超静音管及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种超静音管，所述的超静音管为共挤形成的三层结构，包括聚丙烯材质的内层和外层，以及连接所述的外层和内层的粘弹性芯层，所述的芯层的组份及其质量百分比为，聚丙烯：84～88%；无机矿物质：2～6%；热塑性弹性体材料：8～12%。同时还公开了其制备方法，本发明的超静音管道，其外层和内层原材料为聚丙烯树脂绿色环保，管壁光滑，不结垢，具有优异的耐热性和耐化学腐蚀性，硬质的内、外层在保护中层结构的同时可确保管材具有良好的抗冲击性；芯层由无机矿物填料、PP和热塑性弹性体三元共混的粘弹性材料组成，起到减震，隔音功效，并且提高管材的整体刚性，隔音效果可达到50分贝以下。
【专利说明】超静音管及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及给排水【技术领域】，特别是涉及一种超静音管及其制备方法。
【背景技术】
[0002]UPVC排水管以其廉价、美观、安装维修方便，使用寿命较长，在全世界广泛采用。但它有一个致命的弱点，高层建筑甚至是中层建筑，排水时噪声很大，影响居室安静。面对噪声，有业者做了许多工作，相继开发了 UPVC芯层发泡管、实壁UPVC内螺旋降噪管、空壁UPVC内螺旋降噪管、旋流降噪器，亲水内壁旋流降噪器，硬聚氯乙烯旋流降噪三通接头等，国外日本学者作了不少工作，发表了许多专利，但是经噪声监测表明，这些技术的降噪效果并不明显，并且仅是对UPVC实壁管而言，其管路系统噪音仍高于铸铁管。UPVC管材的使用温度为50°C以下，建筑排水温度在50?70°C的情况不可排出，高温污水的排放使得UPVC管材的强度和使用寿命大为降低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种超静音管及其制备方法。
[0004]为实现本发明的目的所采用的技术方案是:
[0005]一种超静音管，所述的超静音管为共挤形成的三层结构，包括聚丙烯材质的内层和外层，以及连接所述的外层和内层的粘弹性芯层，
[0006]所述的芯层的组份及其质量百分比为，
[0007]聚丙烯:84?88% ；
[0008]无机矿物质:2?6% ；
[0009]热塑性弹性体材料:8?12%。
[0010]所述的无机矿物质为BaS04、蛭石或云母。
[0011]所述的热塑性弹性体为聚乙烯辛烯共弹性体Ρ0Ε、聚乙烯HDPE或丙烯和乙烯嵌段共聚物PPB。
[0012]所述的外层厚度为管壁厚度的8-16%，所述的内层厚度为管壁厚度的8-16%。
[0013]所述的内层内侧面上一体地形成有至少4条均匀间隔分布的螺旋形导水肋，所述的导水肋截面呈三角形，所述的导水肋顶角及与内层内壁面均设置有圆弧倒角。
[0014]所述的导水肋两侧边相等，且其高度在2_5mm。
[0015]一种如权利要求1所述的超静音管的制备方法，包括以下步骤，
[0016]I)按比例称取聚丙烯、无机矿物质和热塑性弹性体并进行混合，然后经挤出机造粒得到芯层材料，其中，造粒时料筒温度在135-145°C，模具温度在155-165°C，
[0017]2)由两台挤出机共挤成型，其中，一台挤出机用以挤出内层和外层，另一台挤出机用以挤出芯层，内层和外层的挤出温度为140-150°C，芯层的挤出温度为140-150°C。
[0018]与现有技术相比，本发明的有益效果是:[0019]本发明的超静音管道，其外层和内层原材料为聚丙烯树脂绿色环保，管壁光滑，不结垢，具有优异的耐热性和耐化学腐蚀性，硬质的内、外层在保护中层结构的同时可确保管材具有良好的抗冲击性；芯层由无机矿物填料、PP和热塑性弹性体三元共混的粘弹性材料组成，起到减震，隔音功效，并且提高管材的整体刚性，隔音效果可达到50分贝以下。管材与管件、管材与管材采用柔性连接，可不使用伸缩节，不仅安装方便快捷，而且可避免水流冲击管壁时产生的声音向下一个管材或管件传递引起共鸣即能够有效的阻止声的传播。