本發(fā)明屬于管道結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種高強(qiáng)度聚乙烯供水管。
背景技術(shù)：
：供水管適用于運(yùn)送水源的管道，比較常用的是塑膠供水管。其中塑膠管道由于其自身獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用于建筑供水，建筑排水，埋地排水管，建筑采暖、輸氣管，電工與電訊保護(hù)套管、工業(yè)用管、農(nóng)業(yè)用管等。其主要應(yīng)用于城市供水、城市燃?xì)夤?yīng)及農(nóng)田灌溉等領(lǐng)域。聚乙烯（polyethylene，簡(jiǎn)稱pe）是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹(shù)脂。在工業(yè)上，也包括乙烯與少量α-烯烴的共聚物。聚乙烯無(wú)臭，無(wú)毒，手感似蠟，具有優(yōu)良的耐低溫性能，化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕（不耐具有氧化性質(zhì)的酸）。常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，電絕緣性優(yōu)良。聚乙烯化學(xué)穩(wěn)定性較好，室溫下可耐稀硝酸、稀硫酸和任何濃度的鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨水、胺類、過(guò)氧化氫、氫氧化鈉、氫氧化鉀等溶液。但不耐強(qiáng)氧化的腐蝕。在室溫下上述溶劑會(huì)對(duì)聚乙烯產(chǎn)生緩慢的侵蝕作用，而在90-100℃下，濃硫酸和濃硝酸會(huì)快速地侵蝕聚乙烯，使其破壞或分解。pe塑膠材料由于其強(qiáng)度高、耐高溫、抗腐蝕、無(wú)毒等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于供水管制造領(lǐng)域。因?yàn)樗粫?huì)生銹，所以，是替代普通鐵供水管的理想管材。隨著城市建設(shè)的逐漸擴(kuò)大，pe供水管也將被用于更加惡劣的環(huán)境，持續(xù)性高低溫、酸堿等化學(xué)物品腐蝕、持續(xù)性高壓等，因此進(jìn)一步改善傳統(tǒng)pe供水管的性能，提高產(chǎn)品品質(zhì)，對(duì)于中國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)有很好的促進(jìn)作用。塑膠供水管雖然一定程度上解決了金屬管易腐蝕生銹的問(wèn)題，但普遍存在著抗沖擊性能差、耐火強(qiáng)度、耐磨性能不高等缺陷。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的供水管存在的缺陷；本發(fā)明公開(kāi)了一種高強(qiáng)度聚乙烯供水管，該供水管管具備較強(qiáng)的抗沖擊性能，耐火耐酸堿腐蝕性能好，能夠廣泛應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：一種高強(qiáng)度聚乙烯供水管，其由內(nèi)而外依次包括基層、防火層以及保護(hù)層；所述保護(hù)層上設(shè)有識(shí)別帶。具體地，所述基層為塑膠層，厚度為2-3mm；所述防火層為礦棉纖維層或玻璃纖維層，厚度為0.5-1mm；所述保護(hù)層為全氟烷氧基樹(shù)脂pfa，厚度為0.3-0.6mm。具體地，所述塑膠層按照如下工藝制備而得：步驟1）制備物料1，步驟2）制備物料2，步驟3）制備物料3，步驟4）擠壓熔融、拉伸、切割。