超靜音管及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超靜音管，所述的超靜音管為共擠形成的三層結(jié)構(gòu)，包括聚丙烯材質(zhì)的內(nèi)層和外層，以及連接所述的外層和內(nèi)層的粘彈性芯層，所述的芯層的組份及其質(zhì)量百分比為，聚丙烯：84～88%；無(wú)機(jī)礦物質(zhì)：2～6%；熱塑性彈性體材料：8～12%。同時(shí)還公開了其制備方法，本發(fā)明的超靜音管道，其外層和內(nèi)層原材料為聚丙烯樹脂綠色環(huán)保，管壁光滑，不結(jié)垢，具有優(yōu)異的耐熱性和耐化學(xué)腐蝕性，硬質(zhì)的內(nèi)、外層在保護(hù)中層結(jié)構(gòu)的同時(shí)可確保管材具有良好的抗沖擊性；芯層由無(wú)機(jī)礦物填料、PP和熱塑性彈性體三元共混的粘彈性材料組成，起到減震，隔音功效，并且提高管材的整體剛性，隔音效果可達(dá)到50分貝以下。
【專利說明】超靜音管及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及給排水【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種超靜音管及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]UPVC排水管以其廉價(jià)、美觀、安裝維修方便，使用壽命較長(zhǎng)，在全世界廣泛采用。但它有一個(gè)致命的弱點(diǎn)，高層建筑甚至是中層建筑，排水時(shí)噪聲很大，影響居室安靜。面對(duì)噪聲，有業(yè)者做了許多工作，相繼開發(fā)了 UPVC芯層發(fā)泡管、實(shí)壁UPVC內(nèi)螺旋降噪管、空壁UPVC內(nèi)螺旋降噪管、旋流降噪器，親水內(nèi)壁旋流降噪器，硬聚氯乙烯旋流降噪三通接頭等，國(guó)外日本學(xué)者作了不少工作，發(fā)表了許多專利，但是經(jīng)噪聲監(jiān)測(cè)表明，這些技術(shù)的降噪效果并不明顯，并且僅是對(duì)UPVC實(shí)壁管而言，其管路系統(tǒng)噪音仍高于鑄鐵管。UPVC管材的使用溫度為50°C以下，建筑排水溫度在50?70°C的情況不可排出，高溫污水的排放使得UPVC管材的強(qiáng)度和使用壽命大為降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種超靜音管及其制備方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種超靜音管，所述的超靜音管為共擠形成的三層結(jié)構(gòu)，包括聚丙烯材質(zhì)的內(nèi)層和外層，以及連接所述的外層和內(nèi)層的粘彈性芯層，
[0006]所述的芯層的組份及其質(zhì)量百分比為，
[0007]聚丙烯:84?88% ；
[0008]無(wú)機(jī)礦物質(zhì):2?6% ；
[0009]熱塑性彈性體材料:8?12%。
[0010]所述的無(wú)機(jī)礦物質(zhì)為BaS04、蛭石或云母。
[0011]所述的熱塑性彈性體為聚乙烯辛烯共彈性體Ρ0Ε、聚乙烯HDPE或丙烯和乙烯嵌段共聚物PPB。
[0012]所述的外層厚度為管壁厚度的8-16%，所述的內(nèi)層厚度為管壁厚度的8-16%。
[0013]所述的內(nèi)層內(nèi)側(cè)面上一體地形成有至少4條均勻間隔分布的螺旋形導(dǎo)水肋，所述的導(dǎo)水肋截面呈三角形，所述的導(dǎo)水肋頂角及與內(nèi)層內(nèi)壁面均設(shè)置有圓弧倒角。
[0014]所述的導(dǎo)水肋兩側(cè)邊相等，且其高度在2_5mm。
[0015]一種如權(quán)利要求1所述的超靜音管的制備方法，包括以下步驟，
