一种芯层发泡复合管材及其制备工艺.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610427864.0 (22)申请日 2016.06.15 (71)申请人 潘海云 地址 325100 浙江省温州市永嘉县徐岙乡 下方路21号 (72)发明人 潘海云 (74)专利代理机构 北京富天文博兴知识产权代 理事务所(普通合伙) 11272 代理人 刘寿椿 (51)Int.Cl. C08L 23/06(2006.01) C08L 71/02(2006.01) C08K 3/36(2006.01) C08K 3/26(2006.01) C08L 23/08(2006。

2、.01) C08L 35/00(2006.01) C08L 9/06(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08L 27/06(2006.01) C08L 51/04(2006.01) C08J 9/08(2006.01) F16L 9/12(2006.01) (54)发明名称 一种芯层发泡复合管材及其制备工艺 (57)摘要 本发明公开了一种芯层发泡复合管材及其 制备工艺， 芯层发泡复合管材由内层材料、 芯层 发泡层、 外层材料三层同轴依次组成； 其中制备 内层材料的原料包括： 中密度聚乙烯， 低密度聚 乙烯， 阻燃剂， 碳酸钙， 抗静电剂； 制备芯层发泡 层的原料包括： 。

3、乙烯-马来酸酐接枝共聚物， 丁苯 橡胶， 发泡剂， 稳定剂； 制备外层材料的原料包 括： 聚氯乙烯， MBS树脂； 制备工艺包括： 内层管材 挤出、 芯层发泡层挤出、 外层管材挤出， 得到三层 复合管材。 本发明制备得到的芯层发泡复合管材 充分地提高了发泡管材的综合性能。 权利要求书1页 说明书5页 CN 105860229 A 2016.08.17 CN 105860229 A 1.一种芯层发泡复合管材， 其特征在于， 由内层材料、 芯层发泡层、 外层材料三层同轴 依次组成； 其中制备所述内层材料的原料及其重量份包括： 中密度聚乙烯50份70份， 低密度聚 乙烯5份15份， 阻燃剂0.05份。

4、0.15份， 碳酸钙0.05份0.15份， 抗静电剂0.05份0.15 份； 制备所述芯层发泡层的原料及其重量份包括： 乙烯-马来酸酐接枝共聚物60份80份， 丁苯橡胶3份12份， 发泡剂0.03份0.09份， 稳定剂0.01份0.05份； 制备所述外层材料的原料及其重量份包括： 聚氯乙烯80份100份， MBS树脂0.5份 1.5份。 2.根据权利要求1所述的芯层发泡复合管材， 其特征在于， 所述阻燃剂为： 二氧化硅。 3.根据权利要求2所述的芯层发泡复合管材， 其特征在于， 所述二氧化硅的粒度为： 过 1500目2000目筛。 4.根据权利要求1所述的芯层发泡复合管材， 其特征在于， 所述。

5、碳酸钙的粒度为： 过 2500目3000目筛。 5.根据权利要求1所述的芯层发泡复合管材， 其特征在于， 所述抗静电剂为： 聚氧化乙烯。 6.根据权利要求1所述的芯层发泡复合管材， 其特征在于， 所述发泡剂为： 碳酸钙、 碳酸 镁、 碳酸氢钠、 炭黑中的任一种。 7.根据权利要求1所述的芯层发泡复合管材， 其特征在于， 所述稳定剂为： 氧化钼、 氧化 钐、 氧化铈中的任一种。 8.根据权利要求1所述的芯层发泡复合管材， 其特征在于， 所述内层材料、 芯层发泡层、 外层材料的厚度比为： 1： 35： 11.5。 9.一种如权利要求18中任一项所述的芯层发泡复合管材的制备工艺， 其特征在于， 包括。

6、以下步骤： 步骤S1， 内层管材挤出： 将所述重量份的中密度聚乙烯、 低密度聚乙烯、 阻燃剂、 碳酸 钙、 抗静电剂加入至料斗内， 采用热熔挤出设备挤出定径做内层管材； 步骤S2， 芯层发泡层挤出： 将所述重量份的芯层发泡原料乙烯-马来酸酐接枝共聚物、 丁苯橡胶、 发泡剂、 稳定剂热熔， 沿内层管材外壁的轴向旋转前进， 挤出成型， 形成包覆内层 管材的芯层发泡层； 步骤S3， 外层管材挤出： 将所述重量份的外层原料聚氯乙烯、 MBS树脂热熔， 在芯层发泡 层外壁挤出成型， 使其均匀裹覆在芯层发泡层外壁， 得到三层复合管材。 10.根据权利要求9所述的制备工艺， 其特征在于， 还包括在外层管材挤。