優(yōu)選地，所述塑膠層按照如下工藝制備而得：步驟1）制備物料1：將高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、酚醛樹(shù)脂、炭黑以及硅烷偶聯(lián)劑按照100-150:40-60:30-50:10-15:1-2的質(zhì)量比混合均勻，加入密煉機(jī)，密煉時(shí)間為5min，密煉溫度為95℃，得到物料1；步驟2）制備物料2：將納米氧化鋅以及納米硅膠粉按照1:1的質(zhì)量比混合均勻得到混合物，然后投入到與混合物同等質(zhì)量的聚乙烯吡咯烷酮中，300rpm攪拌5min，然后置于濕熱環(huán)境中6小時(shí)，得到物料2；步驟3）制備物料3：將硅藻土、石英砂以及碳化硅按照3:2:2的質(zhì)量比混合均勻，投入到含有無(wú)水乙醇的球磨罐中，按照球料比為10:１的重量比加入氧化鋁陶瓷球，球磨時(shí)間為12小時(shí)，球磨溫度為室溫，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速1000rpm，磨至粉末粒徑為200目，蒸發(fā)掉無(wú)水乙醇，得到物料3；步驟4）擠壓熔融、拉伸、切割：將物料1、物料2以及物料3按照60-100:2-3:9-15的質(zhì)量比依次投入到離心機(jī)中，500rpm攪拌30分鐘，混合均勻后，進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)擠壓成熔融狀態(tài)，然后經(jīng)成型機(jī)將產(chǎn)品拉出后，由切割機(jī)定長(zhǎng)切割，送入擴(kuò)口機(jī)，擴(kuò)口完成后即得。本發(fā)明的有益效果主要包括但是并不限于以下幾個(gè)方面：本發(fā)明供水管采用三層結(jié)構(gòu)，最外層為保護(hù)層，具備較好的耐磨耐劃性能；防火層采用耐火材料制得，杜絕了安全隱患的發(fā)生；基層為塑膠層采用塑膠材料熔融而成；保護(hù)層上還設(shè)置了識(shí)別帶，避免無(wú)法分清水管用途；本發(fā)明塑膠層通過(guò)添加一定量的納米復(fù)合材料，并且對(duì)納米材料進(jìn)行了改性，提高了與塑料材料的相容性，納米材料特殊的分子結(jié)構(gòu)可以與各原料緊密嵌合到一起，并且填補(bǔ)了各原料之間的空隙，使得塑膠層表面光滑平整，并且具備較好的抑菌效果；石英砂和碳化硅能夠顯著提高塑性材料的硬度和抗拉強(qiáng)度；硅藻土可以提高塑料材料的耐腐蝕性能；本發(fā)明通過(guò)多種材料對(duì)聚乙烯進(jìn)行了改性，提高了塑膠材料的性能，各原料配伍合理，制備工藝簡(jiǎn)單可行，適合工業(yè)化生產(chǎn)。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、基層2、防火層3、保護(hù)層4、識(shí)別帶。具體實(shí)施方式為了使本
技術(shù)領(lǐng)域：
的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例1一種高強(qiáng)度聚乙烯供水管，其由內(nèi)而外依次包括基層1、防火層2以及保護(hù)層3；所述保護(hù)層上設(shè)有識(shí)別帶4；所述識(shí)別帶為有色涂料帶；所述基層為塑膠層，厚度為2mm；所述防火層為玻璃纖維層，厚度為0.5mm；所述保護(hù)層為全氟烷氧基樹(shù)脂pfa，厚度為0.3mm；所述塑膠層按照如下工藝制備而得：1）將高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、酚醛樹(shù)脂、炭黑以及硅烷偶聯(lián)劑按照100:40:30:10:1的質(zhì)量比混合均勻，加入密煉機(jī)，密煉時(shí)間為5min，密煉溫度為95℃，得到物料1；2）將納米氧化鋅以及納米硅膠粉按照1:1的質(zhì)量比混合均勻得到混合物，然后投入到與混合物同等質(zhì)量的聚乙烯吡咯烷酮中，300rpm攪拌5min，然后置于溫度為60℃、相對(duì)濕度為80％的濕熱環(huán)境中6小時(shí)，得到物料2；3）將硅藻土、石英砂以及碳化硅按照3:2:2的質(zhì)量比混合均勻，投入到含有無(wú)水乙醇的球磨罐中，按照球料比為10:１的重量比加入氧化鋁陶瓷球，球磨時(shí)間為12小時(shí)，球磨溫度為室溫，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速1000rpm，磨至粉末粒徑為200目，蒸發(fā)掉無(wú)水乙醇，得到物料3；4）將物料1、物料2以及物料3按照60:2:9的質(zhì)量比依次投入到離心機(jī)中，500rpm攪拌30分鐘，混合均勻后，進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)擠壓成熔融狀態(tài)，然后經(jīng)成型機(jī)將產(chǎn)品拉出后，由切割機(jī)定長(zhǎng)切割，送入擴(kuò)口機(jī)，擴(kuò)口完成后即得。