專利名稱：拉伸定向的交聯(lián)聚合物管材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種管材，特別涉及的是一種拉伸定向的交聯(lián)聚合物管材。
背景技術(shù)：
交聯(lián)聚合物管道與應(yīng)用發(fā)展較快的普通的聚合物管道比較，由于聚合物經(jīng)化學(xué)交聯(lián)或高能輻射交聯(lián)，其線形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槿S狀結(jié)構(gòu)，明顯地改善了聚合物的性能，其耐熱性及熱強(qiáng)度、耐熱老化性、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性、電絕緣性、阻隔性、耐汽油和芳烴性、抗蠕變性、低開裂性都有較大的提高，使原來聚合物管的應(yīng)用領(lǐng)域可以拓寬，原來使用存在的一些難題得到克服。即化學(xué)交聯(lián)或高能輻射交聯(lián)聚合物管道比普通聚合物管道有更好的性能。
有一般專業(yè)知識(shí)的人們也知道，結(jié)晶性高聚物如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺等材料，其在粘流態(tài)溫度以下，玻璃化態(tài)溫度以上經(jīng)過單向或雙向拉伸使其大分子定向排列會(huì)得到比不拉伸制品高數(shù)倍甚至十倍的抗拉強(qiáng)度，人們利用這個(gè)結(jié)晶性高分子材料的特性發(fā)明了單向和雙向拉伸膜，利用這個(gè)特性發(fā)明了徑向單向拉伸或徑向和軸向雙向拉伸定向的塑料管，這些塑料管比一般未拉伸定向的塑料管有更好的內(nèi)承壓性能、耐熱性能、阻隔性能，但因?yàn)樗芰瞎荛L期在應(yīng)力作用下使用，特別是燃?xì)庥霉?，?duì)耐環(huán)境應(yīng)力開裂、應(yīng)力口開裂的敏感性、管的縱向開裂及快速開裂性，都有更高的要求，一般塑料管達(dá)不到要求，因此人們花了很大的財(cái)力、物力研究開發(fā)了聚乙烯的PE80、PE100甚至PE125等耐應(yīng)力開裂等性能優(yōu)異的材料來改善和塑料管的上述性能不足。人們知道，上述拉伸定向管道大大增加了管的內(nèi)承壓能力，可以大量節(jié)約原材料，但拉伸定向制品的分子高度定向排列也同時(shí)帶來了制品的耐應(yīng)力口開裂性能大大下降，特別是單向拉伸制品的垂直于拉伸方向的開裂性和雙向拉伸制品的任意應(yīng)力口的任意方向的開裂性。這主要是因?yàn)槔於ㄏ蚝蟠蠓肿拥母叨榷ㄏ蚺帕校乖镜牟糠治蓙y狀分布的分子結(jié)構(gòu)及可能存在的三維結(jié)構(gòu)被高度按拉伸受力方向排列呈二維即線形結(jié)構(gòu)，沿著這二維即線形結(jié)構(gòu)方向的受力大大增強(qiáng)了，也即沿著此方向的抗拉強(qiáng)度提高了數(shù)倍至十倍，但原本有紊亂狀分布的分子結(jié)構(gòu)及可能存在的三維結(jié)構(gòu)方向的抗拉強(qiáng)度幾乎完全喪失了。所以拉伸制品拉伸定向的管材雖然內(nèi)承壓能力大大提高了，但應(yīng)力開裂的危害性同時(shí)也提高了，管材的實(shí)際需要的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性等重要性能反而有所下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服以上不足，提供一種內(nèi)承壓能力高，抗環(huán)境應(yīng)力開裂和應(yīng)力口開裂性能好的拉伸定向的交聯(lián)聚合物管材。
本發(fā)明的目的是這樣來實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明管材管壁中有至少一層經(jīng)過徑向單向或徑向和軸向雙向拉伸定向工藝處理后再經(jīng)過輻射交聯(lián)的聚合物結(jié)構(gòu)層。
上述的聚合物結(jié)構(gòu)層外壁上復(fù)合擠出有管道熱熔融連接層或粘結(jié)劑連接層。
上述的管道熱熔融連接層或粘結(jié)劑連接層采用熱塑性聚合物制成。
