一种一次成型给水管内衬修复用紫外光固化软管材料的制作方法

本发明涉及紫外光固化软管，具体为一种一次成型给水管内衬修复用紫外光固化软管材料。

背景技术：

1、紫外光固化软管材料是一种可使用紫外线辐射进行固化的软管，通常由特殊材料制成，可以在紫外光照射下迅速固化，形成坚固的管道。紫外光固化软管被广泛应用于城市的一次性成型水管内衬无开挖修复，只需利用检查井即可对排水管道进行整体修复，可修复给水管道存在的破裂、错口、脱节、树根侵入、渗漏等结构性缺陷。能够有效避免修复城市给水管道时需要挖开地面的麻烦，进而有效提高给水管道的修复效率。

2、现有的紫外光固化软管材料在使用时，通过管道检查井将软管在牵引绳作用下导入待修复区域，再通过加气使其膨胀，然后通过紫外灯照射进行固化，形成坚固的管道，完成对下水道的一次成型给水管内衬破损的修复。

3、现有的紫外光固化软管材料与无有害物质(如苯乙烯)的反应性稀释剂一起使用乙烯基酯、环氧树脂、不饱和聚酯树脂或其混合物存在在紫外光固化软管在固化之后最小化组分从完成修复的管道渗出的风险。可渗出的组分包括任何未固化的反应性稀释剂、生产反应性稀释剂留下的任何溶剂残留物或树脂的生产中可能使用的任何催化剂。在已知树脂体系中，在通过给水管道修复时，固化后管道可能存在不适合人类摄入的其他小分子组分如反应催化剂渗入到给水管道的供水系统，从而导致给水管道产生污染现象。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种一次成型给水管内衬修复用紫外光固化软管材料，具备保证给水管道的修复效果，同时保证给水管道修复后的使用安全型的优点。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种一次成型给水管内衬修复用紫外光固化软管材料，包括外层、结构层和阻隔层，外层和结构层通过热熔型粘合剂粘接；

4、所述外层，为软管最外层，对于uv辐射是不可渗透的，还起到防穿刺作用；

5、所述结构层由玻璃纤维浸渍树脂成型；

6、所述阻隔层和结构层之间设置有锚固层；

7、所述锚固层，位于结构层内并与结构层接触，锚固层是通过热熔剂与阻隔层结合，再通过锚固层浸润树脂固化后起到将阻隔层与结构层结合的作用；

8、所述阻隔层，为软管最内层，是食品级热塑性材料，阻隔层贴合锚固层，并和锚固层通过热热熔剂粘合连接，阻隔层对于树脂组合物是不可渗透的。

9、进一步的，所述粘合剂为热熔型粘合剂，热熔型粘合剂内部添加抗氧化剂和阻燃填料；

10、所述热熔型粘合剂设置为聚酰胺，聚乙烯，apao(无定形聚烯烃)，evac(乙烯－乙酸乙烯酯共聚物)，tpe-e(聚酯弹性体)，tpe-u(聚氨酯弹性体)，tpe-a(共聚酰胺弹性体)或乙烯基，吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物及其混合物；

11、所述抗氧化剂设置为羟基磷酸酯；

12、所述阻燃填料设置为氢氧化铝、氧化镁其中一项或两项任意比粉料；

13、所述热熔剂设置为聚酰胺，聚乙烯，apao(无定形聚烯烃)，evac(乙烯－乙酸乙烯酯共聚物)，tpe-e(聚酯弹性体)，tpe-u(聚氨酯弹性体)，tpe-a(共聚酰胺弹性体)或乙烯基，吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物及其混合物。

14、进一步的，所述外层厚度为40～2000μm，外层的材质为pe或pa。

15、进一步的，所述结构层的厚度为10～5000μm，所述玻璃纤维层至少设置有3层叠加，浸渍树脂包括，20-80重量％的量的乙烯基酯、环氧树脂或不饱和聚酯，20-80重量％的量的具有≥3的烯烃官能度的(甲基)丙烯酸酯单体。

16、进一步的，锚固层的厚度为10～500μm，锚固层的透光率为65％～90％，锚固层至少包括，重量为50％的聚酰胺、乙烯醇共聚物、pbt、pet卤化聚合物或其混合物。

17、进一步的，所述阻隔层的厚度为100～1000μm，阻隔层包括pe、pp、pc或pu。

18、进一步的，所述结构层包括0.05:1～3:1的填料，相对于树脂中的组分的总重量计，组分的重量百分比的总和为100；

19、填料包括碳酸钙、三水合氧化铝、微晶二氧化硅、云母、石英粉、重晶石、纤维和/或滑石；

20、所述结构层还包括辅助添加材料，所述辅助添加材料包括抑制剂、光引发剂和促进剂。

21、进一步的，所述光引发剂量为0.00001-5重量％，光引发剂为酰基氧化膦，酰基氧化膦为双酰基氧化膦，双酰基氧化膦为双(2,4,6－三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(irgacure819)。