實(shí)施例2一種高強(qiáng)度聚乙烯供水管，其由內(nèi)而外依次包括基層1、防火層2以及保護(hù)層3；所述保護(hù)層上設(shè)有識(shí)別帶4，所述識(shí)別帶為有色涂料帶；所述基層為塑膠層，厚度為2-3mm；所述防火層為礦棉纖維層，厚度為0.5-1mm；所述保護(hù)層為全氟烷氧基樹(shù)脂pfa，厚度為0.3-0.6mm；所述塑膠層按照如下工藝制備而得：1）將高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、酚醛樹(shù)脂、炭黑以及硅烷偶聯(lián)劑按照150:60:50:15:2的質(zhì)量比混合均勻，加入密煉機(jī)，密煉時(shí)間為5min，密煉溫度為95℃，得到物料1；2）將納米氧化鋅以及納米硅膠粉按照1:1的質(zhì)量比混合均勻得到混合物，然后投入到與混合物同等質(zhì)量的聚乙烯吡咯烷酮中，300rpm攪拌5min，然后置于溫度為60℃、相對(duì)濕度為80％的濕熱環(huán)境中6小時(shí)，得到物料2；3）將硅藻土、石英砂以及碳化硅按照3:2:2的質(zhì)量比混合均勻，投入到含有無(wú)水乙醇的球磨罐中，按照球料比為10:１的重量比加入氧化鋁陶瓷球，球磨時(shí)間為12小時(shí)，球磨溫度為室溫，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速1000rpm，磨至粉末粒徑為200目，蒸發(fā)掉無(wú)水乙醇，得到物料3；4）將物料1、物料2以及物料3按照100:3:15的質(zhì)量比依次投入到離心機(jī)中，500rpm攪拌30分鐘，混合均勻后，進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)擠壓成熔融狀態(tài)，然后經(jīng)成型機(jī)將產(chǎn)品拉出后，由切割機(jī)定長(zhǎng)切割，送入擴(kuò)口機(jī)，擴(kuò)口完成后即得。實(shí)施例3本發(fā)明供水管的塑膠層的性能測(cè)試：以市場(chǎng)常用的pe塑膠管作為對(duì)比組，具體見(jiàn)表1：表1組別拉伸強(qiáng)度mpa彎曲模量mpa斷裂伸長(zhǎng)率%實(shí)施例141.7734528實(shí)施例243.2691561對(duì)比組23.4577469耐鹽試驗(yàn)：將實(shí)施例1的塑膠層材料浸泡于10%的氯化鈉溶液中30天，拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率無(wú)明顯變化。耐堿試驗(yàn)：將實(shí)施例1的塑膠層材料浸泡于10%的氫氧化鈉溶液中30天，拉伸強(qiáng)度下降了0.1%，斷裂伸長(zhǎng)率下降0.2%。耐酸性能：將實(shí)施例1的塑膠層材料浸泡于20%的硫酸溶液中30天，拉伸強(qiáng)度無(wú)明顯變化，斷裂伸長(zhǎng)率下降0.3%。結(jié)論：本發(fā)明塑膠層材料抗拉伸性能、斷裂伸長(zhǎng)率以及彎曲模量等指標(biāo)明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的pe塑膠材料，而且耐腐蝕性能好，應(yīng)用前景廣闊。實(shí)施例4本發(fā)明塑膠層各組分的功能：對(duì)照組1：不添加物料2，其余同實(shí)施例1；對(duì)照組2：不添加物料3，其余同實(shí)施例1。經(jīng)過(guò)檢測(cè)：與實(shí)施例1相比，對(duì)照組1的耐鹽腐蝕性能降低了20%以上，抑菌性能降低了30%（以大腸桿菌為例）；對(duì)照組2的拉伸強(qiáng)度降低了35%，彎曲模量降低了40%。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個(gè)具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)12