耐高温多层塑料管及其生产方法技术

本发明专利技术涉及塑料管领域，尤其涉及一种耐高温多层塑料管及其生产方法。耐高温多层塑料管由外而内依次为耐高温层，胶粘层和防紫外线层。本发明专利技术还提供了耐高温多层塑料管的生产方法，包括：采用多层共挤机分别挤出耐高温层、胶粘层和防紫外线层；耐高温层、胶粘层和防紫外线层在机头内融合为一体；经定径、牵引和切割形成耐高温多层塑料管。本发明专利技术的耐高温多层塑料管内层具有优异的耐高温特点、外层具有保护内层防紫外线降解功能，管材整体可适应于长期服役温度85℃‑90℃的稠油管道内衬修复和防护。

High temperature resistant multi-layer plastic pipe and production method thereof

The invention relates to the field of plastic pipes, in particular to a high temperature resistant multi-layer plastic pipe and a production method thereof. High temperature resistant multi-layer plastic pipes are made up of high temperature resistant layer, adhesive layer and ultraviolet protection layer. The invention also provides a production method of high-temperature resistant multi-layer plastic pipe, including: using multi-layer co-extruder to extrude high-temperature resistant layer, adhesive layer and anti-ultraviolet layer respectively; high-temperature resistant layer, adhesive layer and anti-ultraviolet layer are fused into one body in the head; high-temperature resistant multi-layer plastic pipe is formed by sizing, drawing and cutting. The inner layer of the high temperature resistant multi-layer plastic pipe has excellent high temperature resistance characteristics and the outer layer has the function of protecting the inner layer from ultraviolet degradation. The pipe can be used for repairing and protecting the inner lining of heavy oil pipeline with a long service temperature of 85 90.