7、出之后将三层 复合管材冷却、 再次定径， 得到芯层发泡复合管材的步骤。 权利要求书 1/1 页 2 CN 105860229 A 2 一种芯层发泡复合管材及其制备工艺 技术领域 0001 本发明涉及塑料管材领域， 具体涉及一种芯层发泡复合管材及其制备工艺。 背景技术 0002 随着塑料管材应用范围和领域的不断扩大， 对于塑料管材综合性能的提升和改善 也越来越受到人们的重视。 塑料管材的发展主要朝着高技术水平含量、 高综合品质性能、 高 设计研发投入、 低成本原料消耗等方向快速发展。 在众多的新型塑料管材中， 芯层发泡PVC 塑料管是一种十分有前途的新型塑料管材。 0003 芯层发泡PVC塑料管。

8、材不仅具有普通PVC塑料管材所具有的全部优点， 而且还具有 许多独特的优点。 芯层发泡PVC材料在内外PVC表皮层中间填充了一层发泡材料， 其突出的 特点是材料质量轻， 并且结构强度高， 还很大程度上节约了原材料， 降低了生产制造成本。 0004 芯层发泡PVC材料是对传统PVC材料的结构优化和升级换代， 具有非常广阔的应用 环境。 芯层发泡PVC材料使用寿命长、 质轻强度高、 耐弯折性强、 抗老化性好、 消音保温好， 能 够在建筑建材、 水路管网、 城市基础设施建设等领域推广使用。 0005 中国专利CN201220416837.0公开了芯层发泡消音管， 其包括： 内实壁层和外实壁 层， 以。

9、及位于所述内外实壁层之间的低发泡芯层， 所述内实壁层的内壁上设有多条螺旋凸 起的导流线， 所述导流线的螺旋角为75度。 但是该专利仅对流通的流体而对管壁内层进行 了结构优化， 而未对芯层发泡消音管的综合性能进行充分提升。 0006 中国专利CN201510796480.1公开了一种抗静电聚氯乙烯芯层发泡管， 由以下重量 份数组份组成： 聚氯乙烯100份； 发泡剂0.12份； 泡孔改性剂25份； 填充剂520份； 硬脂 酸添加剂0.11份； 聚乙烯蜡0.11份； 改性炭黑15份； 其中， 所述改性炭黑是在稀硝酸 和盐酸的混合液中浸泡3min以上， 并通过过滤、 干燥和烘干而成。 但是该专利中使用。

10、的炭黑 材料在混酸中长时间浸泡， 残留的混酸容易破坏芯层发泡管材的分子结构， 导致其使用使 用寿命明显降低。 0007 因此需要发明一种新型芯层发泡复合管材， 以充分提高发泡管材的综合性能。 发明内容 0008 本发明针对上述问题， 提供一种芯层发泡复合管材及其制备工艺。 0009 本发明解决上述问题所采用的技术方案是： 0010 一种芯层发泡复合管材， 由内层材料、 芯层发泡层、 外层材料三层同轴依次组成； 0011 其中制备内层材料的原料及其重量份包括： 中密度聚乙烯50份70份， 低密度聚 乙烯5份15份， 阻燃剂0.05份0.15份， 碳酸钙0.05份0.15份， 抗静电剂0.05份0。

11、.15 份； 0012 制备芯层发泡层的原料及其重量份包括： 乙烯-马来酸酐接枝共聚物60份80份， 丁苯橡胶3份12份， 发泡剂0.03份0.09份， 稳定剂0.01份0.05份； 0013 制备外层材料的原料及其重量份包括： 聚氯乙烯80份100份， MBS树脂0.5份 说明书 1/5 页 3 CN 105860229 A 3 1.5份。 0014 进一步地， 阻燃剂为： 二氧化硅。 0015 更进一步地， 二氧化硅的粒度为： 过1500目2000目筛。 0016 进一步地， 碳酸钙的粒度为： 过2500目3000目筛。 0017 进一步地， 抗静电剂为： 聚氧化乙烯。 0018 进一步地。

12、， 发泡剂为： 碳酸钙、 碳酸镁、 碳酸氢钠、 炭黑中的任一种。 0019 进一步地， 稳定剂为： 氧化钼、 氧化钐、 氧化铈中的任一种。 0020 进一步地， 内层材料、 芯层发泡层、 外层材料的厚度比为： 1： 35： 11.5。 0021 本发明的另一发明目的， 在于提供一种上述芯层发泡复合管材的制备工艺， 包括 以下步骤： 0022 步骤S1， 内层管材挤出： 将所述重量份的中密度聚乙烯、 低密度聚乙烯、 阻燃剂、 碳 酸钙、 抗静电剂加入至料斗内， 采用热熔挤出设备挤出定径做内层管材； 0023 步骤S2， 芯层发泡层挤出： 将所述重量份的芯层发泡原料乙烯-马来酸酐接枝共聚 物、 丁。

