高耐压克拉管的制作方法

专利2022-05-10  2



1.本发明涉及一种市政排水排污管道,具体涉及一种高耐压克拉管。


背景技术:

2.热态缠绕成型高密度聚乙烯(hdpe)缠绕结构壁管简称克拉管,是一种应用于排水、排污领域的重要管材。此类管材是通过在圆柱钢模具上热态螺旋缠绕hdpe带材和外肋,外肋通过pe材料包覆,柔性管身加上刚性外肋,使得整体综合性能优良。
3.但是,随着人口密度的增大,对埋地类管材的埋深要求越来越高,埋深越深,要求管材的抗压能力越强,即管材的环刚度值要越大。为了满足这一目的,除了在配方上使用性能更佳的优质原料外,通过改变管道原料层间架构也是提高环刚度的重要方法。


技术实现要素:

4.为了提高克拉管的耐压性能,本发明提供了一种复合带材和复合包覆pp单壁波纹管,能够大幅度提高克拉管的耐压性能。
5.为实现本发明的目的,采用如下技术方法。
6.高耐压克拉管,包括主体管、外肋和外肋包覆层。
7.所述主体管是由hdpe复合带材通过热态缠绕法在圆柱钢模具上缠绕成型得到。
8.所述外肋是通过挤出并且模块定型而成的pp单壁波纹管。
9.所述外肋包覆层是一种hdpe复合包覆层。
10.进一步地,hdpe复合带材是一种由三台挤出机共挤的带材,该带材具有三层结构,其中内层和外层均为hdpe材质,中层为高模量材料。
11.优选的,所述高模量材料为poe接枝改性聚丙烯、马来酸酐接枝改性abs、马来酸酐接枝改性pet、芳纶纤维、聚碳酸酯等其中的一种,采用接枝改性过的高模量材料的目的是提高挤出时的相容性,防止带材各层材料间出现明显分层现象导致层间强度较低。
12.进一步地,外肋包覆层是一种由三台挤出机共挤的圆筒形hdpe复合包覆层,该包覆层具有三层结构,其中内层和外层为hdpe材质,中层为pp材料。
13.本发明采用的缠绕特点:将包覆的pp单壁波纹管外肋尽可能缠绕在hdpe带材层与层的重叠部位,这样可克服该重叠部位强度性能较差的弱点。
14.高耐压克拉管,其制备过程包括以下步骤。
15.s1:运用三台挤出机共挤技术,其中两台挤出机均挤出hdpe材料,另一台挤出机挤出高模量材料,共挤得到具有三层原料结构的hdpe带材,通过热态缠绕法缠绕于圆柱钢质模具上,形成主体管。
16.s2:外肋包覆层的挤出,其特征在于,使用三机共挤技术得到hdpe复合包覆层。
17.s3:将预制好的pp单壁波纹管经过包覆模具,包覆hdpe复合包覆层。
18.s4:将包覆好的外肋热态缠绕于主体管上,制成高耐压克拉管。
19.s5:最后经气冷、修边、预埋电熔丝等步骤,最终制成成品。
20.本发明有益效果在于:采用多层复合材料,其中多层复合材料的中间层为高模量材料,可增加主体管缠绕层和外肋包覆层的耐压性能,从而提高管材整体的耐压性。
21.优选地,外肋应尽可能缠绕在主体管带材层与层之间的重叠部位。
22.进一步地,作为优选方案,所述hdpe复合带材三层的厚度比例为(1.5

2):(0.5

0.8):(1.5

2)。其中中间层高模量材料为poe接枝改性聚丙烯、马来酸酐接枝改性abs、马来酸酐接枝改性pet、芳纶纤维、聚碳酸酯中的一种。
23.进一步地,作为优选方案,所述hdpe复合包覆层的三层厚度比例为(1.3

