非开挖施工用增强耐磨PE给水管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种非开挖施工用增强耐磨PE给水管及其制备方法，该给水管包括管体，管体包括耐压层和相容层，相容层设置在耐压层的内侧，相容层的内侧设置有耐磨层；该方法包括以下步骤：通过挤出机挤出得到管体，将管体安装在两个支撑筒内，对管体进行固定，对管体内部喷涂耐磨涂料，得到非开挖施工用增强耐磨PE给水管；该给水管的耐磨层耐磨性能好，在对PE给水管维护时只需重新涂刷耐磨层即可，无需更换整个给水管，节约了成本，通过耐磨层喷涂装置对管体进行喷涂，快速方便，工作效率高，有效避免耐磨涂料在管体的内侧底部堆积，耐磨层厚度均匀，保证了管体的耐磨性能，喷涂机构较为灵活，可以适用于长度较长的管道喷涂工作。可以适用于长度较长的管道喷涂工作。可以适用于长度较长的管道喷涂工作。

【技术实现步骤摘要】
非开挖施工用增强耐磨PE给水管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种PE管材
，具体涉及非开挖施工用增强耐磨PE给水管及其制备方法。

技术介绍

[0002]PE(茂金属线性低密度聚乙烯)材料由于其强度高、耐高温、抗腐蚀、无毒等特点，被广泛应用于给水管制造领域。因为它不会生锈，所以，是替代普通铁给水管的理想管材；传统PE给水管耐磨性能差，维护时需要更换整个给水管，维护成本高，传统PE给水管在生产过程中喷涂不便，生产效率低，而且传统PE给水管耐磨层厚度不均匀，质量较差，无法保证管体的耐磨性能。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供非开挖施工用增强耐磨PE给水管及其制备方法，本专利技术PE给水管制备方法为两层共挤挤出工艺，采用两层共挤模具，复合挤出成型后得到由耐压层和相容层构成的管体，通过在相容层的内侧涂抹耐磨涂料得到耐磨层，该耐磨层耐磨性能好，可以防止管体受损，在对PE给水管维护时只需重新涂刷耐磨层即可，无需更换整个给水管，节约了成本，解决了传统PE给水管耐磨性能差，维护时需要更换整个给水管，维护成本高的技术问题；
[0004]本专利技术将耐磨涂料装入涂料箱中，通过升降平台带动托座上升，使托座的弧形槽与管体处于同一水平高度，移动气缸带动托座向管体移动，使托座的弧形槽一端与管体的管口对齐，履带电机带动履带移动，并带动喷涂机构进入管体内，启动三个调节气缸，调节气缸带动对应的滑块移动，滑块通过推杆推动履带移动，使三个履带与管体内壁紧密贴靠，液泵将涂料箱内的耐磨涂料抽入连接管中，耐磨涂料进入喷管内，并通过各个喷头喷出，喷涂电机通过齿轮二、齿圈二带动喷管正向转动，并带动各个喷头正向转动，随着喷涂机构在管体内移动，耐磨涂料喷涂到管体的内周面上，通过耐磨层喷涂装置对管体进行喷涂，快速方便，工作效率高，喷涂机构较为灵活，可以适用于长度较长的管道喷涂工作，解决了传统PE给水管喷涂不便，生产效率低的技术问题；
[0005]本专利技术通过移动电机带动移动座移动来控制两个支撑筒的间距，从而满足对不同长度的管体进行安装，将管体横向贯穿耐磨层喷涂装置的两个支撑筒，并使管体位于支撑筒内部的两个夹爪之间，启动两个夹持气缸，两个夹持气缸带动两个夹爪相向移动，两个夹爪对管体夹紧固定，两个转动电机分别通过齿轮一、齿圈一带动两个支撑筒反向转动，并带动管体反向转动，使喷涂在管体的内周面上的耐磨涂料均匀在管体内流动并凝固形成耐磨层，有效避免耐磨涂料在管体的内侧底部堆积，通过该耐磨层喷涂装置对管体进行喷涂，使得耐磨层厚度均匀，解决了传统PE给水管耐磨层厚度不均匀，质量较差，无法保证管体的耐磨性能的技术问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]非开挖施工用增强耐磨PE给水管，包括管体，所述管体包括耐压层和相容层，所述相容层设置在耐压层的内侧，所述相容层的内侧设置有耐磨层；
[0008]所述耐压层由以下质量比的原料构成：聚乙烯树脂94.5％-95.5％，石墨烯黑色母粒4.5％-5.5％；
