專利名稱：新型塑料加筋管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種建筑埋地排水管道。
背景技術(shù)：
塑料埋地排水管具有耐磨損、耐腐蝕、使用壽命長，體輕、搬運(yùn)安裝省時(shí)省力，工程 造價(jià)低廉，安全可靠等許多優(yōu)點(diǎn)。埋地排水管道屬于無壓管道，主要承受外壓負(fù)載(通常 內(nèi)壓負(fù)載忽略不計(jì))，塑料管道屬于柔性管，抗外壓能力差，破壞的形式是外壓負(fù)載造成管 材變形過大或壓屈失穩(wěn)，影響到其廣泛應(yīng)用，特別是在較大城市的應(yīng)用受到一定限制。塑 料管材的環(huán)剛度是材料彈性模量的具體體現(xiàn)，它是表征管材抵抗彈性變形能力的力學(xué)性能 指標(biāo)，目前國際上普遍使用環(huán)剛度來表示塑料埋地排水管的抗外壓負(fù)載能力。環(huán)剛度是塑 料埋地排水管抗外壓負(fù)載能力的綜合參數(shù)，為了保證塑料埋地排水管在外壓負(fù)載下安全工 作，環(huán)剛度的選擇是設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵之一。如果管材的環(huán)剛度太小，管材可能發(fā)生過大變形或 出現(xiàn)壓屈失穩(wěn)破壞。反之，如果環(huán)剛度選擇得太高，必然采用過大的截面慣性矩，加大管材 壁厚，將造成用材料太多，成本過高。為了提高管材的環(huán)剛度，并不提高管材的制造成本，或 者還可以適當(dāng)降低管材的原料成本，人們發(fā)明了塑料加筋管材品種。目前塑料加筋管所用 原料有PVC-υ、FRPP, PE等，市場上以PVC-U加筋管為主要加筋管品種。所謂塑料加筋管，系指內(nèi)壁光滑，外壁帶有等距環(huán)形加強(qiáng)筋的塑料管材，即在管材 的外壁沿管軸方向間隔均勻的設(shè)有無數(shù)環(huán)狀垂直于管軸的加強(qiáng)筋。根據(jù)工字鋼的原理，環(huán) 形加強(qiáng)筋提供了管材高的環(huán)剛度。彌補(bǔ)環(huán)形加強(qiáng)筋之間管材的壁厚較薄，環(huán)剛度也較低的 不足有余，即這種管材平均壁厚大大低于實(shí)壁管，但管道整體環(huán)剛度則明顯高于實(shí)壁管， 原料約可節(jié)省三分之一，因此管材成本也有明顯的降低，如加筋PVC-U管的環(huán)剛度可達(dá)到 16KN。但是，PVC-U加筋管目前所能達(dá)到的環(huán)剛度，在許多場合下仍不能滿足工程的需 要，如許多中心城市的市政工程，為了減少道路塌陷的可能，均需環(huán)剛度更高的管道。PE加 筋管和FRPP加筋管價(jià)格比較高，對于PVC-U加筋管而言，若繼續(xù)提高環(huán)剛度，管材成本也將 會急劇上升。另外PVC-U加筋管沖擊強(qiáng)度較差，環(huán)境溫度較低時(shí)，管材的搬運(yùn)和安裝破損率 較高，這也是影響其廣泛使用的一個(gè)重要因素。再如PVC-U加筋管的耐熱性比較差，不能 適應(yīng)目前發(fā)展比較快的動力電纜埋地護(hù)管對管道耐熱性能的要求。因此，塑料加筋管在我 國的建筑市場上擴(kuò)大應(yīng)用難度較大。本發(fā)明的目的即在于發(fā)明一種新型的塑料加筋管，成 本不高于傳統(tǒng)的PVC-U加筋管，沖擊韌性優(yōu)于PVC-U加筋管，環(huán)剛度高于傳統(tǒng)的PVC-U加筋 管，熱變形溫度大于85°c，既可以滿足埋地排水管道對管材環(huán)剛度更高的要求，又可以滿足 動力電纜埋地護(hù)管對管材耐熱性的要求。

發(fā)明內(nèi)容
