高韌性鋁塑復(fù)合管的制作方法
【專利摘要】一種高韌性鋁塑復(fù)合管，包括內(nèi)層管、中層管和外層管，所述內(nèi)層管和外層管為合金管，所述中層管由改性再生塑料擠入到內(nèi)層管和外層管之間的空腔而形成，將再生塑料進行改性處理，可以顯著提高其性能，制備的中層塑料管具有很好的強度和韌度，耐腐蝕性能好，并且可以大大降低成本，擴大鋁塑管的使用范圍。
【專利說明】
高韌性鋁塑復(fù)合管
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及鋁塑復(fù)合管技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高韌性鋁塑復(fù)合管。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁塑復(fù)合管是一種由中間縱焊鋁管、內(nèi)外層聚乙烯材料以及層與層之間熱熔性共擠復(fù)合而成的新型管道。內(nèi)外層聚乙烯易于成型、耐腐蝕性和耐低溫性能好、低溫抗沖擊性能優(yōu)異，管材級聚乙烯還具有高的長期耐壓性能和耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能。中間層縱焊鋁合金屬管子具有金屬的耐壓強度和耐沖擊能力，在鋁塑管實際使用溫度范圍內(nèi)，鋁合金強度保持不變，為鋁塑管的長期耐熱性能提供了可靠的保障。由于鋁塑復(fù)合管具有金屬管堅固耐壓和塑料管抗酸堿耐腐蝕的雙重優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)。
[0003]在生產(chǎn)鋁塑復(fù)合管時，先制備厚度約為0.2mm的鋁合金板材，然后采用氬弧對接焊得到中間鋁管。鋁塑復(fù)合管對鋁合金板材性能要求較低，但是要求鋁合金的力學(xué)性能具有很好的穩(wěn)定性，在現(xiàn)有技術(shù)中，經(jīng)常采用AAl 100鋁合金制備鋁塑復(fù)合管^Al 100鋁合金為純鋁中添加少量銅元素形成，其典型成分為:0.05￥七％?0.2￥七％的01、0.95￥七％的31+?6、
0.05￥七％的]?11、0.1(^%的211、小于0.05￥七％的雜質(zhì)、余量的厶1(^41100鋁合金具有極佳的成形加工特性、高耐腐蝕性、良好的焊接性和導(dǎo)電性，廣泛用于需要有良好的成形性和高抗蝕性，但強度要求不高的產(chǎn)品，如廚具、小五金件、鋁塑復(fù)合管等領(lǐng)域。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，制備鋁塑復(fù)合管的一個典型工藝過程包括:制備出厚度約為0.2mm厚度的AAllOO鋁合金板材成品后，再將所述鋁合金板材在290°C?400°C、保溫17?20小時進行退火，再通過氬弧對接焊制備中間鋁管，然后在中間鋁管的內(nèi)外層復(fù)合聚乙烯材料制備鋁塑復(fù)合管。然而在現(xiàn)有技術(shù)中，采用AAllOO鋁合金制備鋁合金板材時，產(chǎn)品力學(xué)性能波動性大，因此導(dǎo)致鋁合金板材成品率降低，從而致使利用該鋁合金板材制備的鋁塑復(fù)合管合格率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理，實用性好的高韌性鋁塑復(fù)合管。
[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]—種高韌性鋁塑復(fù)合管，包括內(nèi)層管、中層管和外層管，所述內(nèi)層管和外層管為合金管，所述中層管由改性再生塑料擠入到內(nèi)層管和外層管之間的空腔而形成，將再生塑料進行改性處理，可以顯著提高其性能，制備的中層塑料管具有很好的強度和韌度，耐腐蝕性能好，并且可以大大降低成本，擴大鋁塑管的使用范圍。
[0008]進一步的，為了達到較佳的安裝性能，將內(nèi)層管和外層管的壁厚設(shè)計為2-5毫米，中層管的壁厚為3-6毫米;該厚度的設(shè)置在保證復(fù)合管基本性能的同時，降低生產(chǎn)成本。