[0016]I)按比例稱取聚丙烯、無(wú)機(jī)礦物質(zhì)和熱塑性彈性體并進(jìn)行混合，然后經(jīng)擠出機(jī)造粒得到芯層材料，其中，造粒時(shí)料筒溫度在135-145°C，模具溫度在155-165°C，
[0017]2)由兩臺(tái)擠出機(jī)共擠成型，其中，一臺(tái)擠出機(jī)用以擠出內(nèi)層和外層，另一臺(tái)擠出機(jī)用以擠出芯層，內(nèi)層和外層的擠出溫度為140-150°C，芯層的擠出溫度為140-150°C。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:[0019]本發(fā)明的超靜音管道，其外層和內(nèi)層原材料為聚丙烯樹脂綠色環(huán)保，管壁光滑，不結(jié)垢，具有優(yōu)異的耐熱性和耐化學(xué)腐蝕性，硬質(zhì)的內(nèi)、外層在保護(hù)中層結(jié)構(gòu)的同時(shí)可確保管材具有良好的抗沖擊性；芯層由無(wú)機(jī)礦物填料、PP和熱塑性彈性體三元共混的粘彈性材料組成，起到減震，隔音功效，并且提高管材的整體剛性，隔音效果可達(dá)到50分貝以下。管材與管件、管材與管材采用柔性連接，可不使用伸縮節(jié)，不僅安裝方便快捷，而且可避免水流沖擊管壁時(shí)產(chǎn)生的聲音向下一個(gè)管材或管件傳遞引起共鳴即能夠有效的阻止聲的傳播。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1所示為本發(fā)明的超靜音管截面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明一種超靜音管的管壁為共擠形成的三層結(jié)構(gòu)，其包括聚丙烯材質(zhì)的內(nèi)層I和外層3，以及連接所述的外層和內(nèi)層的粘彈性芯層2，其中所述的芯層的組份及其質(zhì)量百分比為，聚丙烯:84?88% ;無(wú)機(jī)礦物質(zhì):2?6% ;熱塑性彈性體材料:8?12%。無(wú)機(jī)礦物質(zhì)可以為硫酸鋇、蛭石或云母等，利用無(wú)機(jī)礦物質(zhì)的密度大的優(yōu)點(diǎn)，可以增加芯層的密度，達(dá)到隔音效果。所述的熱塑性彈性體為聚乙烯辛烯共彈性體Ρ0Ε、聚乙烯HDPE或丙烯和乙烯嵌段共聚物PPB。利用熱塑性彈性體可有效提高其降噪效果。
[0023]同時(shí)，為進(jìn)一步提升超靜音管的性能，所述的外層厚度為管壁厚度的8_16%，所述的內(nèi)層厚度為管壁厚度的8-16%。并在超靜音管的內(nèi)層內(nèi)側(cè)面上一體地形成有至少4條均勻間隔分布的螺旋形導(dǎo)水肋4，所述的導(dǎo)水肋截面呈三角形，所述的導(dǎo)水肋頂角及與內(nèi)層內(nèi)壁面均設(shè)置有圓弧倒角。所述的導(dǎo)水肋兩側(cè)邊相等，且其高度在2-5_。導(dǎo)水肋使得水流沿著管壁以螺旋形式下降，中心形成排氣通道，減小了管內(nèi)空氣壓力驟降導(dǎo)致的破空聲，從而降低管道內(nèi)部噪音；導(dǎo)水筋螺旋方向，依據(jù)管材使用地區(qū)決定:使用地在北半球，螺旋方向?yàn)槟鏁r(shí)針；使用地在北半球，螺旋方向?yàn)轫槙r(shí)針。
[0024]第一實(shí)施例
[0025]規(guī)格D50mm (藍(lán)灰色)超靜音管道，其壁厚為3.2-3.5mm，內(nèi)層和外層分別為
0.3-0.5mm,芯層為1.8?2.2mm,芯層密度控制在1.2?1.8g/cm3,內(nèi)層內(nèi)壁面上設(shè)置有均勻間隔分布的四個(gè)截面呈三角形的導(dǎo)水肋，其高度在2mm。
