本实用新型涉及管材技术领域，尤其是涉及一种抗形变复合管。
背景技术：
树脂管材是生产生活中常用的一种管材。比如日常生活中的自来水管道、污水管道等等。树脂管材具有质量轻、便于施工、便于维修等优点。但是，随着树脂管材的日益普及，树脂管材面临着越来越复杂的使用环境。当面临复杂的使用环境时，传统的树脂管材容易发生形变，这样会导致管材的使用寿命大大降低。
技术实现要素：
基于此，有必要提供一种抗形变复合管。在本实用新型中，发明人对树脂管材的结构以及管材的抗形变性能进行了深入研究，得到了一种具有良好抗形变性能的复合管，在使用过程中，所述复合管不易发生形变，有利于延长管材的使用寿命。
为了解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：
本实用新型的一个目的在于提供一种抗形变复合管，所述抗形变复合管包括第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层；
所述第一树脂层包括碳纤维增强体以及将所述碳纤维增强体整体包覆的第一树脂层主体；
所述高分子合金层具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述第一树脂层设于所述第一表面，所述第二树脂层设于所述第二表面；
所述抗形变复合管具有供液体通过的液体通道，所述第一树脂层较所述第二树脂层更加靠近所述液体通道。
在其中一个实施例中，所述第一树脂层、所述高分子合金层以及所述第二树脂层的厚度比为1:(0.8～1.5):(1.8～2.5)。
在其中一个实施例中，所述碳纤维增强体的直径为5μm～20μm。
在其中一个实施例中，所述碳纤维增强体为波浪形。
在其中一个实施例中，所述高分子合金层包括玻璃增强体以及将所述玻璃增强体整体包覆的高分子合金层主体。
在其中一个实施例中，所述玻璃增强体的直径为10μm～150μm。
在其中一个实施例中，所述第一树脂层远离所述高分子合金层的表面的粗糙度为0.1μm～0.5μm。
在其中一个实施例中，所述抗形变复合管还包括防垢层；所述防垢层设于所述第一树脂层远离所述高分子合金层的表面。
在其中一个实施例中，所述防垢层远离所述第一树脂层的表面的粗糙度为0.1μm～0.5μm。
在其中一个实施例中，所述防垢层的厚度为0.5mm～1mm。
本实用新型中的抗形变复合管包括第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层。第一树脂层包括碳纤维增强体以及将碳纤维增强体整体包覆的第一树脂层主体；高分子合金层具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面，第一树脂层设于第一表面，第二树脂层设于第二表面；抗形变复合管具有供液体通过的液体通道，第一树脂层较第二树脂层更加靠近液体通道。本实用新型中，发明人通过对树脂管材的结构以及管材的抗形变性能进行了深入研究，发现以第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层按照第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层的层叠设置，能够得到抗形变能力良好的复合管。尤其是，第一树脂层采用第一树脂层主体将碳纤维增强体整体包覆的结构设计，并且使第一树脂层较第二树脂层更加靠近液体通道，在这样的结构设计中，第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层能够配合得到具有良好抗形变性能的复合管。在复合管的使用过程中，本实用新型中的复合管不易发生形变，有利于延长管材的使用寿命。
进一步地，在本实用新型抗形变复合管的结构中，第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层的厚度比为1:(0.8～1.5):(1.8～2.5)。第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层的厚度比在该范围内能够充分发挥出第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层的配合作用。在使用过程中，该厚度比下的第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层能够更好地表现出相互支撑的作用，进一步增强复合管的抗形变性能。
附图说明
图1为本实用新型一实施例中抗形变复合管的结构示意图；
图2为本实用新型另一实施例中抗形变复合管的结构示意图。
图中标记说明：
10、抗形变复合管；11、第一树脂层；1101、碳纤维增强体；1102、第一树脂层主体；12、高分子合金层；1201、玻璃增强体；1201、高分子合金层主体；13、第二树脂层；14、防垢层；1401、疏水单元；1402、抗菌单元；1403、防垢层主体；20、液体通道。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语“中心”、“上”、“下”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当两个元件为一体成型的结构时，同样可以认为该两个元件是“连接”关系。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
