解决了耐磨材料较软不易衬到钢管内壁的难题，再通过马来酸酐接枝改性的粘接树脂粘接到金属管的内部，耐磨层与金属管体形成一个整体，不会发生衬橡胶层出现的耐磨层分离问题，四层形成一个有机结合的整体，耐磨复合金属管道的使用寿命更长。

(2)本实用新型的耐磨层采用柔性的氟、硅改性的耐磨聚烯烃热塑性弹性体，能够通过动态交联形成弹性体网络来吸收所受冲击能而提高材料的耐磨性，同时通过接枝上低表面能的含氟、硅降低材料本身的摩擦系数。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型实施例的耐磨管道的径向截面结构示意图；

其中，1、金属管体，2、粘结层，3、聚乙烯层(或聚丙烯层)，4、聚烯烃耐磨层。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了解决耐磨层与金属管难以复合为一体的技术问题，本实用新型提出了一种内衬聚烯烃耐磨层的钢衬塑耐磨复合管道。

本实用新型的一种典型实施方式，提供了一种内衬聚烯烃耐磨层的钢衬塑耐磨复合管道，包括金属管体，金属管体内壁由内壁向内依次设有粘结层、聚烯烃层和聚烯烃耐磨层，所述粘结层为粘结树脂形成的具有设定厚度的管状结构，所述聚烯烃层为聚烯烃材料形成的具有设定厚度的管状结构，所述聚烯烃耐磨层为聚烯烃耐磨材料形成的具有设定厚度的刚性管状结构。

本实用新型在耐磨层表面先复合一层聚烯烃层，聚烯烃层具有一定的刚性，能够为耐磨层起到支撑作用，然后在聚烯烃层外表面涂覆一层粘结树脂，以聚烯烃层作为支撑，从而解决耐磨层质软产生的形变带来的难以衬到钢管内壁的难题。同时，本实用新型采用聚烯烃层和聚烯烃耐磨层之间由于材料的材质相近，能够使得聚烯烃层和聚烯烃耐磨层复合更为紧密，从而保证金属管体、聚烯烃层和聚烯烃耐磨层复合为一体。第三，本实用新型通过设置粘结层、聚烯烃层，能够更好的将聚烯烃耐磨层与金属管体复合为一体，从而使得管道耐磨性优异、使用寿命长。

为了增加管道内壁的耐磨性、降低管道内壁的摩擦系数，该实施方式的一种或多种实施例中，聚烯烃耐磨层采用的材料为中国专利CN201811593863.9公开了高耐磨聚烯烃管道专用料。该高耐磨聚烯烃管道专用料为柔性的氟、硅改性的耐磨聚烯烃热塑性弹性体，能够通过动态交联形成弹性体网络来吸收所受冲击能而提高材料的耐磨性，同时通过接枝上低表面能的含氟、硅降低材料本身的摩擦系数。

该实施方式的一种或多种实施例中，粘结层为马来酸酐接枝改性的粘结树脂形成的具有设定厚度的管状结构。

该系列实施例中，当聚烯烃层为聚乙烯层时，粘结层为马来酸酐接枝改性的聚乙烯粘结树脂形成的具有设定厚度的管状结构。当采用聚乙烯作为聚烯烃层材料时，采用马来酸酐接枝改性的聚乙烯粘结树脂，能够更好将聚烯烃层复合在金属管内壁。

该系列实施例中，当聚烯烃层为聚丙烯层时，粘结层为马来酸酐接枝改性的聚丙烯粘结树脂形成的具有设定厚度的管状结构。当采用聚丙烯作为聚烯烃层材料时，采用马来酸酐接枝改性的聚丙烯粘结树脂，能够更好将聚烯烃层复合在金属管内壁。

该实施方式的一种或多种实施例中，所述金属管体的厚度为2mm～100mm。

该实施方式的一种或多种实施例中，所述粘结层的厚度为0.1mm～1.0mm。

该实施方式的一种或多种实施例中，所述聚烯烃层的厚度为0.5mm～10mm。

该实施方式的一种或多种实施例中，所述聚烯烃耐磨层的厚度为0.5mm～10mm。

该实施方式的一种或多种实施例中，粘结层的厚度、聚烯烃层的厚度、聚烯烃耐磨层的厚度的比为1:5:5～1:100:100。此时管道耐磨性更为优异、使用寿命更长。

本实用新型提供的内衬聚烯烃耐磨层的钢衬塑耐磨复合管道能够用于矿浆输送、砂浆输送、水煤浆输送、泥浆输送、尾矿充填领域。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本实用新型的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本实用新型的技术方案。

