本申请涉及管道的技术领域，具体公开了一种多层复合金属骨架管及其加工工艺。一种多层复合金属骨架管，包括金属骨架成型管层，所述金属骨架成型管层的外周壁上设置有耐压增强管层，所述耐压增强管层的外周壁上设置有加强保护管层。本申请中金属骨架成型管层作为骨架，在金属骨架成型管层上复合耐压增强管层和加强保护管层，形成三层复合结构的多层复合金属骨架管，从而提高了管材的环刚度。从而提高了管材的环刚度。从而提高了管材的环刚度。
【技术实现步骤摘要】
一种多层复合金属骨架管及其加工工艺
[0001]本申请涉及管道的
，尤其是涉及一种多层复合金属骨架管及其加工工艺。
技术介绍
[0002]目前现有钢骨架聚乙烯复合管稍大口径管材环刚度低，回埋夯实土层后，在车辆和其它动载产生的载荷下，以及夯实土层局部沉降后极易将管道压扁，在土层载荷和金属骨架作用下没有可能恢复，导致管道应力开裂。且有时一定程度下突然泄压进气不平衡时，严重变形会造成管道系统报废。
技术实现思路
[0003]为了提高管材的环刚度，本申请提供一种多层复合金属骨架管及其加工工艺。
[0004]第一方面，本申请提供的一种多层复合金属骨架管，采用如下的技术方案：一种多层复合金属骨架管，包括金属骨架成型管层，所述金属骨架成型管层的外周壁上设置有耐压增强管层，所述耐压增强管层的外周壁上设置有加强保护管层。
[0005]通过采用上述技术方案，金属骨架成型管层作为骨架，在金属骨架成型管层上复合耐压增强管层和加强保护管层，形成三层复合结构的多层复合金属骨架管，从而提高了管材的环刚度。
[0006]在一个具体的可实施方案中，所述金属骨架成型管层的原料包括聚乙烯、聚丙烯中的至少一种，所述耐压增强管层的原料包括聚乙烯、聚丙烯中的至少一种，所述加强保护管层的原料包括聚乙烯、聚丙烯中的至少一种。
[0007]在一个具体的可实施方案中，所述金属骨架成型管层、所述耐压增强管层、所述加强保护管层中至少一层的原料还包括纤维。
[0008]在一个具体的可实施方案中，所述耐压增强管层的原料包括如下重量份的组分：聚乙烯70～90份、玻璃纤维10～30份、改性碳化硅10～30份、偶联剂2～4份。
[0009]通过采用上述技术方案，玻璃纤维提供骨架，改性碳化硅负载在玻璃纤维上，偶联剂将玻璃纤维与聚乙烯偶联在一起，玻璃纤维和改性碳化硅的硬度较高，从而提高了管材的环刚度。
[0010]在一个具体的可实施方案中，所述改性碳化硅的制备方法包括以下步骤；向有机溶剂中依次加入环氧树脂、碳化硅粉，搅拌均匀，得到混合料，对混合料进行负压抽吸，烘干，得到改性碳化硅，且所述环氧树脂、所述有机溶剂、所述碳化硅粉的重量比为1：(2～3)：(1～2)。
[0011]通过采用上述技术方案，先将环氧树脂溶解在有机溶剂中，然后加入碳化硅粉，搅拌均匀，得到混合料，然后对混合料进行负压抽吸，使得环氧树脂均匀负载在碳化硅粉上，环氧树脂与聚乙烯具有较好的相容性且环氧树脂本身具有一定的黏性，从而使得碳化硅粉均匀负载在玻璃纤维上，因此提高了制得管材的环刚度；本申请中进一步优化了环氧树脂、
有机溶剂、碳化硅粉的配比，使得环氧树脂更加均匀地负载在碳化硅粉上，从而进一步提高了制得管材的环刚度。
[0012]在一个具体的可实施方案中，所述金属骨架成型管层的原料包括如下重量份的组分：聚乙烯80～100份、炭黑1～5份、抗静电剂2～4份。
[0013]通过采用上述技术方案，炭黑的硬度较高，且耐磨性能较强，从而提高了制得管材的环刚度。
[0014]在一个具体的可实施方案中，聚乙烯80～100份、碳纳米管0.1～0.5份。
[0015]通过采用上述技术方案，碳纳米管重量轻，且具有较高的强度和柔韧性，从而进一步提高了制得管材的环刚度。
[0016]第二方面，本申请提供的一种多层复合金属骨架管的加工工艺，采用如下的技术方案：一种多层复合金属骨架管的加工工艺，包括以下步骤：造粒：将聚乙烯、炭黑、抗静电剂混合均匀，挤出造粒，得到第一改性颗粒；将聚乙烯、玻璃纤维、改性碳化硅、偶联剂混合均匀，挤出造粒，得到第二改性颗粒；将碳纳米管通过超声波分散器分散在水中，然后加入聚乙烯，去水，烘干，挤出造粒，得到第三改性颗粒；一次挤出：以金属骨架作为金属骨架成型管层的骨架，在模具的配合下，第一改性颗粒经挤出机挤出得到金属骨架成型管层，得到内管；二次挤出；以内管作为骨架，在模具的配合下，第二改性颗粒经挤出机挤出后在金属骨架成型管层上形成耐压增强管层，得到双层复合管；三次挤出：以双层复合管作为骨架，在模具的配合下，第三改性颗粒经挤出机挤出后在耐压增强管层上形成加强保护管层，得到多层复合金属骨架管。
[0017]通过采用上述技术方案，先将金属骨架成型管层、耐压增强管层、加强保护管层的原料挤出造粒，然后再挤出成型，得到环刚度较高的多层复合金属骨架管。