需要说明的是，本实用新型中高分子合金层区别于传统金属合金层，本实用新型中高分子合金层是指包括高分子材料的高分子合金层。比如高分子合金层为包括聚丙烯和聚酰胺的高分子合金层。再比如高分子合金层为包括无规共聚聚丙烯和聚酰胺的高分子合金层。高分子合金为通用高分子合金。
本实用新型一实施例提供了一种抗形变复合管，该抗形变复合管包括第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层；第一树脂层包括碳纤维增强体以及将碳纤维增强体整体包覆的第一树脂层主体；高分子合金层具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面，第一树脂层设于第一表面，第二树脂层设于第二表面；抗形变复合管具有供液体通过的液体通道，第一树脂层较第二树脂层更加靠近液体通道。
作为本实施例中抗形变复合管的一种表现形式，抗形变复合管的结构由内到外依次为第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层。以第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层按照第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层的层叠设置，能够得到抗形变能力良好的复合管材。尤其是，第一树脂层采用第一树脂层主体将碳纤维增强体整体包覆的结构设计，并且使第一树脂层较第二树脂层更加靠近液体通道，在这样的结构设计中，第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层能够配合得到具有良好抗形变性能的复合管。在复合管的使用过程中，本实用新型中的复合管不易发生形变，有利于延长管材的使用寿命。
在一个具体的示例中，高分子合金层为包括聚丙烯和聚酰胺的高分子合金层。优选地，高分子合金层为包括无规共聚聚丙烯和聚酰胺的高分子合金层。
在一个具体的示例中，抗形变复合管由第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层构成；第一树脂层包括碳纤维增强体以及将碳纤维增强体整体包覆的第一树脂层主体；高分子合金层具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面，第一树脂层设于第一表面，第二树脂层设于第二表面；抗形变复合管具有供液体通过的液体通道，第一树脂层较第二树脂层更加靠近液体通道。本示例中仅通过第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层，即可得到抗形变性能优良的复合管。
通常情况下，复合管采用圆柱形设计，此时，复合管的径向方向上的截面的形状为圆环形。当本实用新型中抗形变复合管采用圆柱形设计时，从内到外依次为第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层，即第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层的半径依次增大。
可以理解的是，抗形变复合管还可以为其他的形状。在某些具体的示例中，从内壁到外壁的方向上，抗形变复合管各处的厚度相等。此时，抗形变复合管内壁的径向截面的形状与外壁的径向截面的形状相同。比如内壁的径向截面的形状与外壁的径向截面的形状均为三角形、四边形、五边形、六边形等。具体地，内壁的径向截面的形状与外壁的径向截面的形状均为正三角形、等腰三角形、正方形、长方形、菱形、平行四边形、梯形、等腰梯形、正五边形、正六边形等。
在另一些具体的示例中，从内壁到外壁的方向上，抗形变复合管某些位置的厚度不相等。比如抗形变复合管内壁的径向截面的形状为圆形，抗形变复合管外壁的径向截面的形状为三角形、四边形、五边形、六边形等。具体地，抗形变复合管内壁的径向截面的形状为圆形，抗形变复合管外壁的径向截面的形状为正三角形、等腰三角形、正方形、长方形、菱形、平行四边形、梯形、等腰梯形、正五边形、正六边形等。或者，抗形变复合管外壁的径向截面的形状为圆形，抗形变复合管内壁的径向截面的形状为三角形、四边形、五边形、六边形等。具体地，抗形变复合管外壁的径向截面的形状为圆形，抗形变复合管内壁的径向截面的形状为正三角形、等腰三角形、正方形、长方形、菱形、平行四边形、梯形、等腰梯形、正五边形、正六边形等。
请参阅图1，本实用新型一实施例提供了一种抗形变复合管10，该抗形变复合管10包括第一树脂层11、高分子合金层12以及第二树脂层13；第一树脂层11包括碳纤维增强体1101以及将碳纤维增强体1101整体包覆的第一树脂层主体1102；高分子合金层12具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面，第一树脂层11设于第一表面，第二树脂层13设于第二表面；抗形变复合管10具有供液体通过的液体通道20，第一树脂层11较第二树脂层13更加靠近液体通道20。