实施例1

内衬聚烯烃耐磨层的衬塑耐磨复合管的制备方法：

S1、将聚烯烃耐磨材料(EN910，山东东宏管业股份有限公司)和聚乙烯管道专用料(PN049，中沙石化)在2台带共挤功能的共挤挤出机在170～215℃的温度下共挤出内层为聚烯烃耐磨层、外层为聚乙烯层的复合芯管。

S2、在复合芯管的外层通过涂胶挤出机在180～250℃涂覆上马来酸酐接枝改性的聚乙烯粘接树脂(EN360H，山东东宏管业股份有限公司)。

S3、将涂胶的复合芯管插入钢管内部，利用中频加热钢管(dn50mm,长度6m)，结合压力气体将芯管吹胀的加压作用，利用钢管热量将粘接树脂粘接到钢管的内壁，四层形成一个有机整体，得到钢衬塑耐磨复合管道。

获得的钢衬塑耐磨复合管道结构如图1所示，由外到内，依次包括金属管体1(厚度4mm)、粘结层2(厚度0.1mm)、聚乙烯层3(厚度1mm)、聚烯烃耐磨层4(厚度2mm)。

实施例2

内衬聚烯烃耐磨层的衬塑耐磨复合管的制备方法：

S1、将聚烯烃耐磨材料(EN920，山东东宏管业股份有限公司)和聚丙烯管道专用料(4220，燕山石化)在2台带共挤功能的共挤挤出机在170～215℃的温度下共挤出内层为聚烯烃耐磨层、外层为聚乙烯层的复合芯管。

S2、在复合芯管的外层通过涂胶挤出机在180～250℃涂覆上马来酸酐接枝改性的聚丙烯粘接树脂(EN680，山东东宏管业股份有限公司)。

S3、将涂胶的复合芯管插入钢管内部，利用高频加热钢管(dn500mm,长度6m)，结合压力气体将芯管吹胀的加压作用，利用钢管热量将粘接树脂粘接到钢管的内壁，四层形成一个有机整体，得到钢衬塑耐磨复合管道。

获得的钢衬塑耐磨复合管道结构如图1所示，由外到内，依次包括金属管体1(厚度10mm)、粘结层2(厚度0.3mm)、聚丙烯层3(厚度3mm)、聚烯烃耐磨层4(厚度6mm)。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种内衬聚烯烃耐磨层的钢衬塑耐磨复合管道，其特征是，包括金属管体，金属管体内壁由内壁向内依次设有粘结层、聚烯烃层和聚烯烃耐磨层，所述粘结层为粘结树脂形成的管状结构，所述聚烯烃层为聚烯烃材料形成的管状结构，所述聚烯烃耐磨层为聚烯烃耐磨材料形成的刚性管状结构。

2.如权利要求1所述的内衬聚烯烃耐磨层的钢衬塑耐磨复合管道，其特征是，粘结层为马来酸酐接枝改性的粘结树脂形成的管状结构。

3.如权利要求2所述的内衬聚烯烃耐磨层的钢衬塑耐磨复合管道，其特征是，当聚烯烃层为聚乙烯层时，粘结层为马来酸酐接枝改性的聚乙烯粘结树脂形成的管状结构。

4.如权利要求1所述的内衬聚烯烃耐磨层的钢衬塑耐磨复合管道，其特征是，当聚烯烃层为聚丙烯层时，粘结层为马来酸酐接枝改性的聚丙烯粘结树脂形成的管状结构。

5.如权利要求1所述的内衬聚烯烃耐磨层的钢衬塑耐磨复合管道，其特征是，所述金属管体的厚度为2mm～100mm。

6.如权利要求1所述的内衬聚烯烃耐磨层的钢衬塑耐磨复合管道，其特征是，所述粘结层的厚度为0.1mm～1.0mm。

7.如权利要求1所述的内衬聚烯烃耐磨层的钢衬塑耐磨复合管道，其特征是，所述聚烯烃层的厚度为0.5mm～10mm。

8.如权利要求1所述的内衬聚烯烃耐磨层的钢衬塑耐磨复合管道，其特征是，所述聚烯烃耐磨层的厚度为0.5mm～10mm。

9.如权利要求1所述的内衬聚烯烃耐磨层的钢衬塑耐磨复合管道，其特征是，粘结层的厚度、聚烯烃层的厚度、聚烯烃耐磨层的厚度的比为1:5:5～1:100:100。

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