[0009]所述相容层为聚乙烯接枝物树脂；
[0010]所述耐磨层由以下质量比的原料构成：嵌段共聚聚丙烯94.5％-95.5％，石墨烯黑色母粒4.5％-5.5％，或者为超高分子聚乙烯94.5％-95％，石墨烯黑色母粒4.5％-5.5％。
[0011]所述石墨烯黑色母粒通过以下步骤制备得到：
[0012]步骤一、纳米石墨烯的预处理，用表面增效剂、超分散剂以雾化喷淋方式对石墨烯进行表面处理，经干燥处理后备用；
[0013]步骤二、按质量份比例将聚乙烯树脂、预处理的纳米石墨烯、润滑剂、光稳定剂、抗氧剂和加工助剂经密炼、挤出、造粒制得石墨烯黑色母粒，其中，密炼工艺温度为140-165℃，造粒温度为180-195℃。
[0014]进一步的，所述润滑剂为聚烯烃低聚物，加工助剂为聚乙烯接枝物，光稳定剂为受阻类光稳定剂，抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂；所述超分散剂为聚烯烃类超分散剂、接枝共聚物类超分散剂，如水溶性高分子分散剂、乳液分散剂等。
[0015]进一步的，步骤一中，所述预处理配比为石墨烯85％-95％，聚烯烃类超分散剂2％-5％、接枝共聚物2％-5％、表面增效剂1％-2％。
[0016]进一步的，步骤二中，各原料的质量份比例为：PE100级树脂40％-50％，PE80级树脂5％-15％，预处理的纳米石墨烯44％-46％，润滑剂2％-4％，加工助剂3％-5％，抗氧剂0.5％-1.5％，光稳定剂1％-2％。
[0017]非开挖施工用增强耐磨PE给水管的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
[0018]步骤一、采用两层共挤模具，将耐压层和相容层的原料加入共挤模具中并在190-220℃之间进行复合挤出成型，得到由耐压层和相容层构成的管体；
[0019]步骤二、将管体横向贯穿耐磨层喷涂装置的两个支撑筒，并使管体位于支撑筒内部的两个夹爪之间，启动两个夹持气缸，两个夹持气缸带动两个夹爪相向移动，两个夹爪对管体夹紧固定；
[0020]步骤三、将耐磨涂料装入涂料箱中，通过升降平台带动托座上升，使托座的弧形槽与管体处于同一水平高度，移动气缸带动托座向管体移动，使托座的弧形槽一端与管体的管口对齐，履带电机带动履带移动，并带动喷涂机构进入管体内，启动三个调节气缸，调节气缸带动对应的滑块移动，滑块通过推杆推动履带移动，使三个履带与管体内壁紧密贴靠，液泵将涂料箱内的耐磨涂料抽入连接管中，耐磨涂料进入喷管内，并通过各个喷头喷出，喷涂电机通过齿轮二、齿圈二带动喷管正向转动，并带动各个喷头正向转动，随着喷涂机构在管体内移动，耐磨涂料喷涂到管体的内周面上，两个转动电机分别通过齿轮一、齿圈一带动两个支撑筒反向转动，并带动管体反向转动，使喷涂在管体的内周面上的耐磨涂料均匀在管体内流动并凝固形成耐磨层，得到非开挖施工用增强耐磨PE给水管。
[0021]进一步的，所述耐磨层喷涂装置包括底板，所述底板的上表面固定安装有固定座，所述底板的上表面沿水平方向滑动安装有移动座，所述固定座和移动座上均安装有转动机构，所述底板的上表面远离移动座的一侧安装有升降平台，所述升降平台的顶部滑动安装
有托座，所述升降平台上横向固定有移动气缸，所述移动气缸的输出杆端部与托座的一端固定连接，所述托座的顶部安装有喷涂机构；
[0022]所述喷涂机构包括安装横梁，所述安装横梁的外周侧安装有三个履带，三个所述履带呈等弧度环形分布，所述履带的两侧均铰接有两个连接杆，两个连接杆的一端均与安装横梁铰接，所述安装横梁上安装有三个调节气缸，三个所述调节气缸的输出杆端部均固定安装有滑块，所述滑块的两侧铰接有推杆，两个所述推杆远离滑块的一端分别与履带的两侧铰接，所述履带上固定安装有用于驱动该履带移动的履带电机，所述安装横梁的一端安装有涂料箱，所述安装横梁上贯穿安装有连接管，所述涂料箱内安装有液泵，所述液泵的输出口与连接管的一端连接，所述连接管的另一端转动安装有旋转接头，所述旋转接头的一端转动安装有喷管，所述喷管上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.