1.5):(0.4

0.6):(1.3

1.5)。其中中间层为pp材料。
附图说明
24.图1为高耐压克拉管的材料结构示意图。
25.图2为整体构造图。
26.材料结构说明:1为hdpe复合带材外层、2为高模量材料层、3为hdpe复合带材内层、4位hdpe复合包覆层外层、5为pp材料层、6为hdpe复合包覆层内层。
具体实施方式
27.实施例1。
28.高耐压克拉管,其中包括主体管,外肋和外肋包覆层。主体管为hdpe复合带材,包括hdpe外层、poe接枝改性聚丙烯中间层和hdpe内层;外肋为pp单壁波纹管;外肋包覆层包括hdpe外层、pp中间层和hdpe内层。
29.高耐压克拉管,其制备过程包括以下步骤。
30.s1:运用三台挤出机共挤技术,其中两台挤出机均挤出hdpe材料,另一台挤出机挤出poe接枝改性聚丙烯,共挤得到具有三层原料结构的hdpe带材,通过热态缠绕法缠绕于圆柱钢质模具上,形成主体管。
31.s2:外肋包覆层的挤出,其特征在于,使用三机共挤技术得到hdpe复合包覆层。
32.s3:将预制好的pp单壁波纹管经过包覆模具,包覆hdpe复合包覆层。
33.s4:将包覆好的外肋热态缠绕于主体管上,制成高耐压克拉管。
34.s5:最后经气冷、修边,预埋电熔丝等步骤,最终制成成品。
35.其中,hdpe复合带材从外层到内层的厚度比例为1.5:0.5:1.5;hdpe复合包覆层从外层到内层的厚度比例为1.3:0.5:1.3。
36.本实施例通过复合带材中间层的poe接枝改性聚丙烯材料和包覆层的pp材料共同提高克拉管的耐压性能,整体性能更加优良且稳定。
37.实施例2。
38.高耐压克拉管,其中包括主体管,外肋和外肋包覆层。主体管为hdpe复合带材,包括hdpe外层、聚碳酸酯中间层和hdpe内层;外肋为pp单壁波纹管;外肋包覆层包括hdpe外层、pp中间层和hdpe内层。
39.高耐压克拉管,其制备过程包括以下步骤。
40.s1:运用三台挤出机共挤技术,其中两台挤出机均挤出hdpe材料,另一台挤出机挤出聚碳酸酯,共挤得到具有三层原料结构的hdpe带材,通过热态缠绕法缠绕于圆柱钢质模
具上,形成主体管。
41.s2:外肋包覆层的挤出,其特征在于,使用三机共挤技术得到hdpe复合包覆层。
42.s3:将预制好的pp单壁波纹管经过包覆模具,包覆hdpe复合包覆层。
43.s4:将包覆好的外肋热态缠绕于主体管上,制成高耐压克拉管。
44.s5:最后经气冷、修边,预埋电熔丝等步骤,最终制成成品。
45.其中,hdpe复合带材从外层到内层的厚度比例为1.8:0.5:1.5;hdpe复合包覆层从外层到内层的厚度比例为1.3:0.4:1.5。
46.本实施例通过复合带材中间层的聚碳酸酯材料和包覆层的pp材料共同提高克拉管的耐压性能,整体性能更加优良且稳定。
47.实施例3。
48.高耐压克拉管,其中包括主体管,外肋和外肋包覆层。主体管为hdpe复合带材,包括hdpe外层、马来酸酐接枝改性pet中间层和hdpe内层;外肋为pp单壁波纹管;外肋包覆层包括hdpe外层、pp中间层和hdpe内层。
49.高耐压克拉管,其制备过程包括以下步骤。
50.s1:运用三台挤出机共挤技术,其中两台挤出机均挤出hdpe材料,另一台挤出机挤出马来酸酐接枝改性pet,共挤得到具有三层原料结构的hdpe带材,通过热态缠绕法缠绕于圆柱钢质模具上,形成主体管。
51.s2:外肋包覆层的挤出,其特征在于,使用三机共挤技术得到hdpe复合包覆层。
52.s3:将预制好的pp单壁波纹管经过包覆模具,包覆hdpe复合包覆层。
53.s4:将包覆好的外肋热态缠绕于主体管上,制成高耐压克拉管。
54.s5:最后经气冷、修边,预埋电熔丝等步骤,最终制成成品。
55.其中,hdpe复合带材从外层到内层的厚度比例为1.5:0.4:1.5;hdpe复合包覆层从外层到内层的厚度比例为1.5:0.4:1.5。
56.本实施例通过复合带材中间层的马来酸酐接枝改性pet材料和包覆层的pp材料共同提高克拉管的耐压性能,整体性能更加优良且稳定。
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