一种预制直埋保温PPR复合管道及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种预制直埋保温PPR复合管道，包括工作内管、保温层和外护套管，所述保温层套设于所述工作内管外部，所述外护套管套设于所述保温层外部，所述工作内管为玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管，所述外护套管为聚乙烯管。本发明专利技术采用了玻纤增强双轴拉伸PPR管道作为预制直埋保温塑料复合管道的工作内管，与现有的以PERT、PEX、PB和PPR为工作内管的预制直埋保温复合塑料管道相比，本发明专利技术提供的保温复合塑料管道的承压能力、刚性和热变形温度等指标大幅提高。城市集中供热管网采用本发明专利技术提供的预制直埋保温复合塑料管道将会使材料成本和施工成本都大幅降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于塑料管材
，具体涉及一种新型预制直埋保温PPR复合管道及其制备方法。
技术介绍
与金属管道相比，塑料管道具有永不腐蚀和连接可靠的特性，因此在城市集中供热管网领域，预制直埋保温塑料管道即将取代预制直埋保温钢管成为新一代供暖管道。现有的预制直埋保温塑料复合管道选取的工作管道是PERT、PEX、PB和PPR四种材料。但是，与钢管相比，塑料管道也有自身不足，一是塑料管道本身强度比钢管差，在相同的设计应力下，塑料管道的壁厚远厚于钢管，增加了供热管网的材料成本；二是塑料管道高温下热强度不足，通常在100℃左右，常用的供热塑料管道如PERT、PEX、PB等材料的拉伸强度将降低至30℃时的50％以下，限制了保温塑料管道在高温热水领域的应用；三是塑料管道的刚性较低，热膨胀系数是钢管的10倍，为输送热水的保温塑料管道的施工带来一定的困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型预制直埋保温PPR复合管道，其采用了新型玻纤增强双轴拉伸PPR管道作为预制直埋保温塑料复合管道的工作内管，使复合塑料管道的承压能力、刚性和热变形温度等指标大幅提高。本专利技术的另一个目的在于提供一种新型预制直埋保温PPR复合管道得制备方法，该制备方法流程简单，易于实现，易于大规模生产。为了实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：一种新型预制直埋保温PPR复合管道，包括工作内管、保温层和外护套管，所述保温层套设于所述工作内管外部，所述外护套管套设于所述保温层外部，所述工作内管为玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管，所述外护套管为聚乙烯管。本专利技术采用了新型玻纤增强双轴拉伸PPR管道作为预制直埋保温塑料复合管道的工作内管，与现有的以PERT、PEX、PB和PPR为工作内管的预制直埋保温复合塑料管道相比，本专利技术提供的新型保温复合塑料管道的承压能力、刚性和热变形温度等指标大幅提高。城市集中供热管网采用本专利技术提供的新型预制直埋保温复合塑料管道将会使材料成本和施工成本都大幅降低。优选地，所述保温层为聚氨酯硬质泡沫塑料。聚氨酯硬质泡沫是以异氰酸酯和聚醚为主要原料，在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下，通过专用设备混合，经高压喷涂现场发泡而成的高分子聚合物。优选地，所述玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管中PPR与玻璃纤维的质量比为65:35～95:5。PPR的密度0.85～0.95g/cm3，融指(230℃、2.16kg)2.0～3.0g/10min。进一步的，所述玻璃纤维长度是1～10mm。一种新型预制直埋保温PPR复合管道的制备方法，包括如下步骤：(1)玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管的制备：将质量比为65:35～95:5的PPR和玻璃纤维共混后，在温度为160℃～230℃的单螺杆挤出机挤出成管，管材定型后，沿管材轴向和径向做两次拉伸，拉伸完成后再经过冷却即得玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管；(2)预制直埋保温塑料管道的制备：将步骤(1)制得玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管和聚乙烯外套管组合，在玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管和聚乙烯外套管之间的间隙处进行聚氨酯发泡形成聚氨酯保温层，即制得新型预制直埋保温PPR复合管道。优选地，所述的沿管材轴向和径向两次拉伸方法是：将在单螺杆挤出机挤出的管材放入第一扩径模具中，加热至160℃～200℃，管内部通入0.6～1.0Mpa压缩气体，扩径比为8～15％，然后冷却至95℃，保温0.5～2h；再放入第二扩径模具中，再扩径8～15％，冷却至95℃，保温0.5h，再冷却至常温得玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管。进一步的，所述压缩气体为氮气，其压力为0.6～1.0MPa。优选地，所述玻璃纤维长度是1～10mm。第一扩径模具和第二扩径模具均为不锈钢管，其长度和PPR管材长度相同，第一扩径模具内径比PPR管材内径大8％～15％，第二扩径模具内径比第一扩径模具内径大8％～15％。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的技术方案导致了管道表面硬度增加，不易被划伤，提高了管道安装时的安全系数；(2)本专利技术采用玻纤增强双轴拉伸PPR管道作为预制直埋保温塑料管道的工作管，能保留传统的预制直埋保温塑料管的寿命长、不腐蚀、易安装等优点外，能大幅度提高工作管的设计应力和使用温度，提高塑料管道的刚性，可以降低预制直埋保温塑料管道的材料成本和施工费用，利于预制直埋保温塑料管道在城市供暖管网中的推广应用。附图说明图1为本专利技术一种新型预制直埋保温PPR复合管道的结构示意图；附图标记说明：1、玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管；2、HDPE管；3、聚氨酯硬质泡沫塑料保温层。具体实施方式下面结合具体实例，进一步阐明本专利技术。应该理解，这些实施例仅用于说明本专利技术，而不用于限定本专利技术的保护范围。在实际应用中技术人员根据本专利技术做出的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围。除特别说明，本专利技术使用的设备和试剂为本
