專利名稱：管壁有空心增強結構的高分子拉伸定向高強度復合塑料管的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種靠聚合物的高分子拉伸定向來增加強度的管壁有空心增強結構的高分子拉伸定向高強度復合塑料管。
各種材料的塑料管在工程應用中已相當普遍，人們?yōu)榱诉m應不同的工程需要，在擠出法生產塑料的基礎上又進一步開發(fā)和形成了用共擠法來生產各種塑料材料復合的復合管；為了增加大口徑管的內外承壓能力，利用二層共擠出法也開發(fā)和生產了管壁內層上復合具有瓦楞型的空心結構的塑料層的增強型塑料管，一般稱之為雙壁瓦楞型或波紋型塑料管。這些管為各種工程需要提供了更廣闊的選擇。但若要提高管的流體輸送壓力或環(huán)剛應力就不得不提高管的管壁厚度和雙壁瓦楞型或波紋型塑料管的管壁的厚度，否則就只有改變材料的種類，如金屬與塑料的復合，或樹脂與纏繞纖維的復合。但至今未看到塑料管利用聚合物高分子拉伸定向來增加強度的高強度復合塑料管的報道，更沒有看到在拉伸定向塑料層上復合具有空心增強結構的高強度復合塑料管的報道。
鑒于以上原因，本實用新型的目的是為了提供一種內、外承壓能力、抗拉強度高，可節(jié)約大量材料的管壁有空心增強結構的高分子拉伸定向高強度復合塑料管。
本實用新型的目的是這樣來實現(xiàn)的本實用新型復合塑料管的管壁內層有至少一層經過徑內和軸向雙向拉伸定向的或經過徑向單向拉伸定向的或徑向抗拉強度高于軸向抗拉強度的塑料層，在內層外表面復合有空心增強結構的外塑料層。
上述的外塑料層的空心增強結構為瓦楞型或凹凸型或圓弧型或管型或矩形，也可為其它形狀。
上述的外塑料層是由金屬和塑料復合而成。
上述的外塑料層呈管狀與內層復合。
上述的外塑料層呈螺旋狀與內層復合。
上述的內層由至少一層徑向和軸向雙向拉伸定向的或徑向單向拉伸定向的或徑向抗拉強度高于軸向抗拉強度的塑料層與至少一層軸向單向拉伸定向的或軸向抗拉強度高于徑向單向抗拉強度的塑料層復合而成。
上述的外塑料層與內層間有粘結劑層。
上述的外塑料層與內層熔融復合。
上述的管壁內層和/或外層采用不同種類的塑料制成。
上述的管壁的內層和/或外塑料層填充有鈉米級和/或微米級的無機填料。
上述的塑料管至少一端管經擴大有管道承插連接的承插口。
本實用新型高強度復合塑料管管壁的內層至少有一層經過徑向和軸向雙向拉伸定向的或經過徑向單向拉伸定向的或是徑向抗拉強度高于軸向抗拉強度的塑料層。因為高分子聚合物的大分子沿著拉伸方向定向排列而產生比同樣壁厚的塑料管多數(shù)倍的抗環(huán)應力，使管道的內承壓能力提高數(shù)倍，提高了塑料管的綜合性能，相應的也可節(jié)約數(shù)倍壁厚的塑料原材料。在管壁的內層表面外側復合有具有空心增強結構的塑料層，不僅更加提高了管的內承壓力，更重要的是利用這瓦楞型的或凹凸型的或圓弧型的或是管型的或是矩型的環(huán)狀空心增強結構或螺旋狀的空心增強結構與內層表面外側復合后不僅節(jié)約了大量壁厚材料、減少管的重量，還大大增強該管的環(huán)剛性能，使大口徑管能被工程應用。
管壁的內層和復合在內層表面外側具有空心增強結構的塑料層，可以是相同材料，也可以是不同材料，為管道的應用和管道復合及連接提供了更廣的領域和方式。
