多层管制造技术

一种多层管具有由丁烯聚合物组合物构成的最里层。至少另一层由聚烯烃树脂组合物构成，该聚烯烃树脂组合物包含（Ａ）９５至５分重量的聚烯烃树脂，（Ｂ）５至９５分重量的填充剂，和（Ｃ）每１００分重量的组分（Ａ）和（Ｂ）用０．１至１０分重量的改性的聚烯烃树脂。这种多层管热延伸率最小，因为既便在高温流体通过时仍不产生热变形问题，刚度大，因此适合用作冷和热水管道。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多层管，特别是一种热延伸率最小的多层管，在既使是高温流体通过时仍不致产生热变形的麻烦，这种管具有较高的刚度，并因此适合用作冷热水管道。近年来，合成树脂管已经广泛地用作建筑物冷热水管道因为它们具有许多优点，包括防腐、卫生安全、重量轻、并且易制成大直径。例如，科研人员已经努力研制出了用于冷、热水管的聚-1-丁烯树脂管，因为聚1-丁烯树脂在卫生安全、抗压强度、高温时(40至120℃)寿命长、并且尤其是抗内压屈服寿命方面进行了改善。然而，聚1-丁烯树脂管也象其他树脂管一样，由于热膨胀而经受显著的热延伸。特别是当竖直地或水平地伸展着的管道必须在中间位置用固定扣件牢固地固定时，便很难适应由于热膨胀而产生的管道的伸长。假如高温流体通过这样的管道，将会有由于热膨胀而引起弯曲变形的危险。另外，因为由合成树脂，如聚-1-丁烯树脂制成的管道与金属管道相比通常刚度较低，必须在水平管道的中途设置许多支承，从而给管道的施工带来麻烦。因此，本专利技术的目的是提供一种热延伸率最小的多层管，从而既使在高温流体通过时仍不致产生热变形引起的麻烦，这种管还具有较高的刚度，因此适合用作冷热水管道。本专利技术人已经发现一种多层构造管，它包括一层丁烯聚合物或一种丁烯聚合物组合物构成的最里层和至少一层聚烯烃树脂组合物，它含有填充剂和一种改性的聚烯烃树脂，改性的聚烯烃树脂的热膨胀，热延伸和热变形最小。此外，该管具有足够的刚度，因此适合用作冷、热水管道。按照本专利技术，提供的多层管至少包括二层，其中最里层由一种丁烯聚合物组合物构成，除了最里层之外的至少另一层，由一种聚烯烃树脂组合物构成，这种组合物包含(A)95至5份重量的聚烯烃树脂，(B)5至95份重量的填充剂，和(C)每100份重量的组份(A)和(B)用0.1至10份重量的改性的聚烯烃树脂。仅有的附图说明图1表示了如何测量多层管的热变形。本专利技术的多层管至少包括两层。最里层由一种丁烯聚合物组合物构成而至少另一层由一种聚烯烃树脂组合物构成。构成最里层的丁烯聚合物组合物是一种包含丁烯聚合物作为主要组份的组合物。该组合物可以是一种单独的丁烯聚合物或是一种丁烯聚合物与其他聚合物的混合物。该丁烯聚合物包括一种1-丁烯共聚物和1-丁烯与另一具有2至20碳原子的α-烯烃的共聚物。具有2至20碳原子的另一种-α-烯烃的例子有乙烯、丙烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十四碳烯和1-十八碳烯。一或多种其他的α-烯烃可与丁烯聚合物混合。该丁烯聚合物通常至少包括约80mol％，最好是至少约90mol％的1-丁烯。丁烯聚合物组合物通常包括约10至90％重量的丁烯聚合物，最好是约30至70％。除了丁烯聚合物之外，该丁烯聚合物组合物的组分包括另一种聚合物，如聚烯烃类，尼龙，和丙烯腈-烯丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。当丁烯聚合物组合物包括另一种共聚物时，另一种共聚物的含量通常约为5至80％重量。聚烯烃最好是乙烯和/或丙烯的聚合物和共聚物，特别是乙烯-α-烯烃共聚物和丙烯-α-烯烃共聚物。可在此应用的α-烯烃的例子包括乙烯，丙烯，1-丁烯，1-己烯，1-庚烯，1-戊烯，4-甲基-1-戊烯，1-辛烯，1-癸烯，1-十四碳烯和1-十八碳烯。除了丁烯聚合物和另一种聚合物之外，丁烯聚合物组合物还可包括耐热稳定剂、抗菌剂和其他的添加剂。在本专利技术的多层管中，除最里面之外的至少一层由聚烯烃树脂组合物构成，这种成分包括(A)聚烯烃树脂，(B)填充剂，和(C)改性的聚烯烃树脂。用作聚烯烃树脂组合物的组分(A)的聚烯烃树脂包括具有2至20个碳原子的α-烯烃的均聚物和两或多个α-烯烃的共聚物。α-烯烃与其它单体共聚物作为聚烯烃树脂(A)也是可以容许的。