三重壁构造耐冲击水道管制造技术

本发明专利技术涉及一种三重壁水道管，其既保持了极好的拉伸强度，又具有优良的低温冲击强度，不受各层之间厚度比影响。外部耐冲击硬质层和内部耐冲击硬质层主要成份是具有同一性质的氯乙烯树脂，中心高拉伸硬质层主要成份是较内部及外部耐冲击硬质层硬的氯乙烯树脂；在外部耐冲冲击硬质层和内部耐冲击硬质层添加聚氯乙烯系列冲击强化剂，在中心高拉伸硬质层添加树脂重量５～１０％的聚甲基丙烯酸甲酯丁二烯苯乙烯系列冲击强化剂。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有三重壁构造的耐冲击水道管。一般来说，用作水道管的硬质氯乙烯树脂管由于具有能避免通常的铸铁管、铜管等存在的因过重而作业性能差，因氧化及腐蚀而产生的通水能力降低，因红水及白水现象而产生的上水道污染等缺点这一长处，广为取代之而加以利用。但是，上述氯乙烯树脂系水道管尽管具有没有腐蚀及氧化的弊害，很卫生，重量轻及作业方便等优点，但是其冲击强度显著降低，还存在着受外压而破损的隐患。这种氯乙烯树脂系列水道管，若是通过补充增强材质特性的添加剂来提高其冲击强度的话，则拉伸强度及压扁强度变低，而当提高拉伸强度及压扁强度时，冲击强度则变低，即呈负相关关系。所以，事实上如果不采取特别的强化措施，其作为水道管是很难普及的。关于提高冲击强度方法(其作为解决一般水管存在的上述问题而提出的方法之一)的已有技术，在日本实用新案公开公报实开昭62-131185号，实开昭57-33372号中公开了具有三层构造的管筒、合成树脂管等。但这些在先专利技术存在着各层间构成物质相异，各层之间必须形成连接层这一问题。其也不过是仅仅提高了冲击强度，不适于用作要求较强耐水压力的水道管。附图说明图1是三重壁构造耐冲击水道管断面构造的立体图。本专利技术人通过韩国实用新案第104328号、英国专利第2271160号以及中国专利93206708.6号提出了这样一种三重壁水道管让使用于水道管的构成各层的氯化烯树脂的物性相异，采用让用于构成内层及其它层的耐冲击硬质层1、1’的氯乙烯树脂比用于中间层的氯乙烯树脂软质化，在内部及外部耐冲击硬质层添加冲击补强剂，外部耐冲击硬质层1、中心高拉伸硬质层2、内部耐冲击硬质层1’的厚度比在1∶2∶1至1∶3∶1的范围内调节。根据以上专利技术，通过让构成内部及外部的耐冲击硬质层和中心高拉伸硬质层的树脂的重合度与临界厚度相异，外部的冲击波长由于介质物性差异而相抵消，依据此冲击波长重叠的原理就可以得到拉伸强度和冲击强度都优良的氯乙烯树脂制水道管。另一方面，在内部及外部的耐冲击硬质层中添加的冲击强化剂有聚氯乙烯系列(Chlorinated Polyethylene，以下简称CPE)，聚甲基丙烯酸甲脂丁二烯苯乙烯系列(PMMA Butudien Styrene，以下简称MBS系列)，丙烯系列。但是，丙烯系列作为要求长期耐侯性的塑料窗户材料(window profile)专用冲击强化剂，同一般管子添加剂没有互换性，故使用不当，而MBS系列抵抗太阳光线能力差，在挤出机内的挤出扭转力很大。另外，关于硬质氯乙烯，由于在通常加工温度下产生热分解，在制造水道管的场合要添加稳定剂。在制造饮水用配管场合，必须使用无毒性的非铅系列稳定剂。然而使用非铅系列稳定剂时，扭转力变高，不能使用MBS系列冲击强化剂。因此，添加CPE系列冲击强化剂。该强化剂具有与氯乙烯树脂的结合力好，挤出时可减少扭转力，以单位长度切割管子时可防止管子端部受损伤等优点，耐候性也非常好。这种CPE系列在美国以6～8重量配比添加于耐冲击用PVC管子中使用已很普遍。但是，CPE系列过量使用时，流动不顺畅，造价高，故仅限于有限用途内使用。由于这一原因，只在中心高拉伸硬质层之外的外部及内部耐冲击硬质层1’添加CPE，并且作为外部活动剂添加象CPE这种系列的聚乙烯蜡，以求减少与模具的摩擦，使在挤出机内的流动更顺畅。但是，这里存在一个问题是因只使用CPE系列冲击强化剂，低温冲击强度降低，冬季寒冻长期持续的时候管内流动的流体被冻结，难以防止其冻裂；大量使用时拉伸强度急骤降低，在管内流动的液体压力作用下易变形，损坏。本专利技术目的就在于避免以上弊端，提供一种改进的三重壁水道管，其既保持了已有三重壁水道管极好的拉伸强度，又具有优良的低温冲击强度，不受各层之间厚度比影响。