【技术实现步骤摘要】
耐高温多层塑料管及其生产方法
本专利技术涉及塑料管领域，尤其涉及一种耐高温多层塑料管及其生产方法。
技术介绍
在石油行业，对于服役时间长、腐蚀严重的金属管道，目前通常采用塑料管内衬修复技术，即采用将比原管道内径稍大或等径的PE管，通过“O”形等径压缩或“U”形折叠，一次插入原管道内，通过PE管形貌恢复，使PE内衬管外壁与修复管道内壁紧密结合形成一种管中管结构，实现PE内衬管防腐性能与金属钢管机械性和二为一，从而改进原管道的工作性能，实现管道修复和防腐。传统使用的塑料高密度聚乙烯内衬管(HDPE)长期使用温度≤60℃；耐高温聚烯烃内衬管(HTPO)长期使用温度≤75℃。尽管尼龙PA11和PA12管可以耐85℃长期使用温度，但在该材质在高温温度条件下水解特性制约了其应用范围；聚偏氟乙烯(PVDF)尽管可以承受长期服役温度95℃工况，但其价格也是普通PE的18-20倍，故此至今未见PVDF管作为管道内衬修复的报道。聚酮(Polyketone，PK)是CO和α-烯烃线性交替共聚的高分子材料，具有熔点高、机械性好、气体渗透性低、耐磨、耐化学品、耐水解等优良的物理性能，其中熔点220℃，并且价格是普通PE的3-4倍，与PVDF相比，在具有优良耐高温性能的同时，还具有良好的经济性。鉴于原油粘度大、集输温度高、介质腐蚀性强的老化穿孔稠油集输金属管道，采用聚酮进行内衬修复或防护，可有效延长金属管道使用寿命，具有显著的经济效益和社会效益。但值得关注的是，由于聚酮主链上有大量羰基，能够吸收波长范围为260nm-340nm的紫外线，具有的光降解特性。并且有研究表明，采用紫外照射仪和高压汞灯，对钯(II)催化CO/C2H4交替共聚合成的聚酮进行连续照射，随光照时间的延长聚酮分子量快速降低，18d后聚酮样品分子量分别降低了51％-70％。综上所述，在聚酮基材优异的理化性能的基础上，如何开发一种防紫外线降解、经济适用的耐高温塑料管，用于高温环境稠油集输管道修复，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的不足，提供了一种防紫外线降解、经济性好，且耐高温的多层塑料管和制备方法。具体的，本专利技术提供了一种耐高温多层塑料管，由内而外依次包括耐高温层、胶粘层和防紫外线层。上述的耐高温多层塑料管，所述耐高温层的材料为聚酮树脂。上述的耐高温多层塑料管，所述防紫外线层包括线性低密度聚乙烯，抗紫外线剂、增塑剂和抗氧化剂。上述的耐高温多层塑料管，所述胶粘层为马来酸酐接枝烯烃共聚物。上述的耐高温多层塑料管，所述抗紫外线剂为UV-9；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述抗氧化剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚。上述的耐高温多层塑料管，所述防紫外线层中，抗紫外线剂的质量百分含量为0.1％-0.06％(优选为0.03％)、增塑剂的质量百分含量为0.02％-0.08％(优选为0.05％)，抗氧化剂的质量百分含量为0.01％-0.07％(优选为0.04％)。上述的耐高温多层塑料管，所述耐高温层占耐高温多层塑料管厚度的90％-95％、所述胶粘层占耐高温多层塑料管厚度的1％-2％，所述防紫外线层的厚度占耐高温多层塑料管厚度的3％-9％。另一方面，本专利技术提供了一种耐高温多层塑料管的生产方法，包括如下步骤：(1)采用多层共挤机分别挤出耐高温层、胶粘层和防紫外线层；(2)耐高温层、胶粘层和防紫外线层在机头内融合为一体；(3)经定径、牵引和切割形成耐高温多层塑料管。上述的耐高温多层塑料管的生产方法，所述耐高温层挤出时机头压力控制在8MPa-15MPa之间，机筒区第1段温度为200℃-220℃、第2段温度为220℃-250℃、第3段温度为240℃-250℃、第4段温度为240℃-260℃；模头区第1段温度为250℃-260℃，第2段温度为250℃-260℃、第3段温度为240℃-250℃、第4段温度为220℃-230℃。上述的耐高温多层塑料管的生产方法，所述胶粘层挤出时，工艺参数为：机筒区第1段温度为150℃-180℃、第2段温度为150℃-180℃、第3段温度为160℃-190℃、模头区第1段温度为150℃-180℃、第2段温度为160℃-190℃。上述的耐高温多层塑料管的生产方法，所述防紫外线层挤出时，机头压力控制在7MPa-10MPa之间，机筒区分第1段温度为155℃-165℃、第2段温度为165℃-175℃、第3段温度为185℃-195℃、第4段温度为180℃-190℃；模头区分第1段温度为220℃-230℃、第2段温度为220℃-230℃、第3段温度为225℃-235℃、第4段温度为225℃-235℃。上述的耐高温多层塑料管的生产方法，所述耐高温多层塑料管在真空度为0.02MPa-0.05MPa、温度为20℃-30℃的条件下进行一次真空水冷定径，然后，在常压下于25℃-30℃进行二次水冷。本专利技术的耐高温多层塑料管与现有技术相比，塑料管内层具有优异的耐高温特点，外层具有防紫外线降解功能，适应于长期服役温度为85℃-90℃的稠油管道内衬修复使用工况。附图说明图1为本专利技术提供的一种耐高温多层塑料管剖面图，其中1为耐高温层，2为胶粘层，3为防紫外线层。具体实施方式为充分说明本专利技术所解决的技术问题和达到的技术效果，通过下述具体实施方式和实施例对本专利技术进行详细说明。石油运输管道的材料中，尼龙PA11和PA12在高温温度条件下易水解，聚偏氟乙烯(PVDF)价格是普通PE的18-20倍，因此，PA11、PA12和聚偏氟乙烯已不能满足本领域的需要。聚酮(Polyketone，PK)是CO和α-烯烃线性交替共聚的高分子材料，具有熔点高、机械性好、气体渗透性低、耐磨、耐化学品、耐水解等优良的物理性能，其中熔点220℃，并且价格是普通PE的3-4倍，与PVDF相比，在具有优良耐高温性能的同时，还具有良好的经济性，但由于聚酮主链上有大量羰基，能够吸收波长范围为260nm-340nm的紫外线，具有光降解特性。因此，如何开发一种防紫外线降解、经济适用的耐高温塑料管，用于高温环境稠油集输管道修复，是目前本领域技术人员急需解决的问题。目前，石油领域尚未见关于管道修复用的耐高温多层塑料管的相关报道，但在市政领域代营伟等在《一种多层共挤PPR给水复合管》(ZL201621068145.6)中提出了一种塑料管，管体由内到外依次设置了抗菌层(纳米银材料层)、内层(无规共聚聚丙烯树脂)、防辐射层(金属性纤维层)、加强层和保温层，适用温度达95℃，但适用介质为清水。为了解决上述技术问题，根据本专利技术的第一个方面，如附图1所示，本专利技术提供了一种耐高温多层塑料管，由内而外依次包括耐高温层1、胶粘层2和防紫外线层3。可选地，耐高温层1的材料为聚酮树脂，牌号为M630A，其物理性能见表1。表1M630A聚酮基本物理性能通过表1，可知聚酮具有熔点高、机械性好等优良的物理性能。因此，通过采用聚酮树脂，耐高温多层温塑料管具有优异的耐温特点，能够满足油管在85℃-90℃稠油集输的要求。聚酮主链上含有羰基，其容易因吸收波长范围为260nm-340nm的紫外线而被降解，为了防止聚酮降解，专利技术人在耐高温层1径向方向的外层巧妙地设置了防紫外线层3，不仅保证了耐高温层1的稳定性，还降低了生产成本。具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温多层塑料管，其特征在于，由内而外依次包括耐高温层、胶粘层和防紫外线层。