22、进一步的，所述促进剂为过渡金属化合物，过渡金属化合物包括为铁、锰、铜、钼、钨、钒、钴、镍、铬化合物。

23、进一步的，所述抑制剂的量为0.001至1重量％，包括选自酚类化合物、稳定的自由基。

24、本发明的有益效果：

25、1、该一次成型给水管内衬修复用紫外光固化软管材料，通过结构层含有≥3的烯烃官能度的(甲基)丙烯酸酯单体，同时添加有填料，有效增加管道固化后的强度提高固化后管道的强度，且利用阻隔层设置在结构层内侧，有效防止紫外光固化软管材料与无有害物质(如苯乙烯)的反应性稀释剂一起使用乙烯基酯、不饱和聚酯树脂、环氧树脂或其混合物存在在紫外光固化软管在固化之后最小化组分从完成修复的管道渗出的风险，保证给水管道修复后的安全型。

26、2、该一次成型给水管内衬修复用紫外光固化软管材料，通过在结构层外部设置外层，加强在该紫外光固化软管在吹气对整体管体的约束力，降低该管体的形变率，从而避免在水管破损缺口较大时，紫外光固化软管在缺口位置发生局部膨胀，从而导致固化后的管道位于局部膨胀的位置强度降低，利用外层的约束，使其在充气时整体变化降低，且能够有效避免该紫外光固化软管在缺口位置发生交大变化的形变，进而能够有效保证该紫外光固化软管固化后整体管道强度的均衡性，进而保证该固化后管道的使用寿命，且利用外层对于uv辐射是不可渗透的，还起到防穿刺作用特性，避免外界自然紫外光对管道的影响。

27、3、该一次成型给水管内衬修复用紫外光固化软管材料，通过阻隔层设置为pe、pp、pc或pu材质，锚固层设置在结构层和阻隔层之间，通过锚固层保证结构层和阻隔层的连接稳定性，同时阻隔层采用pe、pp、pc或pu材质，达到食品级材料标准，有效防止锚固层固化树脂残留的小分子树脂组合物渗透进入管道内部介质，进一步保证给水管道修复后的安全性。

技术特征：

1.一种一次成型给水管内衬修复用紫外光固化软管材料，其特征在于，包括外层、结构层和阻隔层，外层和结构层通过热熔型粘合剂粘接；

2.根据权利要求1所述的一种一次成型给水管内衬修复用紫外光固化软管材料，其特征在于：所述粘合剂为热熔型粘合剂，热熔型粘合剂内部添加抗氧化剂和阻燃填料；

3.根据权利要求1所述的一种一次成型给水管内衬修复用紫外光固化软管材料，其特征在于：所述外层厚度为40～2000μm，外层的材质为pe或pa。

4.根据权利要求1所述的一种一次成型给水管内衬修复用紫外光固化软管材料，其特征在于：所述结构层的厚度为10～5000μm，所述玻璃纤维层至少设置有3层叠加，浸渍树脂包括，20-80重量％的量的乙烯基酯、环氧树脂、不饱和聚酯或其混合物，20-80重量％的量的具有≥3的烯烃官能度的(甲基)丙烯酸酯单体。

5.根据权利要求1所述的一种一次成型给水管内衬修复用紫外光固化软管材料，其特征在于：锚固层的厚度为10～500μm，锚固层的透光率为65％～90％，锚固层至少包括，重量为50％的聚酰胺、乙烯醇共聚物、pbt、pet卤化聚合物或其混合物。

6.根据权利要求1所述的一种一次成型给水管内衬修复用紫外光固化软管材料，其特征在于：所述阻隔层的厚度为100～1000μm，阻隔层包括pe、pp、pc或pu。

7.根据权利要求1或4所述的一种一次成型给水管内衬修复用紫外光固化软管材料，其特征在于：所述结构层包括0.05:1～3:1的填料，相对于树脂中的组分的总重量计，组分的重量百分比的总和为100；

8.根据权利要求7所述的一种一次成型给水管内衬修复用紫外光固化软管材料，其特征在于：所述光引发剂量为0.00001-5重量％，光引发剂为酰基氧化膦，酰基氧化膦为双酰基氧化膦，双酰基氧化膦为双(2,4,6－三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(irgacure819)。

9.根据权利要求7所述的一种一次成型给水管内衬修复用紫外光固化软管材料，其特征在于：所述促进剂为过渡金属化合物，过渡金属化合物包括为铁、锰、铜、钼、钨、钒、钴、镍、铬化合物。

10.根据权利要求7所述的一种一次成型给水管内衬修复用紫外光固化软管材料，其特征在于：所述抑制剂的量为0.001至1重量％，包括选自酚类化合物、稳定的自由基。

技术总结
本发明涉及紫外光固化软管技术领域，且公开了一种一次成型给水管内衬修复用紫外光固化软管材料，包括外层、结构层和阻隔层；外层为软管最外层，对于UV辐射是不可渗透的，还起到防穿刺作用；结构层由玻璃纤维浸渍树脂成型；阻隔层和结构层之间设置有锚固层；锚固层位于结构层内并与结构层接触，锚固层是通过热熔剂与阻隔层结合。利用阻隔层设置在结构层内侧，有效防止紫外光固化软管材料与无有害物质(如苯乙烯)的反应性稀释剂一起使用，乙烯基酯、不饱和聚酯树脂、环氧树脂或其混合物存在紫外光固化软管在固化之后最小化组分从完成修复的管道渗出的风险，保证给水管道修复后的安全型。

技术研发人员：李红阳,顾跃华,王黎明,张娣,陈海良
受保护的技术使用者：浙江优为新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15