專利名稱：高環剛度阻燃抗靜電塑料管的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種改進的高環剛度阻燃抗靜電塑料管，主要用作排水管和礦用管。
背景技術：
塑料管代替金屬管已在很多領域得到推廣，特別是在一些環境較差的場合，金屬管有容易銹蝕致命的缺陷，如排水管和礦用管基本上都更換成了塑料管。塑料管材具有耐腐蝕性好、成本低、重量輕、壽命長、安裝方便的優點，但，塑料管同時有極易產生靜電、易燃、耐壓低、強度低等缺點，尤其屈服強度和環剛度低，使其應用受到很大的限制，有的試圖通過增加管壁的厚度來增加強度，一方面，強度提高有限，另一方面，用料多，成本大大增加，不是一種很好的辦法。對于大口徑的塑料管，由小口徑矩形管纏繞制成，在強度、阻燃和抗靜電性能方面得到了一定程度的改善，但是仍然不能滿足人們的使用要求，如何提高聚乙烯塑料管材的強度，改善其性能，是目前人們一直在致力解決的問題。
發明內容
本發明的目的在于提供一種高環剛度阻燃抗靜電塑料管，成本低，強度高，性能好。
本發明所述的高環剛度阻燃抗靜電塑料管，由小口徑矩形管纏繞制成，其小口徑矩形管至少兩個外側面及纏繞的小口徑矩形管之間復合有或稱粘接有阻燃抗靜電材料層，小口徑矩形管的配料重量百分組成為阻燃劑8～18％、短玻璃纖維10.5～70％和余量的塑料。添加短玻璃纖維可大大增加管材的強度。
其中，優選的阻燃抗靜電材料層的配料重量百分組成為阻燃劑8～18％、抗靜電劑5～30％、短玻璃纖維10.5～70％和余量的塑料。抗靜電劑優選導電碳黑，可獲得良好的抗靜電性能。阻燃劑中，有十溴二苯醚6～12％和三氧化二銻2～6％，阻燃性能好。
所用短玻璃纖維的長度優選0.1～60mm適宜。
小口徑矩形管的至少一個外壁與阻燃抗靜電材料層間襯有長纖維增強材料，可進一步增加管材強度。
長纖維增強材料多為玻璃纖維、碳纖維、芳綸、聚丙烯、超高分子量聚乙烯和金屬材料中的一種或幾種的組合，組合使用時，以任意比例配合即可。
長纖維增強材料可呈絲狀、線狀(包括繩狀)、網狀或板狀等，優選長玻璃纖維。
本發明中的塑料為聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀、樹脂或尼龍中的一種，多以聚乙烯為主。
制備方法首先擠制小口徑矩形管，然后在纏繞過程中將阻燃抗靜電材料施于小口徑矩形管的外壁和間隙中即可。在小口徑矩形管的至少一個外壁與阻燃抗靜電材料層間襯有長纖維增強材料，增加管材強度，各個外壁上都增加增強材料，管材的強度增加力度更大。為了增加小口徑矩形管和阻燃抗靜電材料層間的結合強度，可事先在小口徑矩形管的外壁上，尤其是纏繞間隙外壁上，先施加一層不規則外表面的阻燃抗靜電材料。
通過在管材中添加短玻璃纖維和襯加長纖維增強材料，可大大增強管材的環剛度，并且，通過合理地設計管材的結構，分布阻燃層及阻燃抗靜電材料層，節省了塑料及阻燃劑和抗靜電劑等添加劑的用量，降低了生產成本，獲得的產品性能好。產品經檢測，拉伸屈服強度可達80MPa，環剛度可提高一倍以上，特別適合用作排水管和礦用管，滿足惡劣使用環境的要求。
圖1、本發明一實施例管壁縱向橫截面結構示意圖。
圖中1、小口徑矩形管2、長纖維增強材料3、阻燃抗靜電材料層。
具體實施例方式
下面結合實施例及附圖對本發明作進一步說明。
本發明所述的高環剛度阻燃抗靜電塑料管，由小口徑矩形管1纏繞制成，其小口徑矩形管1至少兩個外側面及纏繞的小口徑矩形管1之間復合有阻燃抗靜電材料層3，小口徑矩形管1的至少一個外壁與阻燃抗靜電材料層3間襯有線狀的長玻璃纖維增強材料2。分別用絲狀、線狀、繩狀、網狀或板狀的玻璃纖維、碳纖維、芳綸、聚丙烯、超高分子量聚乙烯材料和金屬材料中的一種或幾種的組合進行試驗，均獲得良好的結果。
制備方法首先擠制小口徑矩形管，然后在纏繞過程中將阻燃抗靜電材料施于小口徑矩形管的外壁和間隙中即可。
實施例1小口徑矩形管的配料重量百分組成為十溴二苯醚9％、三氧化二銻5％、長度為0.1～0.8mm的短玻璃纖維15％和余量的聚乙烯塑料；阻燃抗靜電材料層的配料重量百分組成為十溴二苯醚9％、三氧化二銻5％、導電碳黑抗靜電劑8％、長度為0.1～0.8mm的短玻璃纖維15％和余量的聚乙烯塑料。