为达到以上目的，本专利技术特点是外部耐冲击硬质层和内部耐冲击硬质层主要成份是具有同一性质的氯乙烯树脂，中心高拉伸硬质层主要成份是较内部及外部耐冲击硬质层质硬的氯乙烯树脂；在外部耐冲冲击硬质层和内部耐冲击硬质层添加CPE系列冲击强化剂，在中心高拉伸硬质层添加为树脂重量5～10％的MBS系列冲击强化剂，2.5～3.5％复合稳定剂、0.3～0.6％的活性剂。本专利技术具有三重构造的水道管让内部及外部耐冲击硬质层1、1’和中心高拉伸硬质层的物性相异，内部及外部耐冲击硬质层1、1’被中心高拉伸硬质层隔离。由于这种构造，在内部和外部加担的冲击依据冲击波动重叠的原理(the superposition Principle of ImpactPulse)产生分散和削减直至相抵消，从而获得良好的拉伸强度和冲击强度。图2是说明冲击波动重叠原理的概念图，冲击波动产生的波动脉冲可合计在各点通过具有不同重合度的介质的各个脉冲。在本专利技术中，冲击波动行进于介质中时，在外部耐冲击硬质层1和中心高拉伸硬质层2衔接处一束入射脉冲分解成两束脉冲，即分解成反射脉冲和透过脉冲。发生的上述反射脉冲，其脉冲形态倒转行进，其结果是根据重叠原理与入射脉冲相互抵消，冲击能量急骤减弱。一部分透过脉冲再次于中心高拉伸硬质层2和内部耐冲击硬质层1’的衔接处分解为反射脉冲和透过脉冲。但是中心高拉伸硬质层2具有很高内部摩擦，再反射脉冲被急骤衰减。这时，最先承受外部冲击的外部耐冲击硬质层1必须耐受冲击，内部耐冲击硬质层1’必须要耐受水道管内部的水压。为使内部和外部耐冲击硬质层1、1’隔离开而在其间设置的中心高拉伸硬质层2可以吸收或缓冲加担于内部或外部的冲击，故可避免在加担冲击和压扁负荷时产生龟裂和破裂。为此，作为水道管主要成份的氯乙烯树脂，对于外部耐冲击硬质层1和内部耐冲层硬质层1’来说使用具有同一性质的树脂，而对于中心高拉伸硬质层2来说使用较内部和外部耐冲击硬质层较为质硬的树脂。在外部耐冲击硬质层1和内部耐冲击硬质层1’中使用的氯乙烯树脂最希望采用重合度为800至1000的树脂。重合度为800以下的时候，会发生延性脆弱的问题，而当重合度超过1000的时候会产生易破裂的问题。另一方面，中心高拉伸硬质层2中使用的氯乙烯树脂最希望采用重合度为1000至1200的树脂。重合度为1000以下的时候拉伸强度低，重合度超过1200的时候，由于高负荷而会发生挤出方面的问题。但是，仅按氯乙烯树脂的选择和厚度差来调节拉伸强度和冲击强度是有限度的，特别是为进一步改善低温冲击强度，有必要根据树脂本身具有的低温强度的脆弱性添加较多的冲击强化剂。因此，在本专利技术中，作为冲击强化剂，在外部耐冲击硬质层1和内部耐冲击硬质层1’添加CPE系列，而在中心高拉伸硬质层2添加为树脂重量5～10％的MBS系列。CPE系列冲击强化剂被添加于直接受耐候性和加工性影响的内部及外部耐冲击硬质层1、1’，使对太阳光线的抵抗增强。如图3所示，由于CPE系列冲击强化剂和氯乙烯树脂之间的良好的结合力，达成了减轻挤出扭转力(torque)的效果，显示了极好的防止按单位长度切割管子时管子端部损伤的效果。MBS系列冲击强化剂使用于中心高拉伸硬质层2，如图4所示，在构成MBS系列冲击强化剂的组成成份的分散下能保持拉伸强度，因低Tg的影响抗低温冲击增强。同时，由于在MBS系列冲击强化剂和氯乙烯树脂之间形成的不均一形态的构造，既使是同类氯化烯树脂，因耐冲击硬质层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有三重壁构造氯乙烯树脂管，包括外部耐冲击硬质层、中心高拉伸硬质层以及内部耐冲击硬质层，其特征是：外部耐冲击硬质层和内部耐冲击硬质层主要成份是具有同一性质的氯乙烯树脂，中心高拉伸硬质层主要成份是较内部及外部耐冲击硬质层质硬的氯乙烯树脂；在外部耐冲冲击硬质层和内部耐冲击硬质层添加聚氯乙烯系列冲击强化剂，在中心高拉伸硬质层添加为树脂重量５～１０％的聚甲基丙烯酸甲脂丁二烯苯乙烯系列冲击强化剂。

【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：申容珍，申容久，
申请(专利权)人：申容珍，申容久，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]