[0026]其中，芯層的組份及其質(zhì)量百分比為聚丙烯PP:86% ;硫酸鋇BaS04:3% ;熱塑性彈性體材料:11%，其中各組分可選用任意市售原料，如聚丙烯PP:廠家-大慶石化，型號(hào)-PA14 D ;硫酸鋇BaS04:廠家-北京金斑馬，型號(hào)-高純沉淀硫酸鋇298-BT ;熱塑性彈性體為POE:廠家-美國(guó)杜邦，型號(hào)-8200 ；
[0027]在具體加工時(shí)，首先稱取各組份并混合造粒，對(duì)芯層原料造粒時(shí)料筒的溫度設(shè)定在143°C，模具溫度設(shè)定在162°C。
[0028]內(nèi)層和外層的組分和百分比分別為聚丙烯PP:98.375%以及1.625%的顏料，其中，顏料中包括:黃0.5%，紅0.1%，藍(lán)1%，炭黑0.025%。
[0029]第二實(shí)施例[0030]規(guī)格D75mm超靜音管道，其壁厚為3.8-4.2mm,內(nèi)層和外層分別為0.4-0.6mm，芯層密度控制在1.2?1.8g/cm3,內(nèi)層內(nèi)壁面上設(shè)置有均勻間隔分布的6個(gè)截面呈三角形的導(dǎo)水肋，其高度在3mm。
[0031]其中，芯層的組份及其質(zhì)量百分比為聚丙烯:84% ;蛭石:6% ;熱塑性彈性體材料高密度聚乙烯HDPE: 10%，其中各組分可選用任意市售原料。
[0032]在具體加工時(shí)，首先稱取各組份并混合造粒，對(duì)芯層原料造粒時(shí)料筒的溫度設(shè)定在135°C，模具溫度設(shè)定在150°C。
[0033]內(nèi)層和外層的組分和百分比分別為聚丙烯:98.375%以及1.625%的顏料，其中，顏料中包括:黃0.6%，紅0.3%，藍(lán)1.27%，炭黑0.055%。
[0034]在具體三層共擠時(shí)采用兩臺(tái)擠出機(jī)配合模具擠出成型，其中，一臺(tái)擠出機(jī)用以擠出內(nèi)層和外層，另一臺(tái)擠出機(jī)用以擠出芯層，內(nèi)層和外層的擠出溫度為145°C，芯層的擠出溫度為150°C。其與控制與現(xiàn)有技術(shù)類似，在此不再展開描述。
[0035]第三實(shí)施例
[0036]規(guī)格DllOmm超靜音管道，其壁厚為4.5-5.0mm,內(nèi)層和外層分別為0.5-0.7mm,芯層密度控制在1.2?1.8g/cm3,內(nèi)層內(nèi)壁面上設(shè)置有均勻間隔分布的8個(gè)截面呈三角形的導(dǎo)水肋，其高度在4mm。
[0037]其中，芯層的組份及其質(zhì)量百分比為聚丙烯:86% ;云母:2% ;熱塑性彈性體材料丙烯和乙烯嵌段共聚物:12%，其中各組分可選用任意市售原料。
[0038]在具體加工時(shí)，首先稱取各組份并混合造粒，對(duì)芯層原料造粒時(shí)料筒的溫度設(shè)定在145°C，模具溫度設(shè)定在165°C。
[0039]內(nèi)層和外層的組分和百分比分別為聚丙烯PP:98.4%以及1.6%的顏料，其中顏料
按需求具體調(diào)配。
[0040]在具體三層共擠時(shí)采用兩臺(tái)擠出機(jī)配合模具擠出成型，其中，一臺(tái)擠出機(jī)用以擠出內(nèi)層和外層，另一臺(tái)擠出機(jī)用以擠出芯層，內(nèi)層和外層的擠出溫度為140°C，芯層的擠出溫度為145°C。其與控制與現(xiàn)有技術(shù)類似，在此不再展開描述。
[0041]第四實(shí)施例
[0042]規(guī)格D160mm超靜音管道，其壁厚為5_5.6mm,內(nèi)層和外層分別為0.6-0.8mm,芯層密度控制在1.2?1.8g/cm3,內(nèi)層內(nèi)壁面上設(shè)置有均勻間隔分布的12個(gè)截面呈三角形的導(dǎo)水肋，其高度在5mm。
[0043]其中，芯層的組份及其質(zhì)量百分比為聚丙烯:84% ;硫酸鋇:4% ;熱塑性彈性體材料低密度聚乙烯HDPE: 12%，其中各組分可選用任意市售原料。