常规市购产品。单螺杆管材挤出机和塑料管材轴向牵引机均购自杭州双林。如图1所示：一种新型预制直埋保温PPR复合管道，包括工作内管、保温层和外护套管，所述保温层套设于所述工作内管外部，所述外护套管套设于所述保温层外部，所述工作内管为玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管1，所述外护套管为聚乙烯管2，保温层为聚氨酯硬质泡沫塑料保温层3。一种新型预制直埋保温PPR复合管道的制备方法，包括如下步骤：(1)玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管的制备：将质量比为65:35～95:5的PPR和短切玻璃纤维共混后，在温度为160℃～230℃的单螺杆挤出机挤出成管，管材定型后，沿管材轴向和径向做两次拉伸，拉伸完成后再经过冷却即得玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管；(2)预制直埋保温塑料管道的制备：将步骤(1)制得玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管和聚乙烯外套管组合，在玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管和聚乙烯外套管之间的间隙处进行聚氨酯发泡形成聚氨酯保温层，即制得新型预制直埋保温PPR复合管道。在本专利技术中，PPR购自韩国晓星，牌号为R200P，PPR的密度0.85～0.95g/cm3，融指(230℃、2.16kg)2.0～3.0g/10min。玻璃纤维长度是1～10mm。沿管材轴向和径向两次拉伸方法是：将在单螺杆挤出机挤出的管材放入第一扩径模具中，加热至160℃～200℃，管内部通入0.6～1.0Mpa氮气中，扩径比为8～15％，然后冷却至95℃，保温0.5～2h；再放入第二扩径模具中，再扩径8～15％，冷却至95℃，保温0.5h，再冷却至常温得玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管。实施例1一种新型预制直埋保温PPR复合管道的制备方法，包括如下步骤：(1)玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管的制备：将玻璃纤维短切至1mm，，经过混有1％的YDH-171乙醇溶液浸润后，经浸润后的玻璃纤维和PPR原材料按照质量比为4:1共混后，在温度为160℃～230℃的单螺杆挤出机挤出成管，管材定型后，沿管材轴向和径向做两次拉伸，拉伸完成后再经过冷却即得玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管；(2)预制直埋保温塑料管道的制备：将步骤(1)制得玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管和聚乙烯外套管组合，在玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管和聚乙烯外套管之间的间隙处进行聚氨酯发泡形成聚氨酯保温层，即制得新型预制直埋保温PPR复合管道。沿管材轴向和径向两次拉伸的方法是：将在单螺杆挤出机挤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型预制直埋保温PPR复合管道，其特征在于：包括工作内管、保温层和外护套管，所述保温层套设于所述工作内管外部，所述外护套管套设于所述保温层外部，所述工作内管为玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管，所述外护套管为聚乙烯管。

【技术特征摘要】
1.一种新型预制直埋保温PPR复合管道，其特征在于：包括工作内管、保温层和外护套管，所述保温层套设于所述工作内管外部，所述外护套管套设于所述保温层外部，所述工作内管为玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管，所述外护套管为聚乙烯管。2.根据权利要求1所述的新型预制直埋保温PPR复合管道，其特征在于，所述保温层为聚氨酯硬质泡沫塑料。3.根据权利要求1所述的新型预制直埋保温PPR复合管道的制备方法，其特征在于：所述玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管中PPR与玻璃纤维的质量比为65:35～95:5。4.根据权利要求3所述的新型预制直埋保温PPR复合管道的制备方法，其特征在于：所述玻璃纤维长度是1～10mm。5.一种权利要求1所述的新型预制直埋保温PPR复合管道的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)玻璃纤维增强双轴拉伸PPR管的制备：将质量比为65:35～95:5的PPR和玻璃纤维共混后，在温度为160℃～230℃的单螺杆挤出机挤出成管，管材定型后，沿管材轴向和径向做两次拉伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：金季靖，彭晓翊，李白千，
申请(专利权)人：日丰企业集团有限公司，日丰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44