用于输送和／或存储液体和气体介质的复合产品及其生产方法技术

本发明专利技术涉及一种增强复合产品，用于输送和／或存储液体和气体介质，其包括聚烯烃的内部密封层、施加在该内部密封层上的ｓｅｖｉｌｅｎｅ层、由聚合的复合材料制成的外部承载层和由纤维结构形成的附加层，该附加层为所述密封层和承载层提供有效的结合，且设置在ｓｅｖｉｌｅｎｅ层和复合聚合物材料层之间。所述纤维结构可由玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维和玄武岩纤维制成。还公开了生产所述产品的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种由塑料制成的增强多层产品，用来输送和/或存储液体和气体介质，还涉及生产这种产品的方法。
技术介绍
现有技术已知使用塑料产品特别是像管子、缸和各种储藏器来存储和输送各种液 体和气体。这种产品一般被制造成以便在其中存储/输送的液体和/或气体介质接触一层 聚烯烃材料，一般是聚乙烯或聚丙烯。这些材料很适合于制造这种层，因为它们的特征是 对液体/气体具有特别高的不渗透性，对大多数侵蚀性介质不起反应，和低的流体动力学 阻力，不会在其上形成固体沉积，且对环境是安全的。然而，所述聚烯烃材料的强度不够高，限制了其对内部介质压力和外部机械作用 (特别是能破坏管子的那些)的阻力。因此，在广泛使用的聚乙烯品牌PE63，PE80和PE100 中，MRS (最小所需强度)指标分别是6. 3Mpa,8. OMPa和10. OMPa0这样低的强度允许在内 部操作压力不超过12atm的情况下使用聚乙烯管子，同时，其管壁厚度大约是管子直径的 0. 1。因此，现有技术广泛使用的是制造增强的多层形式的这种产品。这些增强产品 (管子等)包括至少两层一个聚烯烃材料的内部层，适于如上所述接触所输送的液体/气 体(密封层)；以及一个外部增强或承载层，其赋予所述产品强度，并且提供保护功能。通 常，也可提供一个或者多个中间层，它们通过形成一体的复合产品结构为所述内层和外层 提供结合。因为增强材料的强度能使聚烯烃(特别是聚乙烯)的强度增强一个数量级，从而 可显著减小密封层的厚度。以这种方式生产的管子具有高强度、运输安全性、可修复性，且 能显著降低材料量和成本(对聚乙烯管子来说质量减少70%、成本减少50%)。同时，保留 了上面所列的和涉及使用聚烯烃作为与所存储/输送介质接触的密封层的所有优点。然而，生产相似的多层结构涉及到一些困难。因此，已知一种制造复合管子的方法(US No. 3886024C1，1975年5月27日)，该方 法包括分别制造管子的内层和外层，将聚合物引物层施加在组合壳层的匹配表面上，并凝 固引物层。然而，凝固外鞘在高温下进行(高达177°C )，导致所生产的管子具有较差的可修 复性和较低的可靠性。还已知一种生产复合管子的方法(RU专利No. 209676 Cl，1997年11月10日)，该 方法包括在心轴上安装聚乙烯型坯管，在该型坯管上面施加sevilene层，卷绕玻璃纤维材 料，随后通过热处理产生聚合以及冷却。然而，在这种方法的实施过程中，聚乙烯型坯管膨胀导致型坯壁沿轴向的稳定性 损失，并且在绕卷和聚乙烯型坯之间形成间隙，这会在玻璃纤维材料聚合时导致管壁不均勻。此外，已知一种生产复合管的方法，该方法包括在心轴上安装聚烯烃(聚乙烯)型坯管，在该型坯管上面施加sevilene层，卷绕玻璃纤维材料，随后通过热处理产生聚合和 冷却，并移走完工的管子。在该方法的实施过程中，型坯管的内直径小于心轴的直径，型坯 管过盈配合地安装在心轴上，或首先使型坯管的直径大于心轴直径，且间隙配合地安装在 心轴上，然后被保持直至达到紧密结合(RU专利No. 2150629 Cl，1998-10-19)。把特征进行比较，最后这种方法是和本专利技术最接近的方法。但是，这种方法也有缺 点，因为sevilene层与玻璃纤维之间的结合性较低。聚烯烃的线性膨胀系数比玻璃纤维高 两个数量级。因此，在正温度下，内部聚烯烃层的膨胀向外部玻璃纤维层施加压力。在负温 度下，内层直径减小导致其从外层剥离，结果管子结构产生分层。所述情况会缩短管子的使 用期限，并降低其可靠性。另外，鉴于需要将型坯安装在心轴上、在加热炉内热处理管子，并从心轴上将其移 走，所以已知的方法比较消耗劳力，且在最后的操作中会使管子分解。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供生产产品的方法，其允许生产这样一种产品，特别是管子，能 提高其在较宽的温度范围内的工作寿命，并简化其工艺。