非开挖施工用增强耐磨PE给水管，其特征在于，包括管体(1)，所述管体(1)包括耐压层(101)和相容层(102)，所述相容层(102)设置在耐压层(101)的内侧，所述相容层(102)的内侧设置有耐磨层(2)；所述耐压层(101)由以下质量比的原料构成：聚乙烯树脂94.5％-95.5％，石墨烯黑色母粒4.5％-5.5％；所述相容层(102)为聚乙烯接枝物树脂；所述耐磨层(2)由以下质量比的原料构成：嵌段共聚聚丙烯94.5％-95.5％，石墨烯黑色母粒4.5％-5.5％，或者为超高分子聚乙烯94.5％-95％，石墨烯黑色母粒4.5％-5.5％。2.根据权利要求1所述的非开挖施工用增强耐磨PE给水管，其特征在于，所述石墨烯黑色母粒通过以下步骤制备得到：步骤一、纳米石墨烯的预处理，用表面增效剂、超分散剂以雾化喷淋方式对石墨烯进行表面处理，经干燥处理后备用；步骤二、按质量份比例将聚乙烯树脂、预处理的纳米石墨烯、润滑剂、光稳定剂、抗氧剂和加工助剂经密炼、挤出、造粒制得石墨烯黑色母粒，其中，密炼工艺温度为140-165℃，造粒温度为180-195℃。3.根据权利要求2所述的非开挖施工用增强耐磨PE给水管，其特征在于，所述润滑剂为聚烯烃低聚物，加工助剂为聚乙烯接枝物，光稳定剂为受阻类光稳定剂，抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂；所述超分散剂为聚烯烃类超分散剂、接枝共聚物类超分散剂。4.根据权利要求2所述的非开挖施工用增强耐磨PE给水管，其特征在于，步骤一中，所述预处理配比为石墨烯85％-95％，聚烯烃类超分散剂2％-5％、接枝共聚物2％-5％、表面增效剂1％-2％。5.根据权利要求2所述的非开挖施工用增强耐磨PE给水管，其特征在于，步骤二中，各原料的质量份比例为：PE100级树脂40％-50％，PE80级树脂5％-15％，预处理的纳米石墨烯44％-46％，润滑剂2％-4％，加工助剂3％-5％，抗氧剂0.5％-1.5％，光稳定剂1％-2％。6.非开挖施工用增强耐磨PE给水管的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：步骤一、采用两层共挤模具，将耐压层(101)和相容层(102)的原料加入共挤模具中并在190-220℃之间进行复合挤出成型，得到由耐压层(101)和相容层(102)构成的管体(1)；步骤二、将管体(1)横向贯穿耐磨层喷涂装置的两个支撑筒(9)，并使管体(1)位于支撑筒(9)内部的两个夹爪(21)之间，启动两个夹持气缸(20)，两个夹持气缸(20)带动两个夹爪(21)相向移动，两个夹爪(21)对管体(1)夹紧固定；步骤三、将耐磨涂料装入涂料箱(33)中，通过升降平台(16)带动托座(17)上升，使托座(17)的弧形槽与管体(1)处于同一水平高度，移动气缸(19)带动托座(17)向管体(1)移动，使托座(17)的弧形槽一端与管体(1)的管口对齐，履带电机(34)带动履带(27)移动，并带动喷涂机构(18)进入管体(1)内，启动三个调节气缸(30)，调节气缸(30)带动对应的滑块(31)移动，滑块(31)通过推杆(32)推动履带(27)移动，使三个履带(27)与管体(1)内壁紧密贴靠，液泵将涂料箱(33)内的耐磨涂料抽入连接管(23)中，耐磨涂料进入喷管(25)内，并通过各个喷头(26)喷出，喷涂电机(29)通过齿轮二、齿圈二带动喷管(25)正向转动，并带动各个喷头(26)正向转动，随着喷涂机构(18)在管体(1)内移动，耐磨涂料喷涂到管体(1)的内周
面上，两个转动电机(12)分别通过齿轮一、齿圈一带动两个支撑筒(9)反向转动，并带动管体...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊峰，田祥军，刘平，金荣岩，周文军，张伟，
申请(专利权)人：安徽杰蓝特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：