專利名稱：多層塑料管及其管接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型一般涉及多層塑料管極其管接頭，具體地說(shuō)，本實(shí)用新型涉及一種具有保溫性能的耐壓塑料——纖維復(fù)合疊層管及其管接頭。
目前，在石油化工等技術(shù)領(lǐng)域中，多層塑料管已得到應(yīng)用。其中，有的采用塑料——發(fā)泡塑料——塑料疊層結(jié)構(gòu)，有的采用塑料——纖維——塑料復(fù)合疊層結(jié)構(gòu)。前一種結(jié)構(gòu)的疊層塑料管一般用于具有重量輕隔熱要求的場(chǎng)合，后一種結(jié)構(gòu)的復(fù)合疊層管一般用于具有耐腐、耐壓要求的場(chǎng)合。然而，直到目前為止 ，還沒(méi)有一種既耐腐、耐壓，又具有對(duì)所輸送的流體具有保溫功能的多層塑料管，以滿足生產(chǎn)實(shí)踐的需要，例如，用這種管輸送壓力和溫度較高的原油，防止其在輸送過(guò)程中降溫結(jié)蠟，堵塞管路等。
因此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種塑料——發(fā)泡塑料——纖維——塑料復(fù)合疊層管。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種連接這種管的接頭。
本實(shí)用新型的多層塑料管從內(nèi)到外依次包括耐腐蝕、耐摩擦的塑料內(nèi)層，玻璃纖維加強(qiáng)層中間，發(fā)泡塑料保溫中間層和耐腐蝕、抗沖擊塑料外層。
本實(shí)用新型的多層塑料管接頭包括兩個(gè)基本上為圓筒形的金屬接頭體，兩個(gè)圓筒形金屬接頭體的連接端分別具有一徑向向外的凸緣和一徑向向內(nèi)的凸緣，其中一個(gè)圓筒形金屬接頭體的徑向向外的凸緣上具有陽(yáng)螺紋，用粘結(jié)劑將這兩個(gè)圓筒形金屬接頭體分別粘接在要進(jìn)行連接的兩個(gè)多層塑料管端部的中間纖維加強(qiáng)層上，兩個(gè)多層塑料管端部的內(nèi)層分別徑向向外延伸形成圓環(huán)狀，分別壓在兩個(gè)圓筒形金屬接頭體的徑向向內(nèi)的凸緣的前端面上，在兩個(gè)形成圓環(huán)狀的內(nèi)層之間有一個(gè)密封墊，一個(gè)具有徑向向內(nèi)的凸緣的金屬螺母將兩個(gè)圓筒形金屬接頭體連接在一起，從而形成一個(gè)密封地連接兩個(gè)多層塑料管的接頭。
與已有的多層塑料管相比，本實(shí)用新型的多層塑料管具有以下顯著效果由于本實(shí)用新型的多層塑料管既包括中間玻璃纖維加強(qiáng)層，又包括中間發(fā)泡塑料保溫層，它們與耐腐蝕、耐摩擦的塑料內(nèi)層及耐腐蝕、抗沖擊的塑料外層有機(jī)結(jié)合，形成一體，這不但使其抗拉強(qiáng)度大大提高(已有的多層塑料管的抗拉強(qiáng)度為80MPa，本實(shí)用新型的多層塑料管的抗拉強(qiáng)度為200MPa)，而且，很好地改進(jìn)了其絕熱保溫性能(已有的多層塑料管的導(dǎo)熱系數(shù)為0.2瓦/米·開爾文，本實(shí)用新型的多層塑料管的導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)到0.05瓦/米·開爾文)，從而，使該管適用于特殊場(chǎng)合。如在低溫條件下輸送高溫、高壓流體，例如在北方輸送原油。這是已有的多層塑料管所無(wú)法作到的。
與已有的多層塑料管接頭相比，本實(shí)用新型的多層塑料管接頭具有以下顯著效果由于多層塑料管的內(nèi)層徑向向外延伸形成圓環(huán)狀，并在兩圓環(huán)狀內(nèi)層中間裝有密封墊，從而使該接頭具有良好的密封性；由于起連接作用的件兩個(gè)接頭體和一個(gè)螺母是用金屬制造的，這就使連接強(qiáng)度得到可靠保證。