[0009]進一步的，為了提高復(fù)合管的使用性能，所述合金管由以下重量百分比的成分制成:鎂:0.10%?0.24%、二氧化硅:0.15% ?1.40%、錳:1.20%?2.00%、鈣:0.40%?1.60%、碳化鈦0.2%?0.3%、鋅:0.15%?0.50%、銻:彡0.30%、氧化鋯:彡0.12%、鈧:彡
0.03%、鋇:<0.05%、砸:<0.015%、鉑:<0.010%、其余為鋁和不可避免的雜質(zhì)。該合金管穩(wěn)定性以及著色能力強。
[0010]上述改性再生塑料的制備工藝如下:
[0011](I)收集廢舊塑料，挑選去除大塊雜物，并根據(jù)顏色進行分類，將同一類的使用裁剪機將長度超過200mm的廢舊塑料進行裁剪，再將裁剪過的廢舊塑料送入清洗機中清洗干凈；
[0012](2)將清洗干凈的廢舊塑料瀝干水，加到破碎機里進行破碎，破碎后得到的粒徑小于等于3mm的廢舊塑料破碎料；
[0013](3)將廢舊塑料破碎料送入低溫設(shè)備中進行低溫處理，溫度控制在零下20°C左右，低溫處理50分鐘;低溫處理的優(yōu)點在于提高再生料的耐低溫性能；
[0014](4)將低溫處理后的廢舊塑料破碎料加入到高速混合機中，高速混合機溫度設(shè)置為100°c，按照廢舊塑料破碎料500g，加入甲基乙烯基硅橡膠50g、納米碳化硅1g、相容劑5g、活化劑2g、阻燃劑4g和潤滑劑4g，加熱混合攪拌10-30分鐘，對廢舊塑料破碎料進行改性處理，以提尚其力學(xué)性能；
[0015](5)將改性后的物料取出，送入擠出機造粒，擠出機設(shè)有7個擠出工作溫區(qū)，各個溫區(qū)的擠出溫度分別為 190-195°C、195-205°C、205-210°C、210-215°C、215-218°C、218-220°C、220-225 °C，制得改性再生塑料。
[0016]所述相容劑為苯乙烯-馬來酸酐無規(guī)共聚物或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺(EBS);所述活化劑是由硅烷偶聯(lián)劑20g、增韌劑5g、抗老化劑1g、原花青素10g、抗靜電劑5g和多聚磷酸鈉5g制成;所述娃燒偶聯(lián)劑為乙稀基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷或γ -(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的一種。塑料在反應(yīng)擠出過程中與活化劑配合作用，每個乙烯基硅烷偶聯(lián)劑上的乙烯基都可以與ABS發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而將兩條或者多條聚合物分子鏈連接起來，提高基體的分子量，起到擴鏈的作用。因此，再生塑料的力學(xué)性能得到改善。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，且采用特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得復(fù)合管強度高，韌性好，耐腐蝕，同時減少用料，降低復(fù)合管的整體重量，降低生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
[0020]如圖1所示，一種高韌性鋁塑復(fù)合管，包括內(nèi)層管1、中層管2和外層管3，所述內(nèi)層管I和外層管3為合金管，所述中層管2由改性再生塑料擠入到內(nèi)層管I和外層管3之間的空腔而形成，將再生塑料進行改性處理，可以顯著提高其性能，制備的中層塑料管具有很好的強度和韌度，耐腐蝕性能好，并且可以大大降低成本，擴大鋁塑管的使用范圍。
[0021]進一步的，為了達到較佳的安裝性能，將內(nèi)層管I和外層管3的壁厚設(shè)計為2-5毫米，中層管2的厚度為3-6毫米;該厚度的設(shè)置在保證復(fù)合管基本性能的同時，降低生產(chǎn)成本。
[0022]進一步的，為了提高復(fù)合管的使用性能，所述合金管由以下重量百分比的成分制成:鎂:0.10%?0.24%、二氧化硅:0.15% ?1.40%、錳:1.20%?2.00%、鈣:0.40%?