在一个具体的示例中，第一树脂层11、高分子合金层12以及第二树脂层13的厚度比为1:(0.8～1.5):(1.8～2.5)。第一树脂层11、高分子合金层12以及第二树脂层13的厚度比在该范围内能够充分发挥出第一树脂层11、高分子合金层12以及第二树脂层13的配合作用。在使用过程中，该厚度比下的第一树脂层11、高分子合金层12以及第二树脂层13能够充分表现出相互支撑的作用，进一步增强复合管的抗形变性能。
优选地，第一树脂层11、高分子合金层12以及第二树脂层13的厚度比为1:1:2。可以理解的是，第一树脂层11、高分子合金层12以及第二树脂层13的厚度比除了是1:1:2，还可以是但不限定为1:0.8:1.8、1:0.8:2、1:0.8:2.2、1:0.8:2.5、1:1:1.8、1:1:2、1:1:2.2、1:1:2.5、1:1.2:1.8、1:1.2:2、1:1.2:2.2、1:1.2:2.5、1:1.5:1.8、1:1.5:2、1:1.5:2.2或1:1.5:2.5。
在一个具体的示例中，碳纤维增强体1101的直径为5～20μm。比如，碳纤维增强体的直径可以是但不限定为5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm或20μm。
在一个具体的示例中，碳纤维增强体1101呈波浪形。碳纤维增强体1101呈波浪形，表现为碳纤维呈波浪形分布于第一树脂层主体1102内部。碳纤维呈波浪形分布于第一树脂层主体1102内部可以有效分散复合管所受到外界的作用力，避免因受力集中而给复合管带来不利影响。有利于进一步提高复合管的抗形变性能，延长复合管的使用寿命。
优选地，碳纤维增强体1101均匀分布在第一树脂层主体1102内部。进一步优选地，碳纤维增强体1101呈波浪形均匀分布在第一树脂层主体1102内部。碳纤维增强体1101均匀分布在第一树脂层主体1102内部能够更加充分发挥复合管对外力的分散作用，进一步提高复合管的抗形变性能。
在一些具体的示例中，碳纤维增强体1101与第一树脂层主体1102的体积比为1:(3～9)。具体地，碳纤维增强体1101与第一树脂层主体1102的体积比可以是但不限定为1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8或1:9。碳纤维增强体1101与第一树脂层主体1102的体积比为1:(3～9)，有利于碳纤维增强体1101在第一树脂层主体1102内部更加均匀地分布，进一步改善复合管的看形变性能。
在一个具体的示例中，第一树脂层11、高分子合金层12以及第二树脂层13的厚度之和为2.5mm～3.5mm。比如，在一些具体的示例中，第一树脂层11、高分子合金层12以及第二树脂层13的厚度之和可以是但不限定为2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm、3mm、3.1mm、3.2mm、3.3mm、3.4mm或3.5mm。在实际应用中，根据需要将第一树脂层11、高分子合金层12以及第二树脂层13的厚度之和设置为相应的数值，以满足抗形变复合管10不同的应用场景。
在一个具体的示例中，第一树脂层主体1102为聚丙烯树脂层主体。优选地，第一树脂层主体1102为无规共聚聚丙烯树脂层主体。聚丙烯树脂层、无规共聚聚丙烯树脂层可塑性好，便于生产加工。
请再次参见图1，在一个具体的示例中，高分子合金层12包括玻璃增强体1201以及将玻璃增强体1201整体包覆的高分子合金层主体1201。高分子合金层主体1201整体包覆玻璃增强体1201的设计，能够进一步提高复合管的强度，进一步改善复合管的抗形变性能。
在一个具体的示例中，玻璃增强体1201的直径为10μm～150μm。可以理解的是，玻璃增强体1201的直径可以是但不限定为10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm或150μm。
优选地，玻璃增强体1201为玻璃微珠增强体。高分子合金层主体1201整体包覆玻璃微珠的设计，能够进一步提高复合管的尺寸稳定性，提高复合管的抗蠕变性，使得复合管在使用过程中不易变形。进一步地，玻璃微珠增强体的直径为10μm～150μm。可以理解的是，玻璃微珠增强体的直径可以是但不限定为10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm或150μm。
在一个具体的示例中，第二树脂层13为聚丙烯树脂层。优选地，第二树脂层13为无规共聚聚丙烯树脂层。聚丙烯树脂层、无规共聚聚丙烯树脂层可塑性好，便于生产加工。
在一个具体的示例中，第一树脂层11远离高分子合金层12的表面的粗糙度为0.1μm～0.5μm。第一树脂层11远离高分子合金层12的表面的粗糙度表现为本示例中抗形变复合管10内壁的粗糙度，粗糙度太小，难以生产加工得到满足内壁小粗糙度的管材；粗糙度太大，液体转运时容易结垢并且细菌和微生物等有害物质容易附着，容易给液体带来污染。第一树脂层11远离高分子合金层12的表面的粗糙度为0.1μm～0.5μm，在此范围内，管内转运的液体不易结垢，且细菌和微生物等有害物质难以附着，有利于提高管内转运的液体的质量。同时，第一树脂层11远离高分子合金层12的表面的粗糙度在此范围内，使得抗形变复合管10有一定的自清洁能力，保持管内液体的稳定流动。