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1所示为本发明的超静音管截面结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022]如图1所示，本发明一种超静音管的管壁为共挤形成的三层结构，其包括聚丙烯材质的内层I和外层3，以及连接所述的外层和内层的粘弹性芯层2，其中所述的芯层的组份及其质量百分比为，聚丙烯:84?88% ;无机矿物质:2?6% ;热塑性弹性体材料:8?12%。无机矿物质可以为硫酸钡、蛭石或云母等，利用无机矿物质的密度大的优点，可以增加芯层的密度，达到隔音效果。所述的热塑性弹性体为聚乙烯辛烯共弹性体Ρ0Ε、聚乙烯HDPE或丙烯和乙烯嵌段共聚物PPB。利用热塑性弹性体可有效提高其降噪效果。
[0023]同时，为进一步提升超静音管的性能，所述的外层厚度为管壁厚度的8_16%，所述的内层厚度为管壁厚度的8-16%。并在超静音管的内层内侧面上一体地形成有至少4条均匀间隔分布的螺旋形导水肋4，所述的导水肋截面呈三角形，所述的导水肋顶角及与内层内壁面均设置有圆弧倒角。所述的导水肋两侧边相等，且其高度在2-5_。导水肋使得水流沿着管壁以螺旋形式下降，中心形成排气通道，减小了管内空气压力骤降导致的破空声，从而降低管道内部噪音；导水筋螺旋方向，依据管材使用地区决定:使用地在北半球，螺旋方向为逆时针；使用地在北半球，螺旋方向为顺时针。
[0024]第一实施例
[0025]规格D50mm (蓝灰色)超静音管道，其壁厚为3.2-3.5mm，内层和外层分别为
0.3-0.5mm,芯层为1.8?2.2mm,芯层密度控制在1.2?1.8g/cm3,内层内壁面上设置有均匀间隔分布的四个截面呈三角形的导水肋，其高度在2mm。
[0026]其中，芯层的组份及其质量百分比为聚丙烯PP:86% ;硫酸钡BaS04:3% ;热塑性弹性体材料:11%，其中各组分可选用任意市售原料，如聚丙烯PP:厂家-大庆石化，型号-PA14 D ;硫酸钡BaS04:厂家-北京金斑马，型号-高纯沉淀硫酸钡298-BT ;热塑性弹性体为POE:厂家-美国杜邦，型号-8200 ；
[0027]在具体加工时，首先称取各组份并混合造粒，对芯层原料造粒时料筒的温度设定在143°C，模具温度设定在162°C。
[0028]内层和外层的组分和百分比分别为聚丙烯PP:98.375%以及1.625%的颜料，其中，颜料中包括:黄0.5%，红0.1%，蓝1%，炭黑0.025%。
[0029]第二实施例[0030]规格D75mm超静音管道，其壁厚为3.8-4.2mm,内层和外层分别为0.4-0.6mm，芯层密度控制在1.2?1.8g/cm3,内层内壁面上设置有均匀间隔分布的6个截面呈三角形的导水肋，其高度在3mm。
[0031]其中，芯层的组份及其质量百分比为聚丙烯:84% ;蛭石:6% ;热塑性弹性体材料高密度聚乙烯HDPE: 10%，其中各组分可选用任意市售原料。
[0032]在具体加工时，首先称取各组份并混合造粒，对芯层原料造粒时料筒的温度设定在135°C，模具温度设定在150°C。
[0033]内层和外层的组分和百分比分别为聚丙烯:98.375%以及1.625%的颜料，其中，颜料中包括:黄0.6%，红0.3%，蓝1.27%，炭黑0.055%。
[0034]在具体三层共挤时采用两台挤出机配合模具挤出成型，其中，一台挤出机用以挤出内层和外层，另一台挤出机用以挤出芯层，内层和外层的挤出温度为145°C，芯层的挤出温度为150°C。其与控制与现有技术类似，在此不再展开描述。
[0035]第三实施例
[0036]规格DllOmm超静音管道，其壁厚为4.5-5.0mm,内层和外层分别为0.5-0.7mm,芯层密度控制在1.2?1.8g/cm3,内层内壁面上设置有均匀间隔分布的8个截面呈三角形的导水肋，其高度在4mm。
[0037]其中，芯层的组份及其质量百分比为聚丙烯:86% ;云母:2% ;热塑性弹性体材料丙烯和乙烯嵌段共聚物:12%，其中各组分可选用任意市售原料。
