一种结构稳定的衬塑复合钢管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种结构稳定的衬塑复合钢管及其制备方法，包括钢管和塑料管，所述钢管套设在所述塑料管，所述塑料管包括PE管和粘结层，所述粘结层设置在所述PE管的外侧壁，所述粘结层远离所述PE管的一侧与所述钢管固定连接；所述粘结层由热熔胶粒熔融制得，所述热熔胶粒包括以下重量份原料制成：乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种结构稳定的衬塑复合钢管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及衬塑钢管领域，尤其是涉及一种结构稳定的衬塑复合钢管及其制备方法。

技术介绍

[0002]衬塑复合钢管是通过热熔胶将薄壁塑料管粘衬在钢管内壁形成的具有钢/热熔胶/塑料三层结构的钢塑复合管；衬塑复合钢管以普通钢管作为基体，以化学稳定性优良的热塑性塑料管为内衬层，因此它既有钢管的机械性能，又有塑料管的耐化学腐蚀、内壁光滑等优点，是输送酸、碱、盐、有腐蚀性气体等介质的理想管道；现有的衬塑钢管普遍使用EVA热熔胶将钢管和塑料管进行黏合。
[0003]针对上述中的相关技术，专利技术人认为EVA黏合剂普遍存在粘结强度较低的缺陷，导致衬塑钢管的生产合格率较低。