管壁內層可以是幾層經過復合為一體，可以是徑向和軸向以向拉伸定向層的在里層，軸向拉伸定向層在其外層復合為一體，也可以二者相反復合為一體；可以是任意三層復合為一體，復合時可以是靠粘結劑粘復合，也可以是熔融復合。這樣的內層結構可以提高管道的內承壓能力，特別是提高該管的軸向抗拉強度和管道連接后的軸向抗拉強度。
該管道至少一端管徑被擴大而具有用于管道承插連接的承插口，使管道的連接施工更方便，可以利用橡膠圈實行承插柔性密封連接，也可利用粘結劑實際承插剛性連接，也可以利用兩端有承插口作為連接管的二通管件將沒有承插口的直管連接起來。
高分子聚合物，特別是結晶性高分子聚合物制品如膜或管在粘流態(tài)溫度以下，玻璃化態(tài)溫度以上經過數(shù)倍長度的定向拉伸使大分子產生定向作用和排列，在拉伸定向方向上將產生數(shù)倍于未拉伸制品的抗拉強度。本實用新型利用這個原理發(fā)明的復合塑料管比一般擠出法生產的塑料管和復合管都有更高的抗拉伸能力，內、外承壓能力綜合性能高，同時可大量節(jié)約材料。
以下結合附圖詳細說明本實用新型的實施例


圖1為本實用新型實施例1圖。
圖2為
圖1的外形圖。
圖3為本實用新型實施例2圖。
圖4為圖3的外形圖。
圖5為本實用新型實施例3圖。
圖6為圖4的外形圖。
圖6為圖4的外形圖。
圖7為本實用新型實施例4圖。
圖8為圖7的外形圖。
圖9為本實用新型實施例5圖。
實施例1
圖1、圖2給出了本實用新型復合塑料管實施例1圖。管壁1中的內層2是由一層徑向和軸向雙向拉伸定向的(也可是徑向單向拉伸定向的或徑向抗拉強度高于軸向抗拉強度)的聚乙烯塑料層3和一層軸向單向拉伸定向的聚乙烯塑料層4熔融復合而成。在內層2的外周表面有通過粘結劑層5與內層3呈環(huán)狀復合的瓦楞型(也可是凹凸型或圓弧形)空心增強結構的聚乙烯外塑料層6。內層2中的塑料層3、4中填充有納米級無機填料碳酸鈣。外塑料層6中填充有微米級無機填料碳酸鈣。本實施例復合塑料管除節(jié)約大量原材料外，還有較高的抗內環(huán)應力和環(huán)剛應力的性能。
實施例2圖3、圖4給出了本實用新型實施例2圖。本實施例2復合塑料管管壁7中的內層8是由軸向單向拉伸定向的聚乙烯塑料層9和徑向和軸向雙向拉伸定向的(也可為徑向單向拉伸定向的)聚乙烯塑料層10熔融復合而成。用加有無機填料的聚乙烯塑料管制成的有管型空心增強結構的外塑料層11呈螺旋狀繞在內層8的外周表面與之熔融復合。外塑料層也可采用金屬與塑料復合的復合塑料管制成。本實施側2復合塑料管能承受較高的內環(huán)應力和外環(huán)剛應力，有一定的柔性可成盤卷繞。便于施工，減少連接件。
實施例3圖5、圖6給出了本實用新型實施例3圖。本實施例3復合塑料管管壁12中的內層13是徑向和軸向雙向拉伸的(或徑向單向拉伸的)聚乙烯塑料層14與軸向單向拉伸定向的聚乙烯塑料層15熔融復合而成。矩形空心增強結構的聚乙烯外塑料層16呈螺旋狀繞在內層13的外周表面與之熔融復合。聚乙烯外塑料層16中填有20～30％重量比的微米級無機填料碳酸鈣。
實施例4圖7、圖8給出了本實用新型實施例4圖。本實施例4復合塑料管管壁17中的軸向和徑向雙向拉伸的(也可是徑向單向拉伸的)聚丙烯(PP)塑料內層18中填有2～3％重量比的納米級無機填料，如碳酸鈣，具有瓦楞空心增強結構的(也可是凹凸型或圓弧型)的高密度聚乙烯(HDPE)外塑料層19中填有20～30％重量比的微米級無機填料碳酸鈣。外塑料層19呈環(huán)狀位于內層外表面與內層熔融復合。
