CN101782173A

CN101782173A - 整体发泡保温聚丙烯管道(nbpp)的制作方法

Info

Publication number: CN101782173A
Application number: CN200910045425A
Authority: CN
Inventors: 林世平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-01-15
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2010-07-21

Abstract

本申请为一种整体发泡保温聚丙烯管道(NBPP)的制作方法。目前，已知管道保温与绝热均采用二次施工法既先安装好管道后在施加保温隔热材料层来实现保温隔热之目的，此方法存在以下缺点：施工工序复杂、速度慢、工期长、保温层效果差且寿命短、不环保等问题。用高熔体聚丙烯/聚乙烯为发泡材料保温层，聚丙烯材料为受力层，在特殊工艺与专用生产设备制作下，形成二层或三层具有保温隔热与高刚性低膨胀功能的整体发泡保温聚丙烯管道(NBPP)，该管道使用寿命长、保温效果好、安装简单、工期短，既可明装也可安装之用。

Description

整体发泡保温聚丙烯管道(NBPP)的制作方法

所述技术领域

本发明采用整体成型发泡聚丙烯来实现聚丙烯管道的保温，依靠管道保温层发泡聚丙烯/聚乙烯塑料与持力层聚丙烯材料同晶结构键合来实现断面层的自结合。本技术属于发泡聚丙烯保温管道领域。

背景技术

聚丙烯塑料管道以其卫生、环保、美观、节能、长久等优点被广泛应用于生活热水用管、散热器采暖用管、中央空调冷热水用管、生活区冷热水地下直埋用管等方面，并有向工业用管和大口径等方面发展的趋势。不管是热水输送过程，还是制冷输送过程，是塑料还是金属管道都需要保温与绝热以确保其能量在输送过程不受损失。目前，已知管道保温与绝热均采用二次施工法既先安装好管道后在施加保温隔热材料层来实现保温隔热之目的。此方法存在以下缺点：施工工序复杂且速度慢、工期长；在用保温隔热材料之后还要覆一层金属箔来防止雨水或潮气侵入保温隔热材料而失效；由于表面金属箔层易受外力、空气氧化、细菌侵蚀等破坏，其使用寿命长者10年，短者2年就失效；该保温隔热材料用PS、PU等发泡材料制成，而PS、PU含有苯酚成分易挥发且有毒影响健康等问题。

具有保温隔热功能整体成型发泡聚丙烯管道是在生产聚丙烯管道时，应用特殊技术与方法来实现发泡聚丙烯保温隔热层与内层聚丙烯受力层自粘结一体化，形成了具有输送冷热水性能又有保温隔热功能的保温隔热聚丙烯管道。该管道具有如下优点：施工工序简单、工期短；不受雨水或潮气侵入保温隔热材料而失效；表面不需金属箔保护层防止外力、空气氧化、细菌侵蚀等破坏；使用寿命长达50年以上；不含有苯酚等易挥发成分影响健康问题属于环保、节能产品；外观颜色丰富、多彩、亮丽等。

发明内容

根据聚丙烯管道的成型方法不同，该管道可以做成盘管和直管二种管道供用户使用。盘管只做外层发泡保温隔热层与内层受力层；直管做三层：内层受力层，中间玻纤缠绕编织层，外层发泡保温层。首先介绍直管部分的制作方法。第一步材料的选择：1选择含有发泡剂成分的高熔体聚丙烯或聚乙烯材料作为外层发泡保温隔热层材料；2选择能满足于使用要求的PP-H、PP-R、PP-RCT等材料作为内层材料；3选择能满足于增强抗拉使用要求的长玻纤丝束作为中间缠绕编织层。