13、苯橡胶、 发泡剂、 稳定剂热熔， 沿内层管材外壁的轴向旋转前进， 挤出成型， 形成包覆 内层管材的芯层发泡层； 0024 步骤S3， 外层管材挤出： 将所述重量份的外层原料聚氯乙烯、 MBS树脂热熔， 在芯层 发泡层外壁挤出成型， 使其均匀裹覆在芯层发泡层外壁， 得到三层复合管材。 0025 进一步地， 还包括在外层管材挤出之后将三层复合管材冷却、 再次定径， 得到芯层 发泡复合管材的步骤。 0026 本发明的优点是： 0027 1.本发明制备的芯层发泡复合管材具有质轻强度高的特点， 抗弯折性能好， 抗冲 击和拉伸性能优异， 韧性大， 结构坚固， 并且耐温度冲击， 使用寿命长； 0028 2.。

14、本发明制备的芯层发泡复合管材输运能力强， 流体流通快， 能量耗散小， 有利于 输送各类能源资源， 内层材料无毒、 环保， 且采用发泡层作为芯层材料， 具有密度小、 隔音效 果好、 保温效果好， 成本低； 0029 3.本发明采用的制备方法简便易操作， 不需要更换新的设备， 人工劳动强度低， 中 间环节少， 有利于塑料管材的大规模批量生产。 具体实施方式 0030 以下对本发明的实施例进行详细说明， 但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的 多种不同方式实施。 0031 实施例1 0032 一种芯层发泡复合管材， 由内层材料、 芯层发泡层、 外层材料三层同轴依次组成； 0033 其中制备内层材料的原。

15、料及其重量份包括： 中密度聚乙烯50份， 低密度聚乙烯5 份， 过1500目筛的二氧化硅0.05份， 过2500目筛的碳酸钙0.05份， 聚氧化乙烯0.05份； 0034 制备芯层发泡层的原料及其重量份包括： 乙烯-马来酸酐接枝共聚物60份， 丁苯橡 胶3份， 碳酸钙0.03份， 氧化钼0.01份； 0035 制备外层材料的原料及其重量份包括： 聚氯乙烯80份， MBS树脂0.5份。 0036 内层材料、 芯层发泡层、 外层材料的厚度比为： 1： 3： 1。 说明书 2/5 页 4 CN 105860229 A 4 0037 实施例2 0038 一种芯层发泡复合管材， 由内层材料、 芯层发泡层。

16、、 外层材料三层同轴依次组成； 0039 其中制备内层材料的原料及其重量份包括： 中密度聚乙烯70份， 低密度聚乙烯15 份， 过2000目筛的二氧化硅0.15份， 过3000目筛的碳酸钙0.15份， 聚氧化乙烯0.15份； 0040 制备芯层发泡层的原料及其重量份包括： 乙烯-马来酸酐接枝共聚物80份， 丁苯橡 胶12份， 碳酸镁0.09份， 氧化钐0.01份0.05份； 0041 制备外层材料的原料及其重量份包括： 聚氯乙烯100份， MBS树脂1.5份。 0042 内层材料、 芯层发泡层、 外层材料的厚度比为： 1： 5： 1.5。 0043 实施例3 0044 一种芯层发泡复合管材， 。

17、由内层材料、 芯层发泡层、 外层材料三层同轴依次组成； 0045 其中制备内层材料的原料及其重量份包括： 中密度聚乙烯60份， 低密度聚乙烯10 份， 过1800目筛的二氧化硅0.1份， 过2700目筛的碳酸钙0.1份， 聚氧化乙烯0.1份； 0046 制备芯层发泡层的原料及其重量份包括： 乙烯-马来酸酐接枝共聚物70份， 丁苯橡 胶8份， 炭黑0.06份， 氧化铈0.03份； 0047 制备外层材料的原料及其重量份包括： 聚氯乙烯90份， MBS树脂1.0份。 0048 内层材料、 芯层发泡层、 外层材料的厚度比为： 1： 4： 1.2。 0049 实施例4 0050 一种芯层发泡复合管材的。