[0038]在具体加工时，首先称取各组份并混合造粒，对芯层原料造粒时料筒的温度设定在145°C，模具温度设定在165°C。
[0039]内层和外层的组分和百分比分别为聚丙烯PP:98.4%以及1.6%的颜料，其中颜料
按需求具体调配。
[0040]在具体三层共挤时采用两台挤出机配合模具挤出成型，其中，一台挤出机用以挤出内层和外层，另一台挤出机用以挤出芯层，内层和外层的挤出温度为140°C，芯层的挤出温度为145°C。其与控制与现有技术类似，在此不再展开描述。
[0041]第四实施例
[0042]规格D160mm超静音管道，其壁厚为5_5.6mm,内层和外层分别为0.6-0.8mm,芯层密度控制在1.2?1.8g/cm3,内层内壁面上设置有均匀间隔分布的12个截面呈三角形的导水肋，其高度在5mm。
[0043]其中，芯层的组份及其质量百分比为聚丙烯:84% ;硫酸钡:4% ;热塑性弹性体材料低密度聚乙烯HDPE: 12%，其中各组分可选用任意市售原料。
[0044]在具体加工时，首先称取各组份并混合造粒，对芯层原料造粒时料筒的温度设定在138°C，模具温度设定在140°C。
[0045]内层和外层的组分和百分比分别为聚丙烯PP:98.5%以及1.5%的颜料，其中颜料
按需求具体调配。
[0046]在具体三层共挤时采用两台挤出机配合模具挤出成型，其中，一台挤出机用以挤出内层和外层，另一台挤出机用以挤出芯层，内层和外层的挤出温度为146°C，芯层的挤出温度为150°C。其与控制与现有技术类似，在此不再展开描述。
[0047]本发明的超静音管道，其外层和内层原材料为聚丙烯树脂绿色环保，管壁光滑，不结垢，具有优异的耐热性和耐化学腐蚀性，硬质的内、外层在保护中层结构的同时可确保管材具有良好的抗冲击性；芯层由无机矿物填料、PP和热塑性弹性体三元共混的粘弹性材料组成，起到减震，隔音功效，并且提高管材的整体刚性，隔音效果可达到50分贝以下。管材与管件、管材与管材采用柔性连接，可不使用伸缩节，不仅安装方便快捷，而且可避免水流冲击管壁时产生的声音向下一个管材或管件传递引起共鸣即能够有效的阻止声的传播。
[0048]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种超静音管，其特征在于，所述的超静音管为共挤形成的三层结构，包括聚丙烯材质的内层和外层，以及连接所述的外层和内层的粘弹性芯层， 所述的芯层的组份及其质量百分比为， 聚丙烯:84?88% ； 无机矿物质:2?6% ； 热塑性弹性体材料:8?12%。
2.如权利要求1所述的超静音管，其特征在于，所述的无机矿物质为BaS04、蛭石或云母。
3.如权利要求1所述的超静音管，其特征在于，所述的热塑性弹性体为聚乙烯辛烯共弹性体POE、聚乙烯HDPE或丙烯和乙烯嵌段共聚物PPB。
4.如权利要求1所述的超静音管，其特征在于，所述的外层厚度为管壁厚度的8-16%，所述的内层厚度为管壁厚度的8-16%。
5.如权利要求1所述的超静音管，其特征在于，所述的内层内侧面上一体地形成有至少4条均匀间隔分布的螺旋形导水肋，所述的导水肋截面呈三角形，所述的导水肋顶角及与内层内壁面均设置有圆弧倒角。
6.如权利要求5所述的超静音管，其特征在于，所述的导水肋两侧边相等，且其高度在2-5mm。
7.—种如权利要求1所述的超静音管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤， 1)按比例称取聚丙烯、无机矿物质和热塑性弹性体并进行混合，然后经挤出机造粒得到芯层材料，其中，造粒时料筒温度在135-145°C，模具温度在155-165°C， 2)由两台挤出机共挤成型，其中，一台挤出机用以挤出内层和外层，另一台挤出机用以挤出芯层，内层和外层的挤出温度为140-150°C，芯层的挤出温度为140-150°C。
【文档编号】B29C47/06GK103912737SQ201410145396
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】刘芳兴, 王景旺, 刘伟 申请人:天津中财型材有限责任公司