上述的管道熱熔融連接層或粘結(jié)劑連接層采用熱熔膠或熱熔膠與聚合物的共混物制成。
上述的管材管壁的外壁上復(fù)合擠出有至少一層聚合物或聚合物與無機(jī)材料的共混合物組成的有阻燃性能或難燃性能的發(fā)泡隔熱層，發(fā)泡隔熱層上有質(zhì)密層。
上述的管材為可成盤卷繞的扁平型。
上述的聚合物結(jié)構(gòu)層中的聚合物為聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)或聚苯乙烯(PS)或聚酰胺(PA)或氯化聚乙烯(CPE)或聚氯乙烯(PVC)或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂(PET)。
可以設(shè)想徑向單向或徑向和軸向雙向拉伸定向的結(jié)晶性聚合物管最好是大分子呈高度按拉伸方向定向排列，加之該聚合物同時(shí)兼有三維分子結(jié)構(gòu)。這樣的聚合物管材與普通未拉伸定向，未交聯(lián)的聚合物管材比較所有與管材應(yīng)用有關(guān)的性能都大大提高了，特別是耐老化性、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性、低溫開裂性、應(yīng)力口開裂性等對(duì)管材更重要的性能都增強(qiáng)了。本發(fā)明充分利用其交聯(lián)后的這些三維結(jié)構(gòu)帶來的優(yōu)異性能，利用聚合物管經(jīng)過拉伸定向后可以在高能射線作用下使聚合物管產(chǎn)生交聯(lián)，但又不破壞已有的拉伸定向產(chǎn)生的強(qiáng)度，最終形成拉伸定向的交聯(lián)聚合物管材。本發(fā)明充分利用這種管的拉伸定向和交聯(lián)后的三維結(jié)構(gòu)使這種管既有徑向單向或徑向和軸向雙向的高度分子定向排列帶來的高抗拉強(qiáng)度，又有大分子交聯(lián)的三維狀結(jié)構(gòu)帶來的高的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能和管材需要的其它綜合性能。為了進(jìn)一步改善該管的熔融連接或粘結(jié)連接性能、耐環(huán)境應(yīng)力開裂和應(yīng)力口開裂性能，以及保溫性能，可以在這個(gè)交聯(lián)聚合物管材的外壁上復(fù)合熱塑性塑料或粘結(jié)劑或保溫隔熱材料。
本發(fā)明管材內(nèi)承壓能力高，抗環(huán)境應(yīng)力開裂和應(yīng)力口開裂性能好。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例2圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例3圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例4圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1圖1給出了本發(fā)明實(shí)施例1圖。管壁中有聚合物結(jié)構(gòu)層1。聚合物結(jié)構(gòu)層1是將聚乙烯(PE)[或聚丙烯(PP)或聚苯乙烯(PS)或聚酰胺(PA)或氯化聚乙烯(CPE)或聚氯乙烯(PVC)或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)]經(jīng)徑向單向(或徑向和軸向雙向)拉伸定向工藝處理后再經(jīng)過輻射交聯(lián)而成。
實(shí)施例2圖2給出了本發(fā)明實(shí)施例2圖。管壁中有將聚丙烯(PP)[或聚乙烯(PE)或聚苯乙烯(PS)或聚酰胺(PA)或氯化聚乙烯(CPE)或聚氯乙烯(PVC)或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂(PET)]經(jīng)徑向單向(或徑向和軸向雙向)拉伸定向工藝處理后再經(jīng)過輻射交聯(lián)而形成的聚合物結(jié)構(gòu)內(nèi)層2。在聚合物結(jié)構(gòu)內(nèi)層2外壁擠出一層熱塑性聚合物而形成了管道熱熔融連接層3。