圖1是本實(shí)用新型的多層塑料管的半剖示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的多層塑料管的管端部的半剖示意圖，表示暴露出一部分內(nèi)層和中間層的情況。
圖3和圖4是本實(shí)用新型的多層塑料管接頭用的兩個(gè)金屬接頭體的半剖示意圖。
圖5是本實(shí)用新型的多層塑料管接頭的半剖示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的多層塑料管及其接頭進(jìn)行詳細(xì)描述。
本實(shí)用新型的多層塑料管1如
圖1所示，從內(nèi)到外依次包括內(nèi)層10、中間層20、中間層30和外層40。
內(nèi)層10為耐油、耐酸、耐堿等多種化學(xué)物質(zhì)的耐腐蝕層。此外，內(nèi)層還具有不滲透和耐沖刷摩擦的特性。
為使內(nèi)層10具有良好的耐腐蝕、耐摩擦特性，它包含下列成分(按重量計(jì))(1)鹵化高分子聚合物氯化聚氯乙稀70份，聚氯乙烯30份；(2)穩(wěn)定劑三鹽基順丁稀二酸鉛5份，二鹽基性亞磷酸鉛2份，硬質(zhì)酸鉛2份；(3)阻燃劑三氧化二銻5份；(4)改性劑氯化聚乙烯12份，丙稀酸酯改性劑3份；(5)助劑石蠟1份中間層20為高強(qiáng)度，高剛度的玻璃纖維加強(qiáng)層。
為使中間層20具有較高的強(qiáng)度和剛度，它包括下列成分(按重量計(jì))(1)無(wú)堿玻璃纖維35～40份(2)不飽合聚酯樹脂146#25～30份(3)固化劑過(guò)氧化環(huán)己酮0.4份(4)促進(jìn)劑環(huán)氧酸鈷0.15份中間層30為絕熱保溫層為使中間保溫層30具有良好的發(fā)泡結(jié)構(gòu)，它包含下列成分(按重量計(jì))(1)聚醚45份
(2)多聚多異氰酸酯55份(3)催化劑二乙基酸胺0.55份，月桂酸二丁錫0.05份(4)發(fā)泡劑三氟氯甲烷19份(5)表面活性劑硅油1份外層40為耐腐蝕、抗沖擊保護(hù)層。
為使外層具有良好的耐腐蝕、抗沖擊性能，它包含下列成分(按重量計(jì))(1)高壓聚乙烯65份(2)低壓聚乙烯35份(3)碳黑2份本實(shí)用新型的多層塑料管1采用如下方法制造1.擠出內(nèi)層10按上述內(nèi)層10的成分配方稱量配料，將配好的料放入高速捏合機(jī)中，使其在80℃～90℃的溫度下進(jìn)行高速捏合，捏合時(shí)間為10～12分鐘。然后將捏合好的料送入造粒機(jī)中造粒。最后，將造好的粒料送入擠出機(jī)中，在約170℃的溫度下，熔融的樹脂從擠出機(jī)的口模連續(xù)擠出，從擠出機(jī)擠出的熔融的塑料樹脂被冷卻后固化形成本實(shí)用新型的多層塑料管的內(nèi)層10。
2.纏繞中間層20將固化后的內(nèi)層10按管的尺寸規(guī)格切成段，然后放在打磨機(jī)上進(jìn)行打磨，打磨內(nèi)層10的外圓。
按上述中間層成分配方稱量不飽和聚酯樹脂146#、過(guò)氧化環(huán)乙酮和環(huán)氧酸鈷，它們?cè)诔叵聻橐后w，將它們?cè)跀嚢杵髦羞M(jìn)行混合，作為粘結(jié)劑。
將這種粘結(jié)劑涂在打磨好外圓的內(nèi)層10上，用纏繞機(jī)將按上述中間層20的成分配方稱量的無(wú)堿玻璃纖維浸上粘結(jié)劑后纏繞在打磨好外圓的內(nèi)層10上。然后，在固化爐中進(jìn)行固化，固化溫度為60℃左右，固化好的粘結(jié)劑——無(wú)堿玻璃纖維纏繞層便形成本實(shí)用新型多層塑料管的中間加強(qiáng)層20。