第二步制作工艺的选择：1先用一台“单螺杆挤出机”挤出内层塑料；2内层塑料通过“挤出塑料模具”进入到真空定径箱；3通过“真空定径箱”来确定塑料管道内层的内外径及壁厚；4通过“冷却水箱”冷却形成塑料管道的内层，5在冷却水箱后道加设一道“表面烘干机”***以确保塑料管道表面处于干燥状态进入下道工序；6用含有特殊玻纤加强筋结构装置的“长玻纤缠绕编织机”将表面处理好的玻纤丝束编织在内层塑料管道表面，其中玻纤加强筋沿塑料管道丛轴长度方向紧贴于管道表面，而另外二道玻纤丝束与丛轴长度方向呈45度角反向交叉紧贴于覆有加强筋的内层管道表面；7将覆有玻纤丝束编织好的内层塑料管道送入“热烘模”***以达到促使内层塑料管表面呈熔融状态进入道下道工序；8用一台“单螺杆挤出机”在发泡倍数15～40的挤出模具作用下生产出管道外层发泡塑料；9将含有三层的塑料管道送入带有定径套“真空冷却水箱”内形成管道外表皮封闭、致密的塑料管道；10用“皮带或三爪牵引机”牵引塑料管道；11用“无肖切割机”切割塑料管道；11将定尺长度的塑料管码放于“放料架”中待包装入库。其二介绍盘管部分的制作方法。第一步材料的选择：1选择含有发泡剂成分的高熔体聚丙烯或聚乙烯作为外层发泡保温隔热层材料；2选择能满足于使用要求的PP-H、PP-R、PP-RCT等材料作为内层材料。第二步制作工艺的选择：1先用一台“单螺杆挤出机”挤出内层塑料；2内层塑料通过“挤出塑料模具”进入到真空定径箱；3通过“真空定径箱”来确定塑料管道内层的内外径及壁厚；4通过“冷却水箱”冷却形成塑料管道的内层，5在冷却水箱后道加设一道“表面烘干机”***以确保塑料管道表面处于干燥状态进入下道工序；6将内层塑料管道送入“热烘模”***以达到促使内层塑料管表面呈熔融状态进入道下道工序；7用一台“单螺杆挤出机”在发泡倍数15～40的挤出模具作用下生产出管道外层发泡塑料；8将含有三层的塑料管道送入带有定径套“真空冷却水箱”内形成管道外表皮封闭、致密的塑料管道；9用“皮带或三爪牵引机”牵引塑料管道；10将含有发泡层的塑料管用卷盘机盘卷成定尺长度后切割；11将定尺长度的塑料管(NBPP)包装入库。

本发明中英文字母是指：N为纳米级无机材料，在配方中起到成核剂作用；B为配方中起保温作用的

发泡聚丙烯/聚乙烯材料；PP为以聚丙烯材料生产的管道，在配方中指PP-H、PP-R、PP-RCT材料中的其中一种；其中PP-H为均聚聚丙烯，PP-R为无规共聚三型聚丙烯，PP-RCT为具有六方晶型的无规共聚四型聚丙烯。

下面结合具体实例对本发明加以说明。

实例1

制作以聚丙烯发泡材料具有保温功能的NBPP-RCT管道，其受力层为25×3.5mm，整体发泡的NBPP-RCT管道为30×6.0mm，供直埋采暖/生活热水管道之用，具体方法如下：

1选取以纳米碳酸钙改性的六方晶型无规共聚聚丙烯PP-RCT，作为管道内层受力层材料。

2选取在熔融状态下具有一定粘度与强度的适宜发泡之用的高熔体聚丙烯HMP。

3选取含有纳米碳酸钙成分/AC发泡剂的PE发泡母粒，其中AC在母粒中的重量比30％，发泡点为160℃～200℃。

4称取高熔体聚丙烯HMPP90％，PE发泡母粒10％，在高速搅拌机中混合3分钟左右均匀后作为发泡保温层待用。

5分别将PP-RCT与混合好的含有PE发泡母粒的HMPP发泡材料倒入第一台挤出机与第二台挤出机中。

第一台挤出机各段螺杆的温度控制在170℃～230℃之间，第二台挤出机各段螺杆的温度控制在170℃～210℃之间，恒温1h后方可启动挤出机。

6按照盘管的制作工艺要求，先启动第一台挤出机与牵引机，后启动第二台挤出机，具体工艺如下：1用第一台“单螺杆挤出机”挤出内层塑料；2内层塑料通过“挤出塑料模具”进入到真空定径箱；3通过“真空定径箱”来确定内层受力层塑料管道的内径为18，外径为25，壁厚为3.5；4通过“冷却水箱”冷却形成塑料管道的内层，5在冷却水箱后道加设一道“表面烘干机”***以确保塑料管道表面处于干燥状态进入下道工序；6将内层塑料管道送入“热烘模”***以达到促使内层塑料管表面呈熔融状态进入下道工序；7用第二台“单螺杆挤出机”在发泡倍数40的挤出模具作用下生产出管道外层发泡塑料；8将含有二层的塑料管道送入带有定径套“真空冷却水箱”内形成发泡层外表皮封闭、致密的30直径的整体发泡地塑料管道；9用“皮带或三爪牵引机”牵引塑料管道；10将含有发泡层的塑料管用卷盘机盘卷成定尺长度后切割；11将定尺长度的塑料管(NBPP)包装入库。