實(shí)施例3圖3給出了本發(fā)明實(shí)施例3圖。管壁中有將聚苯乙烯(PS)經(jīng)徑向單向(或徑向和軸向雙向)拉伸定向工藝處理后再經(jīng)過輻射交聯(lián)而形成的聚合物結(jié)構(gòu)內(nèi)層4。在聚合物結(jié)構(gòu)內(nèi)層4，外壁擠出一層熱熔膠(或熱熔膠與聚合物的共混物)形成熱熔融連接層5。
實(shí)施例4圖4給出了本發(fā)明實(shí)施例4圖。本實(shí)施例4基本與實(shí)施例1同。不同處是在熱熔融連接層外壁上有與之復(fù)合為一體的聚合物(或聚合物與無機(jī)材料的共混物)組成的有阻燃性能的發(fā)泡隔熱層6。發(fā)泡隔熱層6上有質(zhì)密層7。
上述各實(shí)施例管材均可做成扁平型，可成盤卷繞。
權(quán)利要求
1.拉伸定向的交聯(lián)聚合物管材，其特征在于管材管壁中有至少一層經(jīng)過徑向單向或徑向和軸向雙向拉伸定向工藝處理后再經(jīng)過輻射交聯(lián)的聚合物結(jié)構(gòu)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉伸定向的交聯(lián)聚合物管材，其特征在于聚合物結(jié)構(gòu)層外壁上復(fù)合擠出有管道熱熔融連接層或粘結(jié)劑連接層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拉伸定向的交聯(lián)聚合物管材，其特征在于管道熱熔融連接層或粘結(jié)劑連接層采用熱塑性聚合物制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拉伸定向的交聯(lián)聚合物管材，其特征在于管道熱熔融連接層或粘結(jié)劑連接層采用熱熔膠或熱熔膠與聚合物的共混物制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的拉伸定向的交聯(lián)聚合物管材，其特征在于管材管壁的外壁上復(fù)合擠出有至少一層聚合物或聚合物與無機(jī)材料的共混合物組成的有阻燃性能或難燃性能的發(fā)泡隔熱層，發(fā)泡隔熱層上有質(zhì)密層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的拉伸定向的交聯(lián)聚合物管材，其特征在于管材為可成盤卷繞的扁平型。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的拉伸定向的交聯(lián)聚合物管材，其特征在于管形狀為可成盤卷繞的扁平型。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的拉伸定向的交聯(lián)聚合物管材，其特征在于聚合物結(jié)構(gòu)層中的聚合物為聚乙烯或聚丙烯或聚苯乙烯或聚酰胺或氯化聚乙烯，或聚氯乙烯或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的拉伸定向的交聯(lián)聚合物管材，其特征在于聚合物結(jié)構(gòu)層中的聚合物為聚乙烯或聚丙烯或聚苯乙烯或聚酰胺或氯化聚乙烯或聚氯乙烯或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的拉伸定向的交聯(lián)聚合物管材，其特征在于聚合物結(jié)構(gòu)層中的聚合物為聚乙烯或聚丙烯或聚苯乙烯或聚酰受或氯化聚乙烯或聚氯乙烯或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種拉伸定向的交聯(lián)聚合物管材。管材管壁中有至少一層經(jīng)過徑向單向或徑向和軸向雙向拉伸定向工藝處理后再經(jīng)過輻射交聯(lián)的聚合物結(jié)構(gòu)層。本發(fā)明管材內(nèi)承壓能力高,抗環(huán)境應(yīng)力開裂和應(yīng)力口開裂性能好。
文檔編號(hào)B32B1/00GK1351236SQ011291
公開日2002年5月29日 申請(qǐng)日期2001年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月7日
發(fā)明者甘國工 申請(qǐng)人:甘國工