请参阅图2，本实用新型另一实施例提供了一种抗形变复合管10，该复合管还包括防垢层14；防垢层14设于第一树脂层11远离高分子合金层12的表面。具体地，本实施例中的复合管包括第一树脂层11、高分子合金层12、第二树脂层13以及防垢层14；第一树脂层11包括碳纤维增强体1101以及将碳纤维增强体1101整体包覆的第一树脂层主体1102；高分子合金层12具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面，第一树脂层11设于第一表面，第二树脂层13设于第二表面；抗形变复合管10具有供液体通过的液体通道20，第一树脂层11较第二树脂层13更加靠近液体通道20；防垢层14设于第一树脂层11远离高分子合金层12的表面。
本实施例中，抗形变复合管10的结构由内到外依次为防垢层14、第一树脂层11、高分子合金层12以及第二树脂层13。本实施例的抗形变复合管10在具有良好抗形变性能的同时，还具有良好的防垢性能，在使用过程中，液体在转运过程时，杂质、微生物等不易附着在复合管内壁，能够有效避免复合管内结垢，保证液体能够顺利地通过复合管。
在一个具体的示例中，抗形变复合管10由第一树脂层11、高分子合金层12、第二树脂层13以及防垢层14构成；第一树脂层11包括碳纤维增强体1101以及将碳纤维增强体1101整体包覆的第一树脂层主体1102；高分子合金层12具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面，第一树脂层11设于第一表面，第二树脂层13设于第二表面；抗形变复合管10具有供液体通过的液体通道20，第一树脂层11较第二树脂层13更加靠近液体通道20；防垢层14设于第一树脂层11远离高分子合金层12的表面。本示例中，仅通过第一树脂层11、高分子合金层12、第二树脂层13以及防垢层14的设置，即可得到抗形变性能好、防垢性能好的复合管。
在一个具体的示例中，防垢层14远离第一树脂层11的表面的粗糙度为0.1μm～0.5μm。防垢层14远离第一树脂层11的表面的粗糙度表现为抗形变复合管10内壁的粗糙度，粗糙度太小，难以生产加工得到满足内壁小粗糙度的管材；粗糙度太大，液体转运时容易结垢并且细菌和微生物等有害物质容易附着，容易给液体带来污染。防垢层14远离第一树脂层11的表面的粗糙度为0.1μm～0.5μm，在此范围内，管内转运的液体不易结垢，且细菌和微生物等有害物质难以附着，有利于提高管内转运的液体的质量。同时，防垢层14远离第一树脂层11的表面的粗糙度在此范围内，使得抗形变复合管10有一定的自清洁能力，保持管内液体的稳定流动。
在一个具体的示例中，防垢层14包括疏水单元1401以及将疏水单元1401整体包覆的防垢层主体1403。在另一个具体的示例中，防垢层14还包括分散于防垢层主体1403内部的抗菌单元1402。
在一个具体的示例中，防垢层主体1403为聚丙烯防垢层主体1403。优选地，防垢层主体1403为无规共聚聚丙烯防垢层主体1403。聚丙烯防垢层主体1403、无规共聚聚丙烯防垢层主体1403可塑性好，便于生产加工。
在一个具体的示例中，防垢层14的厚度为0.5mm～1mm。比如，防垢层14的厚度为0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm。防垢层14的厚度太小难以发挥良好抑菌和支撑的作用，防垢层14的厚度太大会增大抗形变复合管10的厚度，增加管材重量，不利于运输和存储。
本实用新型还有另外一实施例提供了一种抗形变复合管10的制备方法，在该制备方法中，抗形变复合管10通过第一树脂层11、高分子合金层12、第二树脂层13以及防垢层14通过多层共挤工艺得到。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
1.一种抗形变复合管，其特征在于：包括第一树脂层、高分子合金层以及第二树脂层；
所述第一树脂层包括碳纤维增强体以及将所述碳纤维增强体整体包覆的第一树脂层主体；
所述高分子合金层具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述第一树脂层设于所述第一表面，所述第二树脂层设于所述第二表面；
所述抗形变复合管具有供液体通过的液体通道，所述第一树脂层较所述第二树脂层更加靠近所述液体通道。
2.如权利要求1所述的抗形变复合管，其特征在于：所述第一树脂层、所述高分子合金层以及所述第二树脂层的厚度比为1:0.8～1.5:1.8～2.5。
3.如权利要求1所述的抗形变复合管，其特征在于：所述碳纤维增强体的直径为5μm～20μm。
4.如权利要求1所述的抗形变复合管，其特征在于：所述碳纤维增强体为波浪形。
5.如权利要求1～4中任一项所述的抗形变复合管，其特征在于：所述高分子合金层包括玻璃增强体以及将所述玻璃增强体整体包覆的高分子合金层主体。
6.如权利要求5所述的抗形变复合管，其特征在于：所述玻璃增强体的直径为10μm～150μm。
7.如权利要求1～4中任一项所述的抗形变复合管，其特征在于：所述第一树脂层远离所述高分子合金层的表面的粗糙度为0.1μm～0.5μm。
8.如权利要求1～4中任一项所述的抗形变复合管，其特征在于：还包括防垢层；所述防垢层设于所述第一树脂层远离所述高分子合金层的表面。
9.如权利要求8所述的抗形变复合管，其特征在于：所述防垢层远离所述第一树脂层的表面的粗糙度为0.1μm～0.5μm。
10.如权利要求8所述的抗形变复合管，其特征在于：所述防垢层的厚度为0.5mm～1mm。
技术总结