通过生产复合管子的方法实现了上述技术效果，该方法包括以下步骤把 sevilene层施加于管状聚烯烃型坯(其进一步形成内部层)上，卷绕复合聚合物材料的 外部层(其进一步形成承载层)，随后对其进行聚合，还增加一个附加步骤。该附加步骤 为在卷绕所述复合聚合物材料之前，在sevilene层上放置纤维结构，该纤维结构能使由 sevilene覆盖的密封层和承载层有效粘合，并且所述纤维结构被加热至sevilene层的熔 化温度。同时，为了实现本专利技术，所选择的纤维结构对密封层上的sevilene覆层和形成承 载层的复合聚合物材料都具有良好的粘合性。除了管子以外，当使用相应形状的聚烯烃半成品时，可以使用相似的方法生产用 于输送和/或存储液体和气体的其它复合产品，例如各种容器、储藏器、缸等。本专利技术还涉及用于输送和/或存储液体和气体介质的复合产品，该产品包括聚烯 烃内部密封层；包覆到该内部密封层上的sevilene层；聚合的复合材料的外部承载层；和 由纤维结构形成的附加层，该纤维结构对包覆密封层的sevilene层和形成承载层的复合 聚合物材料都具有良好的粘合性，并设置在sevilene层和聚合的复合材料层之间。所述产品可根据上述本专利技术方法制造。同时，可选择不同的材料作为外部承载层， 这取决于产品使用性能的需要。因此，考虑外部层所选择的材料来选择纤维结构的附加层。附图说明图1是表示本专利技术管层结构的管子的横截面。 具体实施例方式根据本专利技术的产品的内部密封层由聚烯烃组成。术语“聚烯烃”具有通常公认的 含义，即涉及使用已知的烯烃单体均聚和共聚方法生产的聚合物。特别地，被广泛使用的聚烯烃的典型代表是聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚异丁烯、聚-4-甲基-1-戊烯。也可以使用由取代烯烃单体制成的聚合物，例如PVC (聚氯乙烯)和ABS (丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚 物)。本专利技术优选使用聚乙烯和聚丙烯。为实现本专利技术的目的，原则上可以使用任何已知品牌的聚乙烯和聚丙烯。例如，根 据 GOST 16338-85 和 TU 6-5-1983-87 (例如由 JSC “Kazan，orgsintez” 生产)的聚乙烯 PE63 和根据 TU6-11-00206368-25-93 (例如由 JSC "StavropoIpolimer"生产)的聚乙烯 PE80就很合适。也可以使用进口的聚乙烯PElOO。所需的管状或其他形状的半成品可以使用本领域已知的标准成型方法生产，例如 压力模制、压铸、挤出、在旋转机器上模制以及在标准设备上以不同外形的平带卷绕。也 可以使用工业化生产的半成品。例如，“Borodino-Plast”公司(Mozhaisk，莫斯科地区)、 JSC “Evrotrubplast” (莫斯科)和“Rotoplast”公司(Mytischi，莫斯科地区)生产的半 成品就很合适。将层(覆层)直接施加于半成品形式的内部密封层上所用的sevilene是乙烯和 乙酸乙烯酯的共聚物，即它属于聚烯烃，其中，一部分单体是取代烯烃。sevilene的这种成 分使其与不同材料的粘合性增强，包括根据本专利技术sevilene层与内部密封层之间很好的 粘合。乙酸乙烯酯的含量不同，sevilene的种类就不同，乙酸乙烯酯含量可以从5%至 30% wt0 Sevilene在工业上被广泛生产，特别是根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产复合产品的方法，所述产品用于输送和／或存储液体和气体介质，并且所述产品至少包括内部密封层和外部承载层，该方法包括下列步骤：将ｓｅｖｉｌｅｎｅ层施加在形成所述内层的聚烯烃型坯管上；在所述ｓｅｖｉｌｅｎｅ层上放置纤维结构，该纤维结构具有与覆在密封层上的ｓｅｖｉｌｅｎｅ层以及形成承载层的复合聚合物材料之间的良好粘合性，因此在所述密封层和承载层之间提供有效的结合，随后将所述纤维结构加热到ｓｅｖｉｌｅｎｅ层的熔化温度；随后，卷绕用来形成承载层的复合聚合物材料，并实施聚合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗拉基米尔斯捷潘诺维奇维纳尔斯基，安德列亚历山德罗维奇格拉乔夫，瓦西里弗拉基米罗维奇马尔西诺夫斯基，亚历山大伊万诺维奇帕纳科夫，
申请(专利权)人：弗拉基米尔斯捷潘诺维奇维纳尔斯基，安德列亚历山德罗维奇格拉乔夫，瓦西里弗拉基米罗维奇马尔西诺夫斯基，亚历山大伊万诺维奇帕纳科夫，
类型：发明
国别省市：RU[俄罗斯]