3.共擠出中間層30和外層40將固化后已形成一體的內(nèi)層10和中間層20放在打磨機(jī)上，打磨中間層20的外圓。
用定量計(jì)量泵按上述中間層30的成分配方將各液體成分計(jì)量送入一混合器中，進(jìn)行充分混合。
按上述外層40的成分配方稱量配料，將配好的料送入擠出機(jī)中，在約165℃的溫度下，熔融的樹脂從擠出機(jī)模頭的外環(huán)口中連續(xù)擠出。與此同時(shí)，用泵將溫度約為70℃的混合好的中間層30的液體配料送入擠出機(jī)中，從擠出機(jī)模頭的內(nèi)環(huán)口中連續(xù)噴出。這樣，用擠出機(jī)共擠出中間層30和外層40。共擠出的中間層30和外層40的料復(fù)合在打磨好的中間層20的外圓上。在冷卻固化后便形成本實(shí)用新型多層塑料管的發(fā)泡塑料保溫中間層30和外層40。經(jīng)過(guò)上述步驟，內(nèi)層10、中間層20、中間層30和外層40便很好地復(fù)合在一起，形成本實(shí)用新型的多層塑料管。
制造本實(shí)用新型的多層塑料管所用的全部原材料都可從市場(chǎng)上買到。
本實(shí)用新型的多層塑料管各層的厚度與管徑和所輸送流體的壓力有關(guān)。例如，對(duì)公稱直徑為中65的管，各層的厚度分別是內(nèi)層10為2.5mm，中間層20為4.5mm，中間層30為10mm，外層40為1.5mm；對(duì)公稱直徑為φ150的管，各層的厚度分別是內(nèi)層10為4mm，中間層20為9mm，中間層30為10mm，外層40為2mm。
下面參照?qǐng)D2--5描述本實(shí)用新型的多層塑料管接頭100的構(gòu)造極其制造方法。
用打磨機(jī)打磨本實(shí)用新型的多層塑料管1的端部，使其具有如圖2所示的結(jié)構(gòu)。即使多層塑料管1的端部的內(nèi)層10暴露出一部分11，使多層塑料管1的端部的中間層20暴露出一部分21。
如圖3和4所示，本實(shí)用新型的兩個(gè)金屬接頭體101、102基本上都是圓筒形的，它們的連接端分別具有一個(gè)徑向向內(nèi)的凸緣1011、1021和徑向向外的凸緣1012、1022。金屬接頭體101的連接端有一個(gè)由內(nèi)凸緣1011的前端面1013和外凸緣1012的內(nèi)圓面1014限定的內(nèi)槽1015。金屬接頭體102有一個(gè)由內(nèi)凸緣1021的外圓面1027和外凸緣1022的前端面1024限定的外槽1025。在金屬接頭體101的外凸緣1012的外圓面上有陽(yáng)螺紋1016。
如圖5所示，在中間層20的暴露出的部分21上涂上粘結(jié)劑501，例如一種可在市場(chǎng)上買到的改性環(huán)氧膠粘劑DE-3，然后將制造好的金屬接頭體101、102分別粘接到如圖2所示的兩個(gè)多層塑料管1，1的中間層20的暴露出的部分21、21上。在溫度約為60℃的條件下，使粘接部分固化。然后，將圖2所示的兩個(gè)多層塑料管1、1的內(nèi)層10的暴露出的部分11、11加熱到約160℃，使其軟化，利用翻邊模具將其向外翻邊，形成圓環(huán)狀。待圓環(huán)狀的邊冷卻固化后，分別緊壓在金屬接頭體101的內(nèi)凸緣1011的前端面1013和金屬接頭體102的內(nèi)凸緣1021的前端面1023上。
在兩個(gè)圓環(huán)狀的邊之間裝一個(gè)圓環(huán)狀密封墊401，例如一個(gè)聚四氟乙稀密封墊。將一個(gè)預(yù)先已套裝在金屬接頭體102上的金屬螺母301擰緊在金屬接頭體101的外凸緣1012上，從而形成本實(shí)用新型的多層塑料管接頭100。此時(shí)，一方面上述的由內(nèi)層10形成的兩個(gè)圓環(huán)狀的邊和它們之間的圓環(huán)狀密封墊401處于金屬接頭體101的內(nèi)槽1015內(nèi)，緊緊地被壓在兩個(gè)內(nèi)凸緣1011和1021之間；另一方面金屬螺母301的徑向向內(nèi)的凸緣3011與金屬接頭體102的外凸緣1022接觸。
