三重壁構(gòu)造耐沖擊水道管制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種三重壁水道管，其既保持了極好的拉伸強(qiáng)度，又具有優(yōu)良的低溫沖擊強(qiáng)度，不受各層之間厚度比影響。外部耐沖擊硬質(zhì)層和內(nèi)部耐沖擊硬質(zhì)層主要成份是具有同一性質(zhì)的氯乙烯樹脂，中心高拉伸硬質(zhì)層主要成份是較內(nèi)部及外部耐沖擊硬質(zhì)層硬的氯乙烯樹脂；在外部耐沖沖擊硬質(zhì)層和內(nèi)部耐沖擊硬質(zhì)層添加聚氯乙烯系列沖擊強(qiáng)化劑，在中心高拉伸硬質(zhì)層添加樹脂重量５～１０％的聚甲基丙烯酸甲酯丁二烯苯乙烯系列沖擊強(qiáng)化劑。（*該技術(shù)在2019年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及具有三重壁構(gòu)造的耐沖擊水道管。一般來說，用作水道管的硬質(zhì)氯乙烯樹脂管由于具有能避免通常的鑄鐵管、銅管等存在的因過重而作業(yè)性能差，因氧化及腐蝕而產(chǎn)生的通水能力降低，因紅水及白水現(xiàn)象而產(chǎn)生的上水道污染等缺點(diǎn)這一長處，廣為取代之而加以利用。但是，上述氯乙烯樹脂系水道管盡管具有沒有腐蝕及氧化的弊害，很衛(wèi)生，重量輕及作業(yè)方便等優(yōu)點(diǎn)，但是其沖擊強(qiáng)度顯著降低，還存在著受外壓而破損的隱患。這種氯乙烯樹脂系列水道管，若是通過補(bǔ)充增強(qiáng)材質(zhì)特性的添加劑來提高其沖擊強(qiáng)度的話，則拉伸強(qiáng)度及壓扁強(qiáng)度變低，而當(dāng)提高拉伸強(qiáng)度及壓扁強(qiáng)度時(shí)，沖擊強(qiáng)度則變低，即呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。所以，事實(shí)上如果不采取特別的強(qiáng)化措施，其作為水道管是很難普及的。關(guān)于提高沖擊強(qiáng)度方法(其作為解決一般水管存在的上述問題而提出的方法之一)的已有技術(shù)，在日本實(shí)用新案公開公報(bào)實(shí)開昭62-131185號(hào)，實(shí)開昭57-33372號(hào)中公開了具有三層構(gòu)造的管筒、合成樹脂管等。但這些在先專利技術(shù)存在著各層間構(gòu)成物質(zhì)相異，各層之間必須形成連接層這一問題。其也不過是僅僅提高了沖擊強(qiáng)度，不適于用作要求較強(qiáng)耐水壓力的水道管。附圖說明圖1是三重壁構(gòu)造耐沖擊水道管斷面構(gòu)造的立體圖。本專利技術(shù)人通過韓國實(shí)用新案第104328號(hào)、英國專利第2271160號(hào)以及中國專利93206708.6號(hào)提出了這樣一種三重壁水道管讓使用于水道管的構(gòu)成各層的氯化烯樹脂的物性相異，采用讓用于構(gòu)成內(nèi)層及其它層的耐沖擊硬質(zhì)層1、1’的氯乙烯樹脂比用于中間層的氯乙烯樹脂軟質(zhì)化，在內(nèi)部及外部耐沖擊硬質(zhì)層添加沖擊補(bǔ)強(qiáng)劑，外部耐沖擊硬質(zhì)層1、中心高拉伸硬質(zhì)層2、內(nèi)部耐沖擊硬質(zhì)層1’的厚度比在1∶2∶1至1∶3∶1的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。根據(jù)以上專利技術(shù)，通過讓構(gòu)成內(nèi)部及外部的耐沖擊硬質(zhì)層和中心高拉伸硬質(zhì)層的樹脂的重合度與臨界厚度相異，外部的沖擊波長由于介質(zhì)物性差異而相抵消，依據(jù)此沖擊波長重疊的原理就可以得到拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度都優(yōu)良的氯乙烯樹脂制水道管。另一方面，在內(nèi)部及外部的耐沖擊硬質(zhì)層中添加的沖擊強(qiáng)化劑有聚氯乙烯系列(Chlorinated Polyethylene，以下簡稱CPE)，聚甲基丙烯酸甲脂丁二烯苯乙烯系列(PMMA Butudien Styrene，以下簡稱MBS系列)，丙烯系列。