超高分子量HDPE复合塑料双壁波纹管的制作方法

本发明涉及一种管道，特别涉及一种超高分子量HDPE复合塑料双壁波纹管。

背景技术：

高密度聚乙烯(HDPE)双壁波纹管，是一种具有环状结构外壁和平滑内壁的新型管材，80年代初在德国首先研制成功。经过十多年的发展和完善，已经由单一的品种发展到完整的产品系列。由于其优异的性能和相对经济的造价，在欧美等发达国家已经得到了极大的推广和应用。目前，在我国，HDPE双壁波纹管的推广和应用正处在上升势态阶段。但是现有国产HDPE双壁波纹管，还都无法避免在坚硬重物的撞击下不受到伤害。因此，我们需要在相关国外技术上，设计一种强度更高、抗冲击性能更好的双壁波纹管。

技术实现要素：

本发明的目的是要提供一种超高分子量HDPE复合塑料双壁波纹管，以解决现有管道抗冲击性能差、耐压强度不高、耐候性不好等技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种超高分子量HDPE复合塑料双壁波纹管，其特征是双壁波纹管最里层为UHMWPE芯管，所述UHMWPE芯管外包裹有第一结合层，第一结合层外包裹有不锈钢丝网层，不锈钢网层外包裹有PE中间结合层，所述PE中间结合层外包裹有HDPE管壁。

作为优选，所述所述PE中间结合层与HDPE管壁之间设有内埋金属线。

作为优选，所述UHMWPE芯管由以下组分按重量比制成：UHMWPE树脂100份，纳米二氧化硅1～2份，硫酸钙晶须5～7份，3A分子筛5～7份，坡缕粉3～5份。

作为优选，所述第一结合层由以下组分按重量比制成：PE树脂100份，纳米二氧化硅2～3份，3A分子筛2～3份，乙烯-α-辛烯共聚物3～5份。

作为优选，所述PE中间结合层由以下组分按重量比制成：HDPE树脂（高密度聚乙烯）50份，β晶型成核剂（TMB-5）0.2～1.1份，乙烯-α-辛烯共聚物3～8份。

作为优选，所述HDPE管壁主要由以下组分按重量比制成：HDPE树脂80～85份、纳米二氧化硅2～6份，硫酸钙晶须2～6份，3A分子筛2～5份，硬脂酸钙1～5份、纳米级二氧化钛2～3份、四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯0.3～0.5份、邻羟基苯甲酸苯酯 0.3～0.5份、聚乙烯蜡 0.2～0.3份。

本发明具有高性能、高适用性、抑菌性能好、结合强度高、无毒无刺激、耐腐蚀、不易生锈等特点。3A分子筛与乙烯-α-辛烯共聚物结合，可以大大增强了管材的环刚度，增强了各管层结构的结合强度。其内埋金属线与不锈钢丝网层可以组成数据传输回路，如果在管道安装传感器后，内埋金属线、不锈钢丝网层可以与直接传感器连接，这样减少了传感器布线的麻烦、为今后管道物联网化打下良好基础。UHMWPE芯管采用纳米二氧化硅、硫酸钙晶须、3A分子筛等组分结合制成，具有其他工程塑料所无可比拟的抗冲击性、耐磨损性、耐化学腐蚀性。长期使用，芯管不滋生细菌，不结垢，其流通面积不会随运行时间增加而减少，并且HDPE管壁主要由HDPE树脂、纳米二氧化硅、硫酸钙晶须、3A分子筛等组分结合制成，3A分子筛能与硫酸钙晶须在树脂中形成网状构造、同时纳米级二氧化钛、纳米二氧化硅填充到3A分子筛后、互为补充、共同促进，产品具有良好的抗冲击性，使用寿命长，即使在紫外线条件下，使用年限可达60年以上，同时，本发明脆化温度是-70℃。一般低温条件下(-30℃以上)施工时不必采取特殊保护措施，冬季施工方便，而且一般使用环境的土壤、电力、酸碱因素都不会使该管道破坏。

附图说明

图1所示是本发明的横截面示意图；

图2所示是本发明的立体透视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

如图1、2所示，超高分子量HDPE复合塑料双壁波纹管最里层为UHMWPE芯管5， UHMWPE芯管外包裹有第一结合层6，第一结合层外6包裹有不锈钢丝网层7，不锈钢网层7外包裹有PE中间结合层8， PE中间结合层8外包裹有HDPE管壁9。在PE中间结合层与HDPE管壁之间还设有内埋金属线81。内埋金属线81与不锈钢丝网层7组成数据传输回路，如果在管道安装传感器时，内埋金属线与不锈钢丝网层可以与直接传感器连接，形成数据传送通道，这样大大减少了传感器布线的麻烦。

UHMWPE芯管5：按重量比将UHMWPE树脂100份，纳米二氧化硅1份，硫酸钙晶须5份，3A分子筛5份，坡缕粉3份投入第一台挤塑机料斗。

第一结合层6：按重量比将PE树脂100份，纳米二氧化硅2份，3A分子筛2份，乙烯-α-辛烯共聚物3份混合后投入第二台挤塑机料斗内。

PE中间结合层8：按重量比HDPE树脂（高密度聚乙烯）50份，β晶型成核剂（TMB-5）0.2份，乙烯-α-辛烯共聚物3份混合后投入第三台挤塑机料斗内。

HDPE管壁9：按重量比将HDPE树脂80份、纳米二氧化硅2份，硫酸钙晶须2份，3A分子筛2份，硬脂酸钙1份、纳米级二氧化钛2份、四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯0.3份、邻羟基苯甲酸苯酯 0.3份、聚乙烯蜡 0.2份混合后投入第四台挤塑机料斗内。

生产时，UHMWPE芯管5由第一台挤塑机挤出，再经第二台挤塑机挤出第一结合层6将UHMWPE芯管5包裹，经过水冷和定径后，不锈钢丝分别从左右两边以左旋右旋的方式缠绕在第一结合层6上，缠绕的角度为50度，使得管材轴向和环向均匀受力，形成为不锈钢网层7，不锈钢网层7经过加热，由第三台挤塑机挤出PE中间结合层8将不锈钢网层7包裹，经过保温，放入内埋金属线81，由第四台挤塑机挤出HDPE管壁9将PE中间结合层8包裹。再经过水冷和定径后，这样可以保证高强度钢丝与内外层HDPE之间热熔粘为一体，从而获得优异的超高分子量HDPE复合塑料双壁波纹管。

为了验证本发明的效果，将本发明与其它公司现有HDPE波纹管进行对比，具体如下表所示。

表1：两种波纹管之间的对比实验结果

验证结果表明：相比其它同类产品，采用本发明制备的HDPE波纹管，具有更好的力学性能和抗磨损、抗老化性能。