[0018]在一个具体的可实施方案中，所述二次挤出步骤中，将内管先冷却，牵引，然后在95℃～260℃下对表面进行二次加热，再作为骨架，在模具的配合下，第二改性颗粒经挤出机挤出后在金属骨架成型管层上形成耐压增强管层，得到双层复合管。
[0019]通过采用上述技术方案，先将内管冷却，牵引，再进行加热，可进一步提高制得管材的环刚度；本申请中进一步限定了二次加热的温度，便于金属骨架成型管层和耐压增强管层的粘合。
[0020]在一个具体的可实施方案中，所述三次挤出步骤中，将多层复合金属骨架管冷却，牵引，然后在30℃～300℃下进行三次加热。
[0021]通过采用上述技术方案，将得到的多层复合金属骨架管冷却，牵引，再加热，释放多层复合金属骨架管的应力，从而提高了管材的结构稳定性，因此进一步提高了管材的环刚度；本申请中进一步限定了三次加热的温度，便于多层复合金属骨架管应力更好地释放。
[0022]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.本申请中金属骨架成型管层作为骨架，在金属骨架成型管层上复合耐压增强管层和加强保护管层，形成三层复合结构的多层复合金属骨架管，从而提高了管材的环刚度；2.本申请中先将金属骨架成型管层、耐压增强管层、加强保护管层的原料挤出造粒，然后再挤出成型，得到环刚度较高的多层复合金属骨架管；
3.本申请中将得到的多层复合金属骨架管冷却，牵引，再加热，释放多层复合金属骨架管的应力，从而提高了管材的结构稳定性，因此进一步提高了管材的环刚度；本申请中进一步限定了三次加热的温度，便于多层复合金属骨架管应力更好地释放。
附图说明
[0023]图1是本申请实施例中用于体现多层复合金属骨架管的剖面示意图。
[0024]附图标记说明：1、金属骨架成型管层；2、耐压增强管层；3、加强保护管层。
具体实施方式
[0025]以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
[0026]实施例中所有原料均可通过市售获得。其中抗静电剂由郑州阿尔法化工有限公司提供，CAS号：86443
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5。
[0027]制备例制备例1向有机溶剂中先加入环氧树脂搅拌均匀，再加入碳化硅粉，搅拌均匀，得到混合料，对混合料进行负压抽吸，再加入到烘干箱中烘干，烘干温度为48℃，得到改性碳化硅；其中有机溶剂为丙酮；且环氧树脂、有机溶剂、碳化硅粉的重量比为1：1.5：0.5。
[0028]制备例2制备例2与制备例1的区别在于，环氧树脂、有机溶剂、碳化硅粉的重量比为1：2：1，其余步骤与制本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多层复合金属骨架管，其特征在于：包括金属骨架成型管层（1），所述金属骨架成型管层（1）的外周壁上设置有耐压增强管层（2），所述耐压增强管层（2）的外周壁上设置有加强保护管层（3）。2.根据权利要求1所述的一种多层复合金属骨架管，其特征在于：所述金属骨架成型管层（1）的原料包括聚乙烯、聚丙烯中的至少一种，所述耐压增强管层（2）的原料包括聚乙烯、聚丙烯中的至少一种，所述加强保护管层（3）的原料包括聚乙烯、聚丙烯中的至少一种。3.根据权利要求2所述的一种多层复合金属骨架管，其特征在于：所述金属骨架成型管层（1）、所述耐压增强管层（2）、所述加强保护管层（3）中至少一层的原料还包括纤维。4.根据权利要求3所述的一种多层复合金属骨架管，其特征在于：所述耐压增强管层（2）的原料包括如下重量份的组分：聚乙烯70~90份、玻璃纤维10~30份、改性碳化硅10~30份、偶联剂2~4份。5.根据权利要求4所述的一种多层复合金属骨架管，其特征在于：所述改性碳化硅的制备方法包括以下步骤；向有机溶剂中依次加入环氧树脂、碳化硅粉，搅拌均匀，得到混合料，对混合料进行负压抽吸，烘干，得到改性碳化硅，且所述环氧树脂、所述有机溶剂、所述碳化硅粉的重量比为1：（2~3）：（1~2）。6.根据权利要求2所述的一种多层复合金属骨架管，其特征在于：所述金属骨架成型管层（1）的原料包括如下重量份的组分：聚乙烯80~100份、炭黑1~5份、抗静电剂2~4份。7.根据权利要求2所述的一种多层复合金属...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐冶锋，
申请(专利权)人：徐冶锋，
类型：发明
国别省市：
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