利用社會回收PET瓶料，經(jīng)改性后用以制造新型塑料加筋管。PET樹脂被廣泛用于制造纖維及其制品(如布料、非織造布等)、薄膜、電器材料、液體包裝瓶等。2007年，全世界PET總產(chǎn)量約為4000萬噸左右。在我國市場上，每年產(chǎn)生 的廢棄PET飲料瓶多達(dá)近百萬噸，它的回收利用是一個(gè)很大的難題，開展這部分資源的合 理利用意義重大。GF-PET即為玻纖增強(qiáng)改性的PET，其性能十分優(yōu)秀，拉伸強(qiáng)度可達(dá)PVC-U的2. 4 倍，彈性模量可達(dá)PVC-U的2. 3倍，熱變形溫度可達(dá)200°C左右。社會回收PET瓶料價(jià)格低 廉，PET瓶料自身粘度較高，且多為一次性使用制品，其廢棄后，老化程度一般并不嚴(yán)重，采 用玻纖增強(qiáng)時(shí)，玻纖含量30%的拉伸強(qiáng)度和彈性模量約為PVC-U的1. 5倍以上，用其制造塑 料加筋管，環(huán)剛度、耐熱性、原料成本均比PVC-U優(yōu)勢大。美中不足的是GF-PET的沖擊韌性 很差。因此必須在對社會回收PET進(jìn)行增強(qiáng)改性的同時(shí)進(jìn)行增韌改性，在提高拉伸強(qiáng)度和 彈性模量的同時(shí)，使其沖擊韌性高于PVC-U。因沖擊韌性相差懸殊，增韌改性會明顯提高改 性產(chǎn)物的成本，因此在增強(qiáng)、增韌的同時(shí)，還必須采取增量改性措施，以期獲得性能、價(jià)格普 遍優(yōu)于PVC-U的新型材料-GF-PET/PE塑料合金，并用于制造新型塑料加筋管。新型塑料加筋管便是以增強(qiáng)、增韌和增量了的GF-PET/PE塑料合金制成的。大量 使用社會回收PET，其制造成本與傳統(tǒng)的加筋PVC-U管相近，而其環(huán)剛度、沖擊韌性和耐熱 性均優(yōu)于PVC-U。不僅可更廣泛的應(yīng)用于埋地排水管道系統(tǒng)，并且因其優(yōu)秀的耐熱性，將會 使其在動力電纜埋地護(hù)管領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式1、社會回收PET瓶去除非PET材料的裝飾標(biāo)識薄膜和非PE瓶蓋后，洗滌、除水、破 碎、烘干。2、增強(qiáng)劑(如玻纖或晶須等)、增量劑(亦稱填充劑，如滑石粉、玻璃微珠、碳酸鈣 等)表面活化處理。3、增溶劑可以是sras，可以是EVA，也可以是SBS等。4、PE樹脂可以是LDPE，可以是LLDPE，也可以是HDPE?？梢允切碌腜E，也可以是 回收PE，但回收PE的質(zhì)量需嚴(yán)格控制，必要時(shí)可進(jìn)行分子鏈調(diào)整。5、其它助劑根據(jù)需要準(zhǔn)備。6、將上述組分按配方配比稱量后(長玻纖增強(qiáng)例外)，混合均勻，采用密煉熔融共 混并造粒?；蛘卟捎猛蚱叫须p螺桿造粒機(jī)熔融共混擠出造粒。然后用于新型塑料加筋管 的制造。新型塑料加筋管的環(huán)剛度可由塑料合金中GF及PET的含量進(jìn)行調(diào)整，沖擊強(qiáng)度可 由PE的含量進(jìn)行調(diào)整，維卡軟化點(diǎn)可達(dá)近85°C以上。
權(quán)利要求
一種新型塑料加筋管，其特征在于是由塑料合金制成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型塑料加筋管，所述塑料合金其特征在于是由GF-PET/PE制 成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述GF-PET/PE，其特征在于是經(jīng)過增強(qiáng)、增韌、增量改性了的 GF-PET/PE。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述GF-PET/PE，其特征在于是由社會回收PET瓶料和PE制成的。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種建筑埋地排水管道，新型塑料加筋管采用社會回收PET樹脂經(jīng)增強(qiáng)、增韌、增量改性，制成了GF-PET/PE塑料合金材料，并用以制成新型塑料加筋管，其成本與PVC-U相近，但其環(huán)剛度、沖擊韌性和耐熱性均優(yōu)于PVC-U，可更廣泛的應(yīng)用于埋地排水管道系統(tǒng)，并且因其優(yōu)秀的耐熱性，將會使其在動力電纜埋地護(hù)管領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。
文檔編號F16L9/12GK101943296SQ20101027292
公開日2011年1月12日 申請日期2010年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月6日
發(fā)明者于東明, 劉學(xué)超, 吳曉芬, 夏成文, 秦嵐, 韓英民 申請人:天津軍星管業(yè)集團(tuán)有限公司