但是，丙烯系列作為要求長期耐侯性的塑料窗戶材料(window profile)專用沖擊強(qiáng)化劑，同一般管子添加劑沒有互換性，故使用不當(dāng)，而MBS系列抵抗太陽光線能力差，在擠出機(jī)內(nèi)的擠出扭轉(zhuǎn)力很大。另外，關(guān)于硬質(zhì)氯乙烯，由于在通常加工溫度下產(chǎn)生熱分解，在制造水道管的場合要添加穩(wěn)定劑。在制造飲水用配管場合，必須使用無毒性的非鉛系列穩(wěn)定劑。然而使用非鉛系列穩(wěn)定劑時(shí)，扭轉(zhuǎn)力變高，不能使用MBS系列沖擊強(qiáng)化劑。因此，添加CPE系列沖擊強(qiáng)化劑。該強(qiáng)化劑具有與氯乙烯樹脂的結(jié)合力好，擠出時(shí)可減少扭轉(zhuǎn)力，以單位長度切割管子時(shí)可防止管子端部受損傷等優(yōu)點(diǎn)，耐候性也非常好。這種CPE系列在美國以6～8重量配比添加于耐沖擊用PVC管子中使用已很普遍。但是，CPE系列過量使用時(shí)，流動(dòng)不順暢，造價(jià)高，故僅限于有限用途內(nèi)使用。由于這一原因，只在中心高拉伸硬質(zhì)層之外的外部及內(nèi)部耐沖擊硬質(zhì)層1’添加CPE，并且作為外部活動(dòng)劑添加象CPE這種系列的聚乙烯蠟，以求減少與模具的摩擦，使在擠出機(jī)內(nèi)的流動(dòng)更順暢。但是，這里存在一個(gè)問題是因只使用CPE系列沖擊強(qiáng)化劑，低溫沖擊強(qiáng)度降低，冬季寒凍長期持續(xù)的時(shí)候管內(nèi)流動(dòng)的流體被凍結(jié)，難以防止其凍裂；大量使用時(shí)拉伸強(qiáng)度急驟降低，在管內(nèi)流動(dòng)的液體壓力作用下易變形，損壞。本專利技術(shù)目的就在于避免以上弊端，提供一種改進(jìn)的三重壁水道管，其既保持了已有三重壁水道管極好的拉伸強(qiáng)度，又具有優(yōu)良的低溫沖擊強(qiáng)度，不受各層之間厚度比影響。為達(dá)到以上目的，本專利技術(shù)特點(diǎn)是外部耐沖擊硬質(zhì)層和內(nèi)部耐沖擊硬質(zhì)層主要成份是具有同一性質(zhì)的氯乙烯樹脂，中心高拉伸硬質(zhì)層主要成份是較內(nèi)部及外部耐沖擊硬質(zhì)層質(zhì)硬的氯乙烯樹脂；在外部耐沖沖擊硬質(zhì)層和內(nèi)部耐沖擊硬質(zhì)層添加CPE系列沖擊強(qiáng)化劑，在中心高拉伸硬質(zhì)層添加為樹脂重量5～10％的MBS系列沖擊強(qiáng)化劑，2.5～3.5％復(fù)合穩(wěn)定劑、0.3～0.6％的活性劑。本專利技術(shù)具有三重構(gòu)造的水道管讓內(nèi)部及外部耐沖擊硬質(zhì)層1、1’和中心高拉伸硬質(zhì)層的物性相異，內(nèi)部及外部耐沖擊硬質(zhì)層1、1’被中心高拉伸硬質(zhì)層隔離。由于這種構(gòu)造，在內(nèi)部和外部加擔(dān)的沖擊依據(jù)沖擊波動(dòng)重疊的原理(the superposition Principle of ImpactPulse)產(chǎn)生分散和削減直至相抵消，從而獲得良好的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度。圖2是說明沖擊波動(dòng)重疊原理的概念圖，沖擊波動(dòng)產(chǎn)生的波動(dòng)脈沖可合計(jì)在各點(diǎn)通過具有不同重合度的介質(zhì)的各個(gè)脈沖。在本專利技術(shù)中，沖擊波動(dòng)行進(jìn)于介質(zhì)中時(shí)，在外部耐沖擊硬質(zhì)層1和中心高拉伸硬質(zhì)層2銜接處一束入射脈沖分解成兩束脈沖，即分解成反射脈沖和透過脈沖。發(fā)生的上述反射脈沖，其脈沖形態(tài)倒轉(zhuǎn)行進(jìn)，其結(jié)果是根據(jù)重疊原理與入射脈沖相互抵消，沖擊能量急驟減弱。一部分透過脈沖再次于中心高拉伸硬質(zhì)層2和內(nèi)部耐沖擊硬質(zhì)層1’的銜接處分解為反射脈沖和透過脈沖。但是中心高拉伸硬質(zhì)層2具有很高內(nèi)部摩擦，再反射脈沖被急驟衰減。