专利名称：高环刚度阻燃抗静电塑料管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的高环刚度阻燃抗静电塑料管，主要用作排水管和矿用管。
背景技术：
塑料管代替金属管已在很多领域得到推广，特别是在一些环境较差的场合，金属管有容易锈蚀致命的缺陷，如排水管和矿用管基本上都更换成了塑料管。塑料管材具有耐腐蚀性好、成本低、重量轻、寿命长、安装方便的优点，但，塑料管同时有极易产生静电、易燃、耐压低、强度低等缺点，尤其屈服强度和环刚度低，使其应用受到很大的限制，有的试图通过增加管壁的厚度来增加强度，一方面，强度提高有限，另一方面，用料多，成本大大增加，不是一种很好的办法。对于大口径的塑料管，由小口径矩形管缠绕制成，在强度、阻燃和抗静电性能方面得到了一定程度的改善，但是仍然不能满足人们的使用要求，如何提高聚乙烯塑料管材的强度，改善其性能，是目前人们一直在致力解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高环刚度阻燃抗静电塑料管，成本低，强度高，性能好。
本发明所述的高环刚度阻燃抗静电塑料管，由小口径矩形管缠绕制成，其小口径矩形管至少两个外侧面及缠绕的小口径矩形管之间复合有或称粘接有阻燃抗静电材料层，小口径矩形管的配料重量百分组成为阻燃剂8～18％、短玻璃纤维10.5～70％和余量的塑料。添加短玻璃纤维可大大增加管材的强度。
其中，优选的阻燃抗静电材料层的配料重量百分组成为阻燃剂8～18％、抗静电剂5～30％、短玻璃纤维10.5～70％和余量的塑料。抗静电剂优选导电碳黑，可获得良好的抗静电性能。阻燃剂中，有十溴二苯醚6～12％和三氧化二锑2～6％，阻燃性能好。
所用短玻璃纤维的长度优选0.1～60mm适宜。
小口径矩形管的至少一个外壁与阻燃抗静电材料层间衬有长纤维增强材料，可进一步增加管材强度。
长纤维增强材料多为玻璃纤维、碳纤维、芳纶、聚丙烯、超高分子量聚乙烯和金属材料中的一种或几种的组合，组合使用时，以任意比例配合即可。
长纤维增强材料可呈丝状、线状(包括绳状)、网状或板状等，优选长玻璃纤维。
本发明中的塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀、树脂或尼龙中的一种，多以聚乙烯为主。
制备方法首先挤制小口径矩形管，然后在缠绕过程中将阻燃抗静电材料施于小口径矩形管的外壁和间隙中即可。在小口径矩形管的至少一个外壁与阻燃抗静电材料层间衬有长纤维增强材料，增加管材强度，各个外壁上都增加增强材料，管材的强度增加力度更大。为了增加小口径矩形管和阻燃抗静电材料层间的结合强度，可事先在小口径矩形管的外壁上，尤其是缠绕间隙外壁上，先施加一层不规则外表面的阻燃抗静电材料。
通过在管材中添加短玻璃纤维和衬加长纤维增强材料，可大大增强管材的环刚度，并且，通过合理地设计管材的结构，分布阻燃层及阻燃抗静电材料层，节省了塑料及阻燃剂和抗静电剂等添加剂的用量，降低了生产成本，获得的产品性能好。产品经检测，拉伸屈服强度可达80MPa，环刚度可提高一倍以上，特别适合用作排水管和矿用管，满足恶劣使用环境的要求。
图1、本发明一实施例管壁纵向横截面结构示意图。
图中1、小口径矩形管2、长纤维增强材料3、阻燃抗静电材料层。
具体实施例方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明。
本发明所述的高环刚度阻燃抗静电塑料管，由小口径矩形管1缠绕制成，其小口径矩形管1至少两个外侧面及缠绕的小口径矩形管1之间复合有阻燃抗静电材料层3，小口径矩形管1的至少一个外壁与阻燃抗静电材料层3间衬有线状的长玻璃纤维增强材料2。分别用丝状、线状、绳状、网状或板状的玻璃纤维、碳纤维、芳纶、聚丙烯、超高分子量聚乙烯材料和金属材料中的一种或几种的组合进行试验，均获得良好的结果。
制备方法首先挤制小口径矩形管，然后在缠绕过程中将阻燃抗静电材料施于小口径矩形管的外壁和间隙中即可。
实施例1小口径矩形管的配料重量百分组成为十溴二苯醚9％、三氧化二锑5％、长度为0.1～0.8mm的短玻璃纤维15％和余量的聚乙烯塑料；阻燃抗静电材料层的配料重量百分组成为十溴二苯醚9％、三氧化二锑5％、导电碳黑抗静电剂8％、长度为0.1～0.8mm的短玻璃纤维15％和余量的聚乙烯塑料。