18、制备工艺， 包括以下步骤： 0051 步骤S1， 内层管材挤出： 将所述重量份的中密度聚乙烯、 低密度聚乙烯、 阻燃剂、 碳 酸钙、 抗静电剂加入至料斗内， 采用热熔挤出设备挤出定径做内层管材； 从料斗到口模的温 度分别设定为： 40， 160， 160， 165， 168， 170， 176， 178， 175； 0052 步骤S2， 芯层发泡层挤出： 将所述重量份的芯层发泡原料乙烯-马来酸酐接枝共聚 物、 丁苯橡胶、 发泡剂、 稳定剂热熔， 沿内层管材外壁的轴向旋转前进， 挤出成型， 形成包覆 内层管材的芯层发泡层； 从料斗到口模的温度分别设定为： 40， 155， 155， 160， 1。

19、63 ， 168， 170， 173， 170； 0053 步骤S3， 外层管材挤出： 将所述重量份的外层原料聚氯乙烯、 MBS树脂热熔， 在芯层 发泡层外壁挤出成型， 使其均匀裹覆在芯层发泡层外壁， 得到三层复合管材； 从料斗到口模 的温度分别设定为： 40， 160， 160， 165， 168， 170， 176， 178， 175； 然后将 三层复合管材冷却、 再次定径， 得到芯层发泡复合管材的步骤。 0054 实施例5 0055 一种芯层发泡复合管材的制备工艺， 包括以下步骤： 0056 步骤S1， 内层管材挤出： 将所述重量份的中密度聚乙烯、 低密度聚乙烯、 阻燃剂、 碳 酸钙、 。

20、抗静电剂加入至料斗内， 采用热熔挤出设备挤出定径做内层管材； 从料斗到口模的温 度分别设定为： 40， 165， 165， 170， 173， 178， 185， 188， 185； 0057 步骤S2， 芯层发泡层挤出： 将所述重量份的芯层发泡原料乙烯-马来酸酐接枝共聚 物、 丁苯橡胶、 发泡剂、 稳定剂热熔， 沿内层管材外壁的轴向旋转前进， 挤出成型， 形成包覆 内层管材的芯层发泡层； 从料斗到口模的温度分别设定为： 40， 160， 160， 165， 168 ， 173， 180， 183， 180； 0058 步骤S3， 外层管材挤出： 将所述重量份的外层原料聚氯乙烯、 MBS树脂热。

21、熔， 在芯层 说明书 3/5 页 5 CN 105860229 A 5 发泡层外壁挤出成型， 使其均匀裹覆在芯层发泡层外壁， 得到三层复合管材； 从料斗到口模 的温度分别设定为： 40， 165， 165， 170， 173， 178， 185， 188， 185； 然后将 三层复合管材冷却、 再次定径， 得到芯层发泡复合管材的步骤。 0059 实施例6 0060 一种芯层发泡复合管材的制备工艺， 包括以下步骤： 0061 步骤S1， 内层管材挤出： 将所述重量份的中密度聚乙烯、 低密度聚乙烯、 阻燃剂、 碳 酸钙、 抗静电剂加入至料斗内， 采用热熔挤出设备挤出定径做内层管材； 从料斗到口模的。

22、温 度分别设定为： 40， 162， 162， 167， 171， 176， 181， 186， 184； 0062 步骤S2， 芯层发泡层挤出： 将所述重量份的芯层发泡原料乙烯-马来酸酐接枝共聚 物、 丁苯橡胶、 发泡剂、 稳定剂热熔， 沿内层管材外壁的轴向旋转前进， 挤出成型， 形成包覆 内层管材的芯层发泡层； 从料斗到口模的温度分别设定为： 40， 157， 157， 162， 165 ， 170， 175， 180， 177； 0063 步骤S3， 外层管材挤出： 将所述重量份的外层原料聚氯乙烯、 MBS树脂热熔， 在芯层 发泡层外壁挤出成型， 使其均匀裹覆在芯层发泡层外壁， 得到三层。

23、复合管材； 从料斗到口模 的温度分别设定为： 40， 163， 163， 166， 168， 173， 178， 183， 180； 然后将 三层复合管材冷却、 再次定径， 得到芯层发泡复合管材的步骤。 0064 实验例1 0065 对实施例16所制的芯层发泡复合管材的性能进行测试， 测试结果如表1所示。 0066 其中环刚度和环柔度根据GB/T9647-2003测试。 抗冲击强度根据GB/T15142-2001 测试。 拉伸弹性模量根据ISO527-2测试。 耐低温性能根据GB5470-2008测试塑料管材的脆化 温度。 落锤冲击试验根据GB/T14152， 测试温度为0。 0067 表1芯层发泡复合管材的性能测试结果 0068 0069 0070 以上仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技术人 员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何修改、 说明书 4/5 页 6 CN 105860229 A 6 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 5/5 页 7 CN 105860229 A 7 。