一种连续碳纤维缠绕复合增强PE给水管材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种连续碳纤维缠绕复合增强PE给水管材及其制备方法，该给水管材具有三层结构，分别为芯层、增强层和外层，增强层位于芯层的外表面，外层位于增强层的外表面，所述芯层和外层均采用高密度基体材料，增强层采用碳纤维材料；本发明专利技术中的给水管材具备正常的给水管的性能，而且碳纤维材料作为增强层，芯层和外层均采用高密度基体材料，增强了给水管材的硬度和耐磨性，1

【技术实现步骤摘要】
一种连续碳纤维缠绕复合增强PE给水管材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及给水管材
，具体涉及一种连续碳纤维缠绕复合增强PE给水管材及其制备方法。

技术介绍

[0002]大口径缠绕管、双壁缠绕管、中空缠绕管是一种以高密度聚乙烯为原料，经缠绕焊接成型的一种管材，由于其独特的成型工艺，可以生产直径达3米的管材，这是其他生产工艺难以完成的，给水管分金属管、塑料管、复合管材，金属管包含紫铜管、不锈钢管、钢管，塑料管最常用的是PPR水管、安全、无毒、安装方便、价格低廉等特质，成为家装最常用的水管。
[0003]现有的造粒设备，在造粒时颗粒的整体成球形较差，不能保证材料最终成粒时的均一性和美观度，而且后续需要耗费大量的时间去进行分选，而且颗粒的致密性较差，存在外表面脱粉掉渣的问题。