实施例2小口径矩形管的配料重量百分组成为十溴二苯醚10％、三氧化二锑4％、长度为0.1～5mm的短玻璃纤维20％和余量的聚乙烯塑料；阻燃抗静电材料层的配料重量百分组成为十溴二苯醚10％、三氧化二锑4％、导电碳黑抗静电剂10％、长度为0.1～5mm的短玻璃纤维20％和余量的聚乙烯塑料。
实施例3小口径矩形管的配料重量百分组成为十溴二苯醚8％、三氧化二锑5％、长度为0.1～20mm的短玻璃纤维30％和余量的聚乙烯塑料；阻燃抗静电材料层的配料重量百分组成为十溴二苯醚7％、三氧化二锑6％、导电碳黑抗静电剂15％、长度为0.1～20mm的短玻璃纤维30％和余量的聚乙烯塑料。
实施例4小口径矩形管的配料重量百分组成为十溴二苯醚12％、三氧化二锑3％、长度为1～6mm的短玻璃纤维12％和余量的聚乙烯塑料；阻燃抗静电材料层的配料重量百分组成为十溴二苯醚12％、三氧化二锑3％、导电碳黑抗静电剂20％、长度为1～6mm的短玻璃纤维40％和余量的聚乙烯塑料。
实施例5小口径矩形管的配料重量百分组成为十溴二苯醚10％、三氧化二锑4％、长度为0.1～12mm的短玻璃纤维35％和余量的聚乙烯塑料；阻燃抗静电材料层的配料重量百分组成为十溴二苯醚8％、三氧化二锑5％、导电碳黑抗静电剂9％、长度为0.1～12mm的短玻璃纤维20％和余量的聚乙烯塑料。
实施例6小口径矩形管的配料重量百分组成为十溴二苯醚9％、三氧化二锑6％、长度为0.1～1mm的短玻璃纤维20％和余量的聚乙烯塑料；阻燃抗静电材料层的配料重量百分组成为十溴二苯醚9％、三氧化二锑6％、导电碳黑抗静电剂18％、长度为0.1～1mm的短玻璃纤维20％和余量的聚乙烯塑料。
分别将聚乙烯塑料用聚丙烯、聚氯乙稀、树脂或尼龙其中之一代替，进行实施例1-6的试验，均获得良好的结果。
权利要求
1.一种高环刚度阻燃抗静电塑料管，由小口径矩形管缠绕制成，其特征在于小口径矩形管至少两个外侧面及缠绕的小口径矩形管之间复合有阻燃抗静电材料层，小口径矩形管的配料重量百分组成为阻燃剂8～18％、短玻璃纤维10.5～70％和余量的塑料。
2.根据权利要求1所述的高环刚度阻燃抗静电塑料管，其特征在于阻燃抗静电材料层的配料重量百分组成为阻燃剂8～18％、抗静电剂5～30％、短玻璃纤维10.5～70％和余量的塑料。
3.根据权利要求2所述的高环刚度阻燃抗静电塑料管，其特征在于抗静电剂为导电碳黑。
4.根据权利要求1、2或3所述的高环刚度阻燃抗静电塑料管，其特征在于阻燃剂中，十溴二苯醚6～12％和三氧化二锑2～6％。
5.根据权利要求4所述的高环刚度阻燃抗静电塑料管，其特征在于短玻璃纤维的长度为0.1～60mm。
6.根据权利要求5所述的高环刚度阻燃抗静电塑料管，其特征在于小口径矩形管的至少一个外壁与阻燃抗静电材料层间衬有长纤维增强材料。
7.根据权利要求6所述的高环刚度阻燃抗静电塑料管，其特征在于长纤维增强材料为玻璃纤维、碳纤维、芳纶、聚丙烯、超高分子量聚乙烯和金属材料中的一种或几种的组合。
8.根据权利要求7所述的高环刚度阻燃抗静电塑料管，其特征在于长纤维增强材料呈丝状、线状、绳状、网状或板状。
9.根据权利要求8所述的高环刚度阻燃抗静电塑料管，其特征在于长纤维增强材料为长玻璃纤维。
10.根据权利要求9所述的高环刚度阻燃抗静电塑料管，其特征在于塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀、树脂或尼龙中的一种。
全文摘要
本发明涉及一种高环刚度阻燃抗静电塑料管，由小口径矩形管缠绕制成，其小口径矩形管至少两个外侧面及缠绕的小口径矩形管之间复合有阻燃抗静电材料层，小口径矩形管的配料重量百分组成为阻燃剂8～18％、短玻璃纤维10.5～70％和余量的塑料。通过在管材中添加短玻璃纤维和衬加长纤维增强材料，可大大增强管材的环刚度，并且，通过合理地设计管材的结构，分布阻燃层及阻燃抗静电材料层，节省了塑料及阻燃剂和抗静电剂等添加剂的用量，降低了生产成本，获得的产品性能好。产品经检测，拉伸屈服强度可达80MPa，环刚度可提高一倍以上，特别适合用作排水管和矿用管，满足恶劣使用环境的要求。
文档编号F16L9/16GK1873276SQ20061004517
公开日2006年12月6日 申请日期2006年6月29日 优先权日2006年6月29日
发明者李研, 李寿山 申请人:李寿山