带有2至20个碳原子的α-烯烃例子有乙烯，丙烯，1-丁烯，1-己烯，1-庚烯，1-戊烯，4-甲基-1-戊烯，1-辛烯，1-癸烯，1-十四碳烯和1-十八碳烯。可与α-烯烃共聚的另外的单体包括环烯类和环烷二烯类，可以单独或者两或多种的混合使用。聚烯烃树脂优选至少含约80mol％的α-烯烃，更优选含约90mol％。典型的聚烯烃树脂是聚乙烯，聚丙烯，聚1-丁烯和聚(4-甲基-1-戊烯)。聚烯烃树脂优选具有约0.01至50g/10min的熔融流率(MFR)。当考虑到易于注射或挤出成形及机械性能时，熔融流率则优选为约0.05至20g/10min。在此使用的熔融流率(MFR)按照ASTMD1238，E进行测量。就分子的重量分布而论，聚烯烃树脂最好应具有一个约为2/1至15/1的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比率(Mw/Mn)。对于耐冲击强度来说，比率Mw/Mn则最好约为3/1至8/1。聚烯烃树脂组合物的组分(B)是一种既可为有机的又可为无机的填充剂。芳族聚酰胺纤维是典型的有机填充剂。典型的无机填充剂有玻璃纤维，碳纤维，滑石，碳酸钙，和硫酸钡。这些填充剂可以单独或者以两或多种混合的形式使用。为了增强的目的至少从下组中选择一种填充剂芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维、碳纤维、滑石、碳酸钙和硫酸钡。玻璃纤维可以是粗股的和劈开股的，例如，优选劈开股的因为在树脂中分散均匀及增强作用大。玻璃纤维优选具有约6至15μm的直径，尤其是约10至13μm和2至7mm的长度，尤其是3至6mm虽然这些尺寸不是决定性的。在聚烯烃树脂组合物中，聚烯烃树脂(A)和填充剂(B)被控制在5/95和95/5之间的重量比内。特别是当玻璃纤维作为填充剂使用时，优选使质量比(A)/(B)在65/35和90/10之间，因为能获得具有改善的刚度和耐冲击强度曲线的聚烯烃树脂组合物。聚烯烃树脂组合物的组分(C)是一种改性的聚烯烃树脂，它含有了与接枝单体接枝共聚的聚烯烃树脂。构成改性的聚烯烃树脂的分子结构架的聚烯烃树脂可以相同或不同于上述聚烯烃树脂(A)。特别优选一种与接枝单体接枝共聚的丙烯聚合物作为改性的聚烯烃树脂。在此使用的丙烯聚合物包括丙烯均聚物，丙烯与低于50mol％的另一α-烯烃的嵌段共聚物，和丙烯与低于10mol％的另一α-烯烃的结晶无规共聚物，其中另一种α-烯烃通常具有2至20个碳原子，如乙烯，1-丁烯，4-甲基-1-戊烯，1-已烯，1-辛烯，1-癸烯和1-十四碳烯及其混合物。丙烯-α-烯烃嵌段共聚物包围共聚物-该共聚物是在有定向聚合催化剂存在的条件下的单一聚合系统中连续地聚合烯烃单体而获得的，同时改变单体构成，因此，相关的聚合物不总是共聚的，即为非聚合物混合型共聚物。联接在改性的聚烯烃树脂中的接枝单体的例子包括不饱和羧酸和其衍生物，如马来酸，马来酸酐，丙烯酸，富马酸，四氢化邻苯二甲酸，衣康酸，柠康酸，巴豆酸及其混合物。优选使聚烯烃树脂的接枝改性为约0.05至8％重量，更优选约0.1至4％重量。术语接枝改性是指在改性的聚烯烃树脂中的接枝单体含量。改性聚烯烃树脂能够用普通公知工艺通过把接枝单体与任何需要的聚烯烃树脂接枝共聚反应制备。例如，通过将接枝单体加入到一种熔融的聚烯烃树脂中或将接枝单体加入到溶于一种适当溶剂中的聚烯烃树脂溶液中，可以实现接枝共聚。在这两种工艺中，为了取得接枝单体对聚烯烃树脂的有效接枝共聚，反应最好在有游离基聚合引发剂的条件下进行。反应温度一般约为60至350℃。这里使用的游离基聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种至少包括两层的多层管，其特征在于， 最里面由一种丁烯聚合物组合物构成和， 除所述最里层之外的至少另一层由一种聚烯烃树脂组合物构成，这种聚烯烃组合物包含（Ａ）９５至５份重量的聚烯烃树脂，（Ｂ）５至９５份重量的填充剂，和（Ｃ）每１００份重量的组份（Ａ）和（Ｂ）用０．１至１０份重量的改性的聚烯烃树脂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：得居伸，神山政树，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]