這時(shí)，最先承受外部沖擊的外部耐沖擊硬質(zhì)層1必須耐受沖擊，內(nèi)部耐沖擊硬質(zhì)層1’必須要耐受水道管內(nèi)部的水壓。為使內(nèi)部和外部耐沖擊硬質(zhì)層1、1’隔離開而在其間設(shè)置的中心高拉伸硬質(zhì)層2可以吸收或緩沖加擔(dān)于內(nèi)部或外部的沖擊，故可避免在加擔(dān)沖擊和壓扁負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生龜裂和破裂。為此，作為水道管主要成份的氯乙烯樹脂，對(duì)于外部耐沖擊硬質(zhì)層1和內(nèi)部耐沖層硬質(zhì)層1’來說使用具有同一性質(zhì)的樹脂，而對(duì)于中心高拉伸硬質(zhì)層2來說使用較內(nèi)部和外部耐沖擊硬質(zhì)層較為質(zhì)硬的樹脂。在外部耐沖擊硬質(zhì)層1和內(nèi)部耐沖擊硬質(zhì)層1’中使用的氯乙烯樹脂最希望采用重合度為800至1000的樹脂。重合度為800以下的時(shí)候，會(huì)發(fā)生延性脆弱的問題，而當(dāng)重合度超過1000的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生易破裂的問題。另一方面，中心高拉伸硬質(zhì)層2中使用的氯乙烯樹脂最希望采用重合度為1000至1200的樹脂。重合度為1000以下的時(shí)候拉伸強(qiáng)度低，重合度超過1200的時(shí)候，由于高負(fù)荷而會(huì)發(fā)生擠出方面的問題。但是，僅按氯乙烯樹脂的選擇和厚度差來調(diào)節(jié)拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度是有限度的，特別是為進(jìn)一步改善低溫沖擊強(qiáng)度，有必要根據(jù)樹脂本身具有的低溫強(qiáng)度的脆弱性添加較多的沖擊強(qiáng)化劑。因此，在本專利技術(shù)中，作為沖擊強(qiáng)化劑，在外部耐沖擊硬質(zhì)層1和內(nèi)部耐沖擊硬質(zhì)層1’添加CPE系列，而在中心高拉伸硬質(zhì)層2添加為樹脂重量5～10％的MBS系列。CPE系列沖擊強(qiáng)化劑被添加于直接受耐候性和加工性影響的內(nèi)部及外部耐沖擊硬質(zhì)層1、1’，使對(duì)太陽光線的抵抗增強(qiáng)。如圖3所示，由于CPE系列沖擊強(qiáng)化劑和氯乙烯樹脂之間的良好的結(jié)合力，達(dá)成了減輕擠出扭轉(zhuǎn)力(torque)的效果，顯示了極好的防止按單位長度切割管子時(shí)管子端部損傷的效果。MBS系列沖擊強(qiáng)化劑使用于中心高拉伸硬質(zhì)層2，如圖4所示，在構(gòu)成MBS系列沖擊強(qiáng)化劑的組成成份的分散下能保持拉伸強(qiáng)度，因低Tg的影響抗低溫沖擊增強(qiáng)。同時(shí)，由于在MBS系列沖擊強(qiáng)化劑和氯乙烯樹脂之間形成的不均一形態(tài)的構(gòu)造，既使是同類氯化烯樹脂，因耐沖擊硬質(zhì)層本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種具有三重壁構(gòu)造氯乙烯樹脂管，包括外部耐沖擊硬質(zhì)層、中心高拉伸硬質(zhì)層以及內(nèi)部耐沖擊硬質(zhì)層，其特征是：外部耐沖擊硬質(zhì)層和內(nèi)部耐沖擊硬質(zhì)層主要成份是具有同一性質(zhì)的氯乙烯樹脂，中心高拉伸硬質(zhì)層主要成份是較內(nèi)部及外部耐沖擊硬質(zhì)層質(zhì)硬的氯乙烯樹脂；在外部耐沖沖擊硬質(zhì)層和內(nèi)部耐沖擊硬質(zhì)層添加聚氯乙烯系列沖擊強(qiáng)化劑，在中心高拉伸硬質(zhì)層添加為樹脂重量５～１０％的聚甲基丙烯酸甲脂丁二烯苯乙烯系列沖擊強(qiáng)化劑。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：申容珍，申容久，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：申容珍，申容久，
類型：發(fā)明
國別省市：KR[韓國]