金屬接頭體101、102和金屬螺母301所用的材料通常為碳鋼或不銹鋼。
權(quán)利要求1.一種多層塑料管，其特征在于，該塑料管從內(nèi)向外依次包括耐腐蝕、抗摩擦的塑料內(nèi)層(10)，玻璃纖維加強(qiáng)中間層(20)，發(fā)泡塑料保溫中間層(30)和耐腐蝕、抗沖擊塑料外層(40)。
2.按照權(quán)利要求1所示的多層塑料管，其特征在于，所說(shuō)的內(nèi)層(10)包含下列成分(按重量計(jì))(1)鹵化高分子聚合物氯化聚氯乙稀70份，聚氯乙烯30份；(2)穩(wěn)定劑三鹽基順丁稀二酸鉛5份，二鹽基性亞磷酸鉛2份，硬質(zhì)酸鉛2份；(3)阻燃劑三氧化二銻5份；(4)改性劑氯化聚乙烯12份，丙稀酸酯改性劑3份；(5)助劑石蠟1份所述的中間層(20)包含下列成分(按重量計(jì))(1)無(wú)堿玻璃纖維35～40份(2)不飽合聚酯樹脂146#25～30份(3)固化劑過(guò)氧化環(huán)己酮0.4份(4)促進(jìn)劑環(huán)氧酸鈷0.15份所述的中間層(30)包含下列成分(按重量計(jì))(1)聚醚45份(2)多聚多異氰酸酯55份(3)催化劑二乙基酸胺0.55份，月桂酸二丁錫0.05份(4)發(fā)泡劑三氟氯甲烷19份(5)表面活性劑硅油1份所述的外層(40)包含下列成分(按重量計(jì))(1)高壓聚乙烯65份(2)低壓聚乙烯35份(3)碳黑2份
3.一種連接按照權(quán)利要求1或2所述的多層塑料管的接頭，其特征在于，該管接頭包括兩個(gè)基本上為圓筒形的金屬接頭體(101、102)，它們的連接端分別具有一個(gè)徑向向內(nèi)的凸緣(1011、1021)和一個(gè)徑向向外的凸緣(1012、1022)，金屬接頭體(101)的徑向向外的凸緣(1012)上具有陽(yáng)螺紋(1016)，用粘結(jié)劑(501、501)將兩個(gè)金屬接頭體(101、102)分別粘接在要進(jìn)行連接的兩個(gè)多層塑料管(1、1)端部的中間層(20、20)上，兩個(gè)多層塑料管(1、1)端部的內(nèi)層(10、10)分別徑向向外延伸形成圓環(huán)狀，分別壓在兩個(gè)金屬接頭體(101、102)的徑向向內(nèi)的凸緣(1011、1021)的前端而(1013、1023)上，在兩個(gè)圓環(huán)狀的內(nèi)層之間有一個(gè)密封墊(401)，一個(gè)具有徑向向內(nèi)的凸緣(3011)的金屬螺母(301)將兩個(gè)金屬接頭體(101、102)連接在一起，從而形成一個(gè)密封地連接兩個(gè)多層塑料管(1、1)的接頭。
專利摘要一種多層塑料管(1),該塑料管從內(nèi)向外依次包括耐腐蝕、抗摩擦的塑料內(nèi)層(10),玻璃纖維加強(qiáng)中間層(20),發(fā)泡塑料保溫中間層(30)和耐腐蝕、抗沖擊塑料外層(40)。與已有的多層塑料管相比,該多層塑料管不但具有較高的抗拉強(qiáng)度,而且具有很好的保溫性能。因此該多層塑料管不但適用于輸送具有腐蝕性且具有較高壓力的流體,而且適用于特殊場(chǎng)合,如在低溫條件下輸送具有較高溫度和壓力且具有腐蝕性的流體,例如在北方輸送原油,這是已有的多層塑料管所無(wú)法作到的。
文檔編號(hào)F16L9/00GK2291550SQ9720300
公開日1998年9月16日 申請(qǐng)日期1997年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月7日
發(fā)明者劉柏桐, 許道滋 申請(qǐng)人:許道滋, 劉柏桐