實施例5圖9給出了發(fā)明實施例5圖。本實施例5復合塑料管管壁20由軸向和徑向雙向拉伸的(也可是徑向單向拉伸定向的)高密度聚乙烯(HDPE)塑料內層21和呈環(huán)狀布置在內層外周表面的與之熔融復合的瓦楞型(或凹凸型圓弧型的)空心結構的高密度聚乙烯(HDPE)外塑料層22組成。
復合塑料管23的一端管徑擴大有管道承插連接的承插口24。復合塑料管25的一端插入承插口24中，兩者筒有橡膠密封圈26。
權利要求1.一種管壁有空心增強結構的高分子拉伸定向高強度復合塑料管，其特征在于復合塑料管的管壁內層有至少一層經過徑內和軸向雙向拉伸定向的或經過徑向單向拉伸定向的或徑向抗拉強度高于軸向抗拉強度的塑料層，在內層外表面復合有空心增強結構的外塑料層。
2.根據權利要求l所述的管壁有空心增強結構的高分子拉伸定向高強度復合塑料管，其特征在于外塑料層的空心增強結構為瓦楞型或凹凸型或圓弧型或管型或矩形。
3.根據權利要求1或2所述的管壁有空心增強結構的高分子拉伸定向高強度復合塑料管，其特征在于外塑料層是由金屬和塑料復合而成。
4.根據權利要求1或2所述的管壁有空心增強結構的高分子拉伸定向高強度復合塑料管，其特征在于外塑料層里管狀與內層復合。
5.根據權利要求l或2所述的管壁有空心增強結構的高分子拉伸定向高強度復合塑料管，其特征在于外塑料層呈螺旋狀與內層復合。
6.根據權利要求l或2所述的管壁有空心增強結構的高分子拉伸定向高強度復合塑料管，其特征在于內層由至少一層徑向和軸向雙向拉伸定向的或徑向單向拉伸定向的或徑向抗拉強度高于軸向抗拉強度的塑料層與至少一層軸向單向拉伸定向的或軸向抗拉強度高于徑向抗拉強度的塑料層復合而成。
7.根據權利要求l或2所述的管壁有空心增強結構的高分子拉伸定向高強度復合塑料管，其特征在于外塑料層與內層間有粘結劑層。
8.根據權利要求1或2所述的管壁有空心增強結構的高分子拉伸定向高強度復合塑料管，其特征在于外塑料層與內層熔融復合。
9.根據權利要求l或2所述的管壁有空心增強結構的高分子拉伸定向高強度復合塑料管，其特征在于管壁內層和／或外層采用不同種類的塑料制成。
10.根據權利要求l或2所述的管壁有空心增強結構的高分子拉伸定向高強度復合塑料管，其特征在于管壁的內層和/或外塑料層填充有鈉米級和/或微米級的無機填料。
11.根據權利要求1或2所述的管壁有空心增強結構的高分子拉伸定向高強度復合塑料管，其特征在于塑料管至少一端管口經擴大有管道承插連接的承插口。
專利摘要本實用新型提供了一種靠聚合物的高分子拉伸定向來增加強度的管壁具有空心增強結構的高強度復合塑料管。其特征是該管的管壁的內層有至少一層經過徑向和軸向雙向拉伸定向的或經過徑向單向拉伸定向的或徑向抗拉強度高于軸向抗拉強度的塑料層,在內層外表面復合有具有空心增強結構的外塑料層。本實用新型復合管比一般擠出法生產的塑料管和復合管以及拉伸定向的塑料管有更好的內、外承壓能力。
文檔編號F16L9/147GK2438903SQ00257510
公開日2001年7月11日 申請日期2000年10月30日 優(yōu)先權日2000年10月30日
發(fā)明者甘國工 申請人:甘國工