【技术特征摘要】
1.一种耐高温多层塑料管，其特征在于，由内而外依次包括耐高温层、胶粘层和防紫外线层。2.根据权利要求1所述的耐高温多层塑料管，其特征在于，所述耐高温层的材料为聚酮树脂。3.根据权利要求1或2所述的耐高温多层塑料管，其特征在于，所述防紫外线层包括线性低密度聚乙烯，抗紫外线剂、增塑剂和抗氧化剂。4.根据权利要求1所述的耐高温多层塑料管，其特征在于，所述胶粘层为马来酸酐接枝烯烃共聚物。5.根据权利要求3所述的耐高温多层塑料管，其特征在于，所述抗紫外线剂为UV-9；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述抗氧化剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚。6.根据权利要求4所述的耐高温多层塑料管，其特征在于，所述防紫外线层中，抗紫外线剂的质量百分含量为0.1％-0.06％(优选为0.03％)、增塑剂的质量百分含量为0.02％-0.08％(优选为0.05％)，抗氧化剂的质量百分含量为0.01％-0.07％(优选为0.04％)。7.根据权利要求1-6任一项所述的耐高温多层塑料管，其特征在于，所述耐高温层占耐高温多层塑料管厚度的90％-95％、所述胶粘层占耐高温多层塑料管厚度的1％-2％，所述防紫外线层的厚度占耐高温多层塑料管厚度的3％-9％。8.一种耐高温多层塑料管的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)采用多层共挤机分别挤出耐高温层、胶粘层和防紫外线层；(2)耐高温层、胶粘层和防紫外线层在机头内融合为一体；(3)经定径、牵引和切割形成耐高温多层塑料管。9.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海洋，王雷，曾文广，朱原原，肖雯雯，葛鹏莉，许艳艳，高秋英，马有龙，张超，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11