技术实现思路

[0004]为了克服上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种连续碳纤维缠绕复合增强PE给水管材及其制备方法，本专利技术中的给水管材具备正常的给水管的性能，而且碳纤维材料作为增强层，芯层和外层均采用高密度基体材料，增强了给水管材的硬度和耐磨性，1
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庚烯、1
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丁烯和1
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己烯均为α
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烯烃，与乙烯进行共聚时可以简化生产工艺，降低生产成本；
[0005]通过设置的造粒箱的内部设置的造粒机构一作为定子，造粒机构二作为转子，齿轮二和齿轮三直径大小不同，启动电动机带动轴杆转动，从而带动固定下板和转筒转动，进而带动叶片一、叶片二和环形板转动，叶片一和叶片二转速相同，叶片一和叶片二与环形板之间具有转速差，转动的造粒机构二和固定的造粒机构一相互配合，对材料进行碾碎、挤压，剪切板随着转动对材料进行剪切，剪切板与挤粒环的内壁相接触，切口更加平整，造粒效果更好，成型率更高；
[0006]通过设置的分离机构、风机、导管、下料管和分料管配合使用，向分离箱中吹送热风，在烘干材料的同时可以将颗粒状的材料吹起，外表面的碎屑被吹落，不符合规格的颗粒状的材料和碎屑通过通孔被区分出来，再配合区分仓，进行收集，减少了材料的浪费，便于回收，而且减轻了后续对不符合规格的颗粒状的材料进行筛分的工作量；
[0007]通过设置的转盘、驱动电机和转盘，转盘转动，带动颗粒材料进行滚动，使得颗粒材料可以成球形，提高了美观度，而且提高了颗粒材料的致密性，避免出现外表面脱落粉渣的问题；
[0008]本专利技术中制得的颗粒材料呈球形，呈球形好，成型率高，提高了材料的均一性、美观度和致密性，避免出现粒径大小不一，后续需要耗费大量的时间去进行分选的问题。
[0009]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0010]一种连续碳纤维缠绕复合增强PE给水管材及其制备方法，该给水管材具有三层结构，分别为芯层、增强层和外层，增强层位于芯层的外表面，外层位于增强层的外表面，所述
芯层和外层均采用高密度基体材料，增强层采用碳纤维材料；
[0011]该给水管材通过下述步骤制备得到：
[0012]步骤一、按照重量份计，称取乙烯100
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200份、1
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庚烯10
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12份、1
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丁烯7
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9份、1
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己烯6
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10份、催化剂1
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3份；
[0013]步骤二、以乙烯为主要原料，1
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庚烯、1
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丁烯和1
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己烯为共聚体，在催化剂的作用下，采用气相聚合的方式制得的聚合物经闪蒸、分离和干燥得到高密度基体材料半成品；
[0014]步骤二、将高密度基体材料半成品加入到造粒设备中进行造粒，先将高密度基体材料半成品通过进料漏斗加入到造粒箱的内部设置的造粒机构一中，启动电动机带动轴杆转动，从而带动固定下板和转筒转动，进而带动叶片一、叶片二和环形板转动，叶片一和叶片二转速相同，且叶片一和叶片二与环形板之间具有转速差，转动的造粒机构二和造粒机构一相互配合，对高密度基体材料半成品进行碾碎再挤压，剪切板随着转动对高密度基体材料半成品进行剪切，颗粒状的高密度基体材料半成品由挤粒环外表面上设置的筛孔落至造粒箱的内部，然后经过集料箱再进入到分离机构中的分离箱内部，启动风机，通过导管和进风管向分离箱中吹送热风，颗粒状的高密度基体材料半成品被吹起，外表面的碎屑被吹落，然后启动电动伸缩杆拉动挡板向上滑动，高密度基体材料半成品由出料管进入下料管中，然后在重力的作用下自然滑落，不符合规格的高密度基体材料半成品通过通孔掉至区分仓中，另一部分高密度基体材料半成品掉落至转盘的内部，启动驱动电机，带动转盘转动，进而带动转盘内部的高密度基体材料半成品进行滚动成球形，得到高密度基体材料成品；
[0015]步骤三、将步骤二中的高密度基体材料成品等分成两份，其中一份加入到挤出机里面挤出，然后经过模具定径，在成型机中成型，制得芯层，将碳纤维材料作为增强层通过缠绕机缠绕在芯层的外表面，最后将另一份高密度基体材料成品作为外层通过复合模具与芯层和增强层复合，制得复合管胚；
[0016]步骤四、将复合管胚通过定径套和成型机成型冷却，即得给水管材成品。
[0017]作为本专利技术进一步的方案：步骤四中成型时温度为180
‑
210℃，冷却时温度为18
‑
25℃。
[0018]作为本专利技术进一步的方案：催化剂为钛一烷基铝催化剂。
[0019]作为本专利技术进一步的方案：一种连续碳纤维缠绕复合增强PE给水管材的制备方法,包括以下步骤：
[0020]步骤一、按照重量份计，称取乙烯100
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200份、1
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庚烯10
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12份、1
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丁烯7
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9份、1
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己烯6
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10份、催化剂1
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3份；
[0021]步骤二、以乙烯为主要原料，1
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庚烯、1
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丁烯和1
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己烯为共聚体，在催化剂的作用下，采用气相聚合的方式制得的聚合物经闪蒸、分离和干燥得到高密度基体材料半成品；
[0022]步骤二、将高密度基体材料半成品加入到造粒设备中进行造粒，先将高密度基体材料半成品通过进料漏斗加入到造粒箱的内部设置的造粒机构一中，启动电动机带动轴杆转动，从而带动固定下板和转筒转动，进而带动叶片一、叶片二和环形板转动，叶片一和叶片二转速相同，且叶片一和叶片二与环形板之间具有转速差，转动的造粒机构二和造粒机构一相互配合，对高密度基体材料半成品进行碾碎再挤压，剪切板随着转动对高密度基体材料半成品进行剪切，颗粒状的高密度基体材料半成品由挤粒环外表面上设置的筛孔落至