实例2

制作以聚乙烯发泡材料具有保温功能的外径为25mm的NBPP-R盘管供直埋采暖/生活热水管道之用，具体方法如下：

1选取以纳米碳酸钙改性的单斜晶型无规共聚聚丙烯PP-R，作为管道内层受力层材料。

2选取含有纳米碳酸钙成分/AC发泡剂的PE发泡材料，其中AC在母粒中的重量比3％，发泡点为140℃～160℃。

3分别将PP-R与PE发泡材料倒入第一台挤出机与第二台挤出机中。第一台挤出机各段螺杆的温度控制在170℃～210℃之间，第二台挤出机各段螺杆的温度控制在130℃～170℃之间，恒温1h后方可启动挤出机。

4按照盘管的制作工艺要求，先启动第一台挤出机与牵引机，后启动第二台挤出机，具体工艺如下：1用第一台“单螺杆挤出机”挤出内层塑料；2内层塑料通过“挤出塑料模具”进入到真空定径箱；3通过“真空定径箱”来确定内层受力层塑料管道的内径为18，外径为25，壁厚为3.5；4通过“冷却水箱”冷却形成塑料管道的内层，5在冷却水箱后道加设一道“表面烘干机”***以确保塑料管道表面处于干燥状态进入下道工序；6将内层塑料管道送入“热烘模”***以达到促使内层塑料管表面呈熔融状态进入下道工序；7用第二台“单螺杆挤出机”在发泡倍数40的挤出模具作用下生产出管道外层发泡塑料；8将含有二层的塑料管道送入带有定径套“真空冷却水箱”内形成发泡层外表皮封闭、致密的30直径的塑料管道；9用“皮带或三爪牵引机”牵引塑料管道；10将含有发泡层的塑料管用卷盘机盘卷成定尺长度后切割；11将定尺长度的塑料管(NBPP)包装入库。

实例3

制作以聚丙烯发泡材料具有保温功能的PP-RCT管道，其受力层尺寸为75×6.8mm，整体发泡的NBPP-RCT管道为85×11.8mm，该直管供明装管道之用，具体方法如下：

2选取在熔融状态下具有一定粘度与强度的适宜发泡之用的高熔体聚丙烯HMPP。

6按照盘管的制作工艺要求，先启动第一台挤出机与牵引机，后启动第二台挤出机，具体工艺如下：1用第一台“单螺杆挤出机”挤出内层塑料；2内层塑料通过“挤出塑料模具”进入到真空定径箱；3通过“真空定径箱”来确定塑料管道内层的内外径为60.4mm及壁厚为6.8mm；4通过“冷却水箱”冷却形成塑料管道的内层，5在冷却水箱后道加设一道“表面烘干机”***以确保塑料管道表面处于干燥状态进入下道工序；6用含有特殊玻纤加强筋结构装置的“长玻纤缠绕编织机”将表面处理好的玻纤丝束编织在内层塑料管道表面，其中玻纤加强筋沿塑料管道丛轴长度方向紧贴于管道表面，而另外二道玻纤丝束与丛轴长度方向呈45度角反向交叉紧贴于覆有加强筋的内层管道表面；7将覆有玻纤丝束编织好的内层塑料管道送入“热烘模”***以达到促使内层塑料管表面呈熔融状态进入道下道工序；8用第二台“单螺杆挤出机”在发泡倍数15～40的挤出模具作用下生产出管道外层发泡塑料层为5mm，整体发泡管道为85×11.8mm；9将含有三层的塑料管道送入带有定径套“真空冷却水箱”内形成管道外表皮封闭、致密的塑料管道；10用“皮带或三爪牵引机”牵引塑料管道；11用“无肖切割机”切割塑料管道；11将定尺长度的塑料管码放于“放料架”中待包装入库。

Claims

1.整体发泡保温聚丙烯管道(NBPP)的制作方法，其特征在于该保温隔热层与管道受力层之间以分子键合并实现无缝整体结合一次成型，该管道断面既可以做成二层，也可以做成三层。

2.根据权利要求书1所述，其特征在于所述的保温隔热层位于管道整体的外层，其厚度根据用途不同有所变化。

3.根据权利要求书1所述，其特征在于所述的保温层材料为高熔体聚丙烯/聚乙烯材料中的其中一种。

4.根据权利要求书1所述，其特征在于所述的发泡剂是指AC发泡剂，其发泡倍率在15～40之间。

5.根据权利要求书1所述，其特征在于所述的受力层管道是指聚丙烯材料PP-H、PP-R、PP-RCT中的一种。

6.根据权利要求书1所述，其特征在于所述的二层管道中间是不加玻纤加强层，供暗埋管道或盘管之用。

7.根据权利要求书1所述，其特征在于所述的三层管道是指中间层用缠绕编织玻纤加强层以缩小管道的线膨胀系数，供明装管道或直管之用。