1.60%、碳化鈦0.2%?0.3%、鋅:0.15%?0.50%、銻:彡0.30%、氧化鋯:彡0.12%、鈧:彡
0.03%、鋇:<0.05%、砸:<0.015%、鉑:<0.010%、其余為鋁和不可避免的雜質(zhì)。該合金管穩(wěn)定性以及著色能力強。
[0023]上述改性再生塑料的制備工藝如下:
[0024](I)收集廢舊塑料，挑選去除大塊雜物，并根據(jù)顏色進行分類，將同一類的使用裁剪機將長度超過200mm的廢舊塑料進行裁剪，再將裁剪過的廢舊塑料送入清洗機中清洗干凈；
[0025](2)將清洗干凈的廢舊塑料瀝干水，加到破碎機里進行破碎，破碎后得到的粒徑小于等于3mm的廢舊塑料破碎料；
[0026](3)將廢舊塑料破碎料送入低溫設(shè)備中進行低溫處理，溫度控制在零下20°C左右，低溫處理50分鐘;低溫處理的優(yōu)點在于提高再生料的耐低溫性能；
[0027](4)將低溫處理后的廢舊塑料破碎料加入到高速混合機中，高速混合機溫度設(shè)置為100°c，按照廢舊塑料破碎料500g，加入甲基乙烯基硅橡膠50g、納米碳化硅1g、相容劑5g、活化劑2g、阻燃劑4g和潤滑劑4g，加熱混合攪拌10-30分鐘，對廢舊塑料破碎料進行改性處理，以提尚其力學(xué)性能；
[0028](5)將改性后的物料取出，送入擠出機造粒，擠出機設(shè)有7個擠出工作溫區(qū)，各個溫區(qū)的擠出溫度分別為 190-195°C、195-205°C、205-210°C、210-215°C、215-218°C、218-220°C、220-225 °C，制得改性再生塑料。
[0029]所述相容劑為苯乙烯-馬來酸酐無規(guī)共聚物或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺(EBS);所述活化劑是由硅烷偶聯(lián)劑20g、增韌劑5g、抗老化劑1g、原花青素10g、抗靜電劑5g和多聚磷酸鈉5g制成;所述娃燒偶聯(lián)劑為乙稀基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷或γ -(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的一種。塑料在反應(yīng)擠出過程中與活化劑配合作用，每個乙烯基硅烷偶聯(lián)劑上的乙烯基都可以與ABS發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而將兩條或者多條聚合物分子鏈連接起來，提高基體的分子量，起到擴鏈的作用。因此，再生塑料的力學(xué)性能得到改善。
[0030]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種高韌性鋁塑復(fù)合管，包括內(nèi)層管、中層管和外層管，其特征在于，所述內(nèi)層管和外層管為合金管，所述中層管由改性再生塑料擠入到內(nèi)層管和外層管之間的空腔而形成； 上述改性再生塑料的制備方法如下: (1)收集廢舊塑料，挑選去除大塊雜物，并根據(jù)顏色進行分類，將同一類的使用裁剪機將長度超過200mm的廢舊塑料進行裁剪，再將裁剪過的廢舊塑料送入清洗機中清洗干凈； (2)將清洗干凈的廢舊塑料瀝干水，加到破碎機里進行破碎，破碎后得到的粒徑小于等于3mm的廢I日塑料破碎料； (3)將廢舊塑料破碎料送入低溫設(shè)備中進行低溫處理，溫度控制在零下20°C左右，低溫處理50分鐘； (4)將低溫處理后的廢舊塑料破碎料加入到高速混合機中，高速混合機溫度設(shè)置為1000C，按照廢舊塑料破碎料500g，加入甲基乙烯基硅橡膠50g、納米碳化硅1g、相容劑5g、活化劑2g、阻燃劑4g和潤滑劑4g，加熱混合攪拌10-30分鐘，對廢舊塑料破碎料進行改性處理； (5)將改性后的物料取出，送入擠出機造粒，擠出機設(shè)有7個擠出工作溫區(qū)，各個溫區(qū)的擠出溫度分別為 190-195°C、195-205°C、205-210°C、210-215°C、215-218°C、218-220°C、220-225°C，制得改性再生塑料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌性鋁塑復(fù)合管，其特征在于，所述內(nèi)層管和外層管的壁厚設(shè)計為2-5暈米。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌性鋁塑復(fù)合管，其特征在于，所述中層管的壁厚為3-6毫米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌性鋁塑復(fù)合管，其特征在于，所述合金管由以下重量百分比的成分制成:鎂:0.10%?0.24%、二氧化硅:0.15%?1.40%、錳:1.20%?2.00%、鈣:0.40% ?1.60%、碳化鈦0.2% ?0.3%、鋅:0.15% ?0.50%、銻:彡0.30%、氧化鋯:彡0.12%、鈧:彡0.03%、鋇:彡0.05%、砸:彡0.015%、鉑:彡0.010%、其余為鋁和不可避免的雜質(zhì)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌性鋁塑復(fù)合管，其特征在于，所述相容劑為苯乙烯-馬來酸酐無規(guī)共聚物或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌性鋁塑復(fù)合管，其特征在于，所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌性鋁塑復(fù)合管，其特征在于，所述活化劑是由硅烷偶聯(lián)劑20g、增韌劑5g、抗老化劑10g、原花青素10g、抗靜電劑5g和多聚磷酸鈉5g制成。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌性鋁塑復(fù)合管，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的一種。
【文檔編號】F16L9/14GK105972331SQ201610502890
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】王詩斌
【申請人】巢湖鵬遠(yuǎn)金屬焊管有限公司