技术实现思路

[0004]为了制备能将钢管和塑料管粘结更稳定的黏合剂，本申请提供一种结构稳定的衬塑复合钢管及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种结构稳定的衬塑复合钢管采用如下的技术方案：一种结构稳定的衬塑复合钢管，包括钢管和塑料管，所述钢管套设在所述塑料管，所述塑料管包括PE管和粘结层，所述粘结层设置在所述PE管的外侧壁，所述粘结层远离所述PE管的一侧与所述钢管固定连接；所述粘结层由热熔胶粒加热挤出制得，所述热熔胶粒包括以下重量份原料制成：乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物40
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60份；改性聚甘油脂肪酸酯10
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30份；丁苯橡胶10
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20份；氢化蓖麻油5
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15份；呋喃树脂20/>‑
30份；抗氧化剂1
‑
5份；所述改性聚甘油脂肪酸酯包括聚甘油脂肪酸酯、氯化锌、肉豆蔻酸异丙酯、塔拉胶和表面活性剂。
[0006]通过采用上述技术方案，乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物作为黏合剂的基料，通过与改性聚甘油脂肪酸酯、丁苯橡胶、氢化蓖麻油和呋喃树脂等多种原料混合制得的热熔胶粒即为将钢管和PE管进行黏合的黏合剂，氢化蓖麻油可以提高粘结层对钢管内侧壁的润湿性，使粘结层融化时钢管通过粘结层与PE管紧密黏合，提高粘结层对钢管的粘结强度；改性聚甘油脂肪酸酯和呋喃树脂作为填充物加入热熔胶中，氢化蓖麻油使改性聚甘油脂肪酸酯和呋喃树脂与乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物相容性更佳，提高热熔胶对PE管的粘结强度；同时本申请对聚甘油脂肪酸酯进行改性，提高了聚甘油脂肪酸酯在体系中的分散性，提高了丁苯橡胶与乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物之间的作用力，增加了热熔胶粒的粘结性能。
[0007]优选的，所述改性聚甘油脂肪酸酯的制备方法为：将5
‑
10重量份氯化锌和20
‑
40重量份聚甘油脂肪酸酯加热搅拌后，加入10
‑
20重量份肉豆蔻酸异丙酯和10
‑
20重量份塔拉胶继续搅拌后加入1
‑
3重量份表面活性剂，得到所述改性聚甘油脂肪酸酯，所述氯化锌、聚甘油脂肪酸酯、肉豆蔻酸异丙酯和塔拉胶的重量比为(0.45
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0.6)：(2.1
‑
2.4)：1：(0.8
‑
1)。
[0008]通过采用上述技术方案，在改性聚甘油脂肪酸酯的过程中，通过氯化锌、肉豆蔻酸
异丙酯、塔拉胶和表面活性剂对聚甘油脂肪酸酯进行改性，引入了氯化锌附着在聚甘油脂肪酸酯表面，对聚甘油脂肪酸酯的表面进行改性，塔拉胶提高了肉豆蔻酸异丙酯与木糖醇脂肪酸酸酯的相容性，使木糖醇脂肪酸酸酯的内聚强度增加，肉豆蔻酸异丙酯和塔拉胶提高了聚甘油脂肪酸酯的粘结强度，当氯化锌、聚甘油脂肪酸酯、肉豆蔻酸异丙酯和塔拉胶在共同配比时，增大了聚甘油脂肪酸酯的流动性，使氯化锌可以均匀分散在聚甘油脂肪酸酯表面，制得的改性聚甘油脂肪酸酯可以加速粘结层中的气泡排出，减少制得的衬塑复合钢管的内侧壁含有气泡，进而提高衬塑复合钢管中钢管和塑料管的连接强度。
[0009]优选的，所述氢化蓖麻油为改性氢化蓖麻油，所述改性氢化蓖麻油包括以下重量份原料制成：氢化蓖麻油5
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15份；卡拉胶10
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20份；纳米二氧化硅8
‑
16份。
[0010]优选的，所述改性氢化蓖麻油的制备方法为：将氢化蓖麻油和卡拉胶加热搅拌后保温，再加入纳米二氧化硅搅拌分散均匀，得到所述改性氢化蓖麻油；所述氢化蓖麻油、卡拉胶和纳米二氧化硅的重量比为(0.4
‑
0.6)：1：(0.6
‑
0.7)。
[0011]通过采用上述技术方案，氢化蓖麻油是植物油脂，在高压下催化加氢得到的氢化蓖麻油常用语润滑剂，本申请通过卡拉胶和纳米二氧化硅对氢化蓖麻油进行改性，卡拉胶将纳米二氧化硅在氢化蓖麻油上均匀分散，与纳米二氧化硅混合搅拌后使纳米二氧化硅表面的疏水化程度提高，进而提高改性氢化蓖麻油的分散性，和热熔胶黏合剂的粘结性能；当氢化蓖麻油、卡拉胶和纳米二氧化硅在特定的配比下，制得的黏合剂的剥离程度大大提高。
[0012]优选的，所述改性聚甘油脂肪酸酯、丁苯橡胶、氢化蓖麻油和呋喃树脂的重量配比为(1.6
‑
1.9)：1：(0.8
‑
1)：(1.4
‑
1.6)。
[0013]通过采用上述技术方案，当改性聚甘油脂肪酸酯、丁苯橡胶、氢化蓖麻油和呋喃树脂在特定的重量配比时，可以提高用热熔胶粒制得的粘结层的粘结能力，同时减少衬塑复合钢管两端气泡的产生。
[0014]优选的，所述表面活性剂包括月桂醇硫酸钠、木质素磺酸钠和十八烷基硫酸钠中的一种。
[0015]优选的，所述抗氧化剂包括抗坏血酸和茶多酚中的一种。
[0016]通过采用上述技术方案，采用合适的表面活性剂可以使改性聚甘油脂肪酸酯的效果更佳，选用合适的抗氧化剂可以使衬塑复合管的使用寿命更长。
[0017]优选的，所述粘结层的厚度为0.5
‑
1mm。
[0018]通过采用上述技术方案，控制粘结层的厚度范围，若粘结层较薄，则塑料管与钢管的粘结稳定性较低，钢管和塑料管容易出现分离的情况。
[0019]第二方面，本申请提供一种结构稳定的衬塑复合钢管的制备方法采用如下的技术方案：一种结构稳定的衬塑复合钢管的制备方法，包括以下步骤：S1.将乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物与丁苯橡胶、氢化蓖麻油加热共同混合，得到预混物；将预混物与改性聚甘油脂肪酸酯、呋喃树脂和抗氧化剂混合搅拌1
‑
2h后，烘干制粒，得到所述热熔胶粒；S2.将PE粒和热熔胶粒共同挤出PE管和附着在PE管上的粘结层，得到塑料管；S3.将钢管套设在塑料管上，加热将粘结层融化后喷水冷却，得到所述衬塑复合钢管。
[0020]通过采用上述技术方案，通过将制得的热熔胶粒和PE粒共同混合挤出，制得的PE管的外侧壁上涂有粘结层，将塑料管进入钢管后，进行热处理，使粘结层加热融化后对钢管喷水冷却，使塑料管和钢管接触更紧密本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结构稳定的衬塑复合钢管，其特征在于：包括钢管和塑料管，所述钢管套设在所述塑料管，所述塑料管包括PE管和粘结层，所述粘结层设置在所述PE管的外侧壁，所述粘结层远离所述PE管的一侧与所述钢管固定连接；所述粘结层由热熔胶粒加热挤出制得，所述热熔胶粒包括以下重量份原料制成：乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物40
‑
60份；改性聚甘油脂肪酸酯10
‑
30份；丁苯橡胶10
‑
20份；氢化蓖麻油5
‑
15份；呋喃树脂20
‑
30份；抗氧化剂1
‑
5份；所述改性聚甘油脂肪酸酯包括聚甘油脂肪酸酯、氯化锌、肉豆蔻酸异丙酯、塔拉胶和表面活性剂。2.根据权利要求1所述的一种结构稳定的衬塑复合钢管，其特征在于：所述改性聚甘油脂肪酸酯的制备方法为：将5
‑
10重量份氯化锌和20
‑
40重量份聚甘油脂肪酸酯加热搅拌后，加入10
‑
20重量份肉豆蔻酸异丙酯和10
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20重量份塔拉胶继续搅拌后加入1
‑
3重量份表面活性剂，得到所述改性聚甘油脂肪酸酯，所述氯化锌、聚甘油脂肪酸酯、肉豆蔻酸异丙酯和塔拉胶的重量比为（0.45
‑
0.6）：（2.1
‑
2.4）：1：（0.8
‑
1）。3.根据权利要求1所述的一种结构稳定的衬塑复合钢管，其特征在于：所述氢化蓖麻油为改性氢化蓖麻油，所述改性氢化蓖麻油包括以下重量份原料制成：氢化蓖麻油5
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15份；卡拉胶10
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20份；...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓东海，蔡海雄，冯剑杭，周富超，
申请(专利权)人：广东荣钢管道科技有限公司，
类型：发明
国别省市：