[0044]在具體加工時(shí)，首先稱取各組份并混合造粒，對(duì)芯層原料造粒時(shí)料筒的溫度設(shè)定在138°C，模具溫度設(shè)定在140°C。
[0045]內(nèi)層和外層的組分和百分比分別為聚丙烯PP:98.5%以及1.5%的顏料，其中顏料
按需求具體調(diào)配。
[0046]在具體三層共擠時(shí)采用兩臺(tái)擠出機(jī)配合模具擠出成型，其中，一臺(tái)擠出機(jī)用以擠出內(nèi)層和外層，另一臺(tái)擠出機(jī)用以擠出芯層，內(nèi)層和外層的擠出溫度為146°C，芯層的擠出溫度為150°C。其與控制與現(xiàn)有技術(shù)類似，在此不再展開描述。
[0047]本發(fā)明的超靜音管道，其外層和內(nèi)層原材料為聚丙烯樹脂綠色環(huán)保，管壁光滑，不結(jié)垢，具有優(yōu)異的耐熱性和耐化學(xué)腐蝕性，硬質(zhì)的內(nèi)、外層在保護(hù)中層結(jié)構(gòu)的同時(shí)可確保管材具有良好的抗沖擊性；芯層由無(wú)機(jī)礦物填料、PP和熱塑性彈性體三元共混的粘彈性材料組成，起到減震，隔音功效，并且提高管材的整體剛性，隔音效果可達(dá)到50分貝以下。管材與管件、管材與管材采用柔性連接，可不使用伸縮節(jié)，不僅安裝方便快捷，而且可避免水流沖擊管壁時(shí)產(chǎn)生的聲音向下一個(gè)管材或管件傳遞引起共鳴即能夠有效的阻止聲的傳播。
[0048]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種超靜音管，其特征在于，所述的超靜音管為共擠形成的三層結(jié)構(gòu)，包括聚丙烯材質(zhì)的內(nèi)層和外層，以及連接所述的外層和內(nèi)層的粘彈性芯層， 所述的芯層的組份及其質(zhì)量百分比為， 聚丙烯:84?88% ； 無(wú)機(jī)礦物質(zhì):2?6% ； 熱塑性彈性體材料:8?12%。
2.如權(quán)利要求1所述的超靜音管，其特征在于，所述的無(wú)機(jī)礦物質(zhì)為BaS04、蛭石或云母。
3.如權(quán)利要求1所述的超靜音管，其特征在于，所述的熱塑性彈性體為聚乙烯辛烯共彈性體POE、聚乙烯HDPE或丙烯和乙烯嵌段共聚物PPB。
4.如權(quán)利要求1所述的超靜音管，其特征在于，所述的外層厚度為管壁厚度的8-16%，所述的內(nèi)層厚度為管壁厚度的8-16%。
5.如權(quán)利要求1所述的超靜音管，其特征在于，所述的內(nèi)層內(nèi)側(cè)面上一體地形成有至少4條均勻間隔分布的螺旋形導(dǎo)水肋，所述的導(dǎo)水肋截面呈三角形，所述的導(dǎo)水肋頂角及與內(nèi)層內(nèi)壁面均設(shè)置有圓弧倒角。
6.如權(quán)利要求5所述的超靜音管，其特征在于，所述的導(dǎo)水肋兩側(cè)邊相等，且其高度在2-5mm。
7.—種如權(quán)利要求1所述的超靜音管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟， 1)按比例稱取聚丙烯、無(wú)機(jī)礦物質(zhì)和熱塑性彈性體并進(jìn)行混合，然后經(jīng)擠出機(jī)造粒得到芯層材料，其中，造粒時(shí)料筒溫度在135-145°C，模具溫度在155-165°C， 2)由兩臺(tái)擠出機(jī)共擠成型，其中，一臺(tái)擠出機(jī)用以擠出內(nèi)層和外層，另一臺(tái)擠出機(jī)用以擠出芯層，內(nèi)層和外層的擠出溫度為140-150°C，芯層的擠出溫度為140-150°C。
【文檔編號(hào)】B29C47/06GK103912737SQ201410145396
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】劉芳興, 王景旺, 劉偉 申請(qǐng)人:天津中財(cái)型材有限責(zé)任公司