造粒箱的内部，然后经过集料箱再进入到分离机构中的分离箱内部，启动风机，通过导管和进风管向分离箱中吹送热风，颗粒状的高密度基体材料半成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续碳纤维缠绕复合增强PE给水管材，其特征在于，该给水管材具有三层结构，分别为芯层、增强层和外层，增强层位于芯层的外表面，外层位于增强层的外表面，所述芯层和外层均采用高密度基体材料，增强层采用碳纤维材料；该给水管材通过下述步骤制备得到：步骤一、按照重量份计，称取乙烯100
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200份、1
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庚烯10
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12份、1
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丁烯7
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9份、1
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己烯6
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10份、催化剂1
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3份；步骤二、以乙烯为主要原料，1
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庚烯、1
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丁烯和1
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己烯为共聚体，在催化剂的作用下，采用气相聚合的方式制得的聚合物经闪蒸、分离和干燥得到高密度基体材料半成品；步骤二、将高密度基体材料半成品加入到造粒设备中进行造粒，先将高密度基体材料半成品通过进料漏斗(1)加入到造粒箱(2)的内部设置的造粒机构一(8)中，启动电动机(41)带动轴杆(911)转动，从而带动固定下板(92)和转筒(97)转动，进而带动叶片一(95)、叶片二(96)和环形板(98)转动，叶片一(95)和叶片二(96)转速相同，且叶片一(95)和叶片二(96)与环形板(98)之间具有转速差，转动的造粒机构二(9)和造粒机构一(8)相互配合，对高密度基体材料半成品进行碾碎再挤压，剪切板(99)随着转动对高密度基体材料半成品进行剪切，颗粒状的高密度基体材料半成品由挤粒环(82)外表面上设置的筛孔落至造粒箱(2)的内部，然后经过集料箱(4)再进入到分离机构(5)中的分离箱(51)内部，启动风机(6)，通过导管(7)和进风管(55)向分离箱(51)中吹送热风，颗粒状的高密度基体材料半成品被吹起，外表面的碎屑被吹落，然后启动电动伸缩杆(52)拉动挡板(53)向上滑动，高密度基体材料半成品由出料管(54)进入下料管(10)中，然后在重力的作用下自然滑落，不符合规格的高密度基体材料半成品通过通孔(101)掉至区分仓(122)中，另一部分高密度基体材料半成品掉落至转盘(124)的内部，启动驱动电机(123)，带动转盘(124)转动，进而带动转盘(124)内部的高密度基体材料半成品进行滚动成球形，得到高密度基体材料成品；步骤三、将步骤二中的高密度基体材料成品等分成两份，其中一份加入到挤出机里面挤出，然后经过模具定径，在成型机中成型，制得芯层，将碳纤维材料作为增强层通过缠绕机缠绕在芯层的外表面，最后将另一份高密度基体材料成品作为外层通过复合模具与芯层和增强层复合，制得复合管胚；步骤四、将复合管胚通过定径套和成型机成型冷却，即得给水管材成品。2.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维缠绕复合增强PE给水管材,其特征在于，步骤四中成型时温度为180
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210℃，冷却时温度为18
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25℃。3.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维缠绕复合增强PE给水管材，其特征在于，催化剂为钛一烷基铝催化剂。4.一种连续碳纤维缠绕复合增强PE给水管材的制备方法,其特征在于，包括以下步骤：步骤一、按照重量份计，称取乙烯100
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200份、1
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庚烯10
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12份、1
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丁烯7
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9份、1
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己烯6
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10份、催化剂1
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3份；步骤二、以乙烯为主要原料，1
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庚烯、1
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丁烯和1
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己烯为共聚体，在催化剂的作用下，采用气相聚合的方式制得的聚合物经闪蒸、分离和干燥得到高密度基体材料半成品；步骤二、将高密度基体材料半成品加入到造粒设备中进行造粒，先将高密度基体材料半成品通过进料漏斗(1)加入到造粒箱(2)的内部设置的造粒机构一(8)中，启动电动机(41)带动轴杆(911)转动，从而带动固定下板(92)和转筒(97)转动，进而带动叶片一(95)、
叶片二(96)和环形板(98)转动，叶片一(95)和叶片二(96)转速相同，且叶片一(95)和叶片二(96)与环形板(98)之间具有转速差，转动的造粒机构二(9)和造粒机构一(8)相互配合，对高密度基体材料半成品进行碾碎再挤压，剪切板(99)随着转动对高密度基体材料半成品进行剪切，颗粒状的高密度基体材料半成品由挤粒环(82)外表面上设置的筛孔落至造粒箱(2)的内部，然后经过集料箱(4)再进入到分离机构(5)中的分离箱(51)内部，启动风机(6)，通过导管(7)和进风管(55)向分离箱(51)中吹送热风，颗粒状的高密度基体材料半成品被吹起，外表面的碎屑被吹落，然后启动电动伸缩杆(52)拉动挡板(53)向上滑动，高密度基体材料半成品由出料管(54)进入下料管(10)中，然后在重力的作用下自然滑落，不符合规格的高密度基体材料半成品通过通孔(101)掉至区分仓(122)中，另一部分高密度基体材料半成品掉落至转盘(124)的内部，启动驱动电机(123)，带动转盘(124)转动，进而带动转盘(124)内部的高密度基体材料半成品进行滚动成球形，得到高密度基体材料成品；步骤三、将步骤二中的高密度基体材料成品等分成两份，其中一份加入到挤出机里面挤出，然后经过模具定径，在成型机中成型，制得芯层，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊峰，刘文江，田祥军，虞孟霞，朱庆玲，周文军，周德武，
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：