實施例2小口徑矩形管的配料重量百分組成為十溴二苯醚10％、三氧化二銻4％、長度為0.1～5mm的短玻璃纖維20％和余量的聚乙烯塑料；阻燃抗靜電材料層的配料重量百分組成為十溴二苯醚10％、三氧化二銻4％、導電碳黑抗靜電劑10％、長度為0.1～5mm的短玻璃纖維20％和余量的聚乙烯塑料。
實施例3小口徑矩形管的配料重量百分組成為十溴二苯醚8％、三氧化二銻5％、長度為0.1～20mm的短玻璃纖維30％和余量的聚乙烯塑料；阻燃抗靜電材料層的配料重量百分組成為十溴二苯醚7％、三氧化二銻6％、導電碳黑抗靜電劑15％、長度為0.1～20mm的短玻璃纖維30％和余量的聚乙烯塑料。
實施例4小口徑矩形管的配料重量百分組成為十溴二苯醚12％、三氧化二銻3％、長度為1～6mm的短玻璃纖維12％和余量的聚乙烯塑料；阻燃抗靜電材料層的配料重量百分組成為十溴二苯醚12％、三氧化二銻3％、導電碳黑抗靜電劑20％、長度為1～6mm的短玻璃纖維40％和余量的聚乙烯塑料。
實施例5小口徑矩形管的配料重量百分組成為十溴二苯醚10％、三氧化二銻4％、長度為0.1～12mm的短玻璃纖維35％和余量的聚乙烯塑料；阻燃抗靜電材料層的配料重量百分組成為十溴二苯醚8％、三氧化二銻5％、導電碳黑抗靜電劑9％、長度為0.1～12mm的短玻璃纖維20％和余量的聚乙烯塑料。
實施例6小口徑矩形管的配料重量百分組成為十溴二苯醚9％、三氧化二銻6％、長度為0.1～1mm的短玻璃纖維20％和余量的聚乙烯塑料；阻燃抗靜電材料層的配料重量百分組成為十溴二苯醚9％、三氧化二銻6％、導電碳黑抗靜電劑18％、長度為0.1～1mm的短玻璃纖維20％和余量的聚乙烯塑料。
分別將聚乙烯塑料用聚丙烯、聚氯乙稀、樹脂或尼龍其中之一代替，進行實施例1-6的試驗，均獲得良好的結果。
權利要求
1.一種高環剛度阻燃抗靜電塑料管，由小口徑矩形管纏繞制成，其特征在于小口徑矩形管至少兩個外側面及纏繞的小口徑矩形管之間復合有阻燃抗靜電材料層，小口徑矩形管的配料重量百分組成為阻燃劑8～18％、短玻璃纖維10.5～70％和余量的塑料。
2.根據權利要求1所述的高環剛度阻燃抗靜電塑料管，其特征在于阻燃抗靜電材料層的配料重量百分組成為阻燃劑8～18％、抗靜電劑5～30％、短玻璃纖維10.5～70％和余量的塑料。
3.根據權利要求2所述的高環剛度阻燃抗靜電塑料管，其特征在于抗靜電劑為導電碳黑。
4.根據權利要求1、2或3所述的高環剛度阻燃抗靜電塑料管，其特征在于阻燃劑中，十溴二苯醚6～12％和三氧化二銻2～6％。
5.根據權利要求4所述的高環剛度阻燃抗靜電塑料管，其特征在于短玻璃纖維的長度為0.1～60mm。
6.根據權利要求5所述的高環剛度阻燃抗靜電塑料管，其特征在于小口徑矩形管的至少一個外壁與阻燃抗靜電材料層間襯有長纖維增強材料。
7.根據權利要求6所述的高環剛度阻燃抗靜電塑料管，其特征在于長纖維增強材料為玻璃纖維、碳纖維、芳綸、聚丙烯、超高分子量聚乙烯和金屬材料中的一種或幾種的組合。
8.根據權利要求7所述的高環剛度阻燃抗靜電塑料管，其特征在于長纖維增強材料呈絲狀、線狀、繩狀、網狀或板狀。
9.根據權利要求8所述的高環剛度阻燃抗靜電塑料管，其特征在于長纖維增強材料為長玻璃纖維。
10.根據權利要求9所述的高環剛度阻燃抗靜電塑料管，其特征在于塑料為聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀、樹脂或尼龍中的一種。
全文摘要
本發明涉及一種高環剛度阻燃抗靜電塑料管，由小口徑矩形管纏繞制成，其小口徑矩形管至少兩個外側面及纏繞的小口徑矩形管之間復合有阻燃抗靜電材料層，小口徑矩形管的配料重量百分組成為阻燃劑8～18％、短玻璃纖維10.5～70％和余量的塑料。通過在管材中添加短玻璃纖維和襯加長纖維增強材料，可大大增強管材的環剛度，并且，通過合理地設計管材的結構，分布阻燃層及阻燃抗靜電材料層，節省了塑料及阻燃劑和抗靜電劑等添加劑的用量，降低了生產成本，獲得的產品性能好。產品經檢測，拉伸屈服強度可達80MPa，環剛度可提高一倍以上，特別適合用作排水管和礦用管，滿足惡劣使用環境的要求。
文檔編號F16L9/16GK1873276SQ20061004517
公開日2006年12月6日 申請日期2006年6月29日 優先權日2006年6月29日
發明者李研, 李壽山 申請人:李壽山