阅读说明：本技术 一种耐高压pe排水管及其制备方法 (High-pressure-resistant PE drain pipe and preparation method thereof ) 是由 申建 王多文 于 2020-05-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种耐高压PE排水管,包括内管与包覆在内管上的外管,其中内管由抗菌聚乙烯材料加工制备而成,外管由抗老化聚乙烯材料加工制备而成；通过上述双层管挤出装置加工耐高压排水管时,将抗菌聚乙烯材料通过内层进料口进入内管挤出装置,抗老化聚乙烯材料通过外层进料口进入外管挤出装置中,通过驱动电机驱动螺旋送料杆转动,将内管挤出装置中的抗菌聚乙烯材料挤出形成内管,通过抗老化聚乙烯材料在内管表面复合形成外管,同时在生产过程中,通过空气制冷机向输气管道内输入低温空气,提升内管内层的降温速度,本发明所述双层管挤出装置能够一次性成型双层管,加工效率高,且充分利用内管成型时的温度,无需额外加热,降低了能源损耗。(The invention discloses a high-pressure-resistant PE drain pipe, which comprises an inner pipe and an outer pipe coated on the inner pipe, wherein the inner pipe is prepared by processing an antibacterial polyethylene material, and the outer pipe is prepared by processing an anti-aging polyethylene material; when the double-layer pipe extrusion device is used for processing a high-pressure-resistant drain pipe, an antibacterial polyethylene material enters the inner pipe extrusion device through the inner layer feed port, an anti-aging polyethylene material enters the outer pipe extrusion device through the outer layer feed port, the screw feed rod is driven to rotate by the driving motor, the antibacterial polyethylene material in the inner pipe extrusion device is extruded to form an inner pipe, the anti-aging polyethylene material is compounded on the surface of the inner pipe to form an outer pipe, and meanwhile, low-temperature air is input into the gas transmission pipeline through the air refrigerator in the production process to improve the cooling speed of the inner layer of the inner pipe.)

一种耐高压PE排水管及其制备方法

技术领域

本发明属于输水管材技术领域，具体的，涉及一种耐高压PE排水管及其制备方法。

背景技术

聚乙烯，简称PE，是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能，其最低使用温度可达-100～-70℃，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。

由于聚乙烯材料的优良性质，其现在取代绝大多数的金属管道被广泛应用在输水管道中，其中在作为排水管进行使用时，由于输送的水多为排放水，除了具有较高温度与腐蚀性外，其铺设环境也较为恶劣，在现有技术中，为了保证管道具有多种良好的性能，通常采用多种材料进行复合的方式进行处理，使管道具有多层结构，但是在实际使用过程中，受温度以及外界压力影响，相邻的两层材料之间容易发生分层，进而影响管道的性质，并且在生产多层结构的管道时，是将内层的管道加热到一定温度后再在其表面覆盖一层其它材料，从而形成管道的外层，一方面需要额外消耗能量对内管进行加热处理，另一方面分多次成型降低了工业生产的效率，为了解决上述问题，本发明提供了以下技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高压PE排水管及其制备方法。

本发明需要解决的技术问题为：

在现有技术中，为了保证管道具有多种良好的性能，通常采用多种材料进行复合的方式进行处理，使管道具有多层结构，但是在实际使用过程中，受温度以及外界压力影响，相邻的两层材料之间容易发生分层，进而影响管道的性质，并且在生产多层结构的管道时，是将内层的管道加热到一定温度后再在其表面覆盖一层其它材料，从而形成管道的外层，一方面需要额外消耗能量对内管进行加热处理，另一方面分多次成型降低了工业生产的效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种耐高压PE排水管，包括内管与包覆在内管上的外管，其中内管由抗菌聚乙烯材料加工制备而成，外管由抗老化聚乙烯材料加工制备而成；

作为本发明的进一步方案，该耐高压PE排水管的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、将85-95重量份的聚乙烯、1-10重量份的抗菌填料以及0.2-0.6重量份的抗氧剂均匀混合后，加热熔融得到抗菌聚乙烯材料待用；

步骤二、将90-95重量份的聚乙烯、0.5-2.5重量份的铝粉、0.5-2.5重量份的炭黑、0.1-0.4重量份的抗氧剂与0.2-0.5重量份的光稳定剂均匀混合后，加热熔融得到抗老化聚乙烯材料待用；

步骤三、将抗菌聚乙烯材料与抗老化聚乙烯材料加入双层管挤出装置中，具体的，抗菌聚乙烯材料通过内层进料口进入内管挤出装置，抗老化聚乙烯材料通过外层进料口进入外管挤出装置中，通过驱动电机驱动螺旋送料杆转动，将内管挤出装置中的抗菌聚乙烯材料挤出形成内管，通过鼓风机对内管进行降温，使内管在进入外管挤出装置时，其表面温度达到60-90摄氏度，通过抗老化聚乙烯材料在内管表面复合形成外管，同时在生产过程中，通过空气制冷机向输气管道内输入低温空气。

作为本发明的进一步方案，所述抗菌填料的制备方法为：

S1、取蒙脱土加入去离子水中浸泡16-24h，取上层胶体加水煮沸后静置冷却，除去底部的泥沙后，向悬浮液中加入碳酸氢钠，加热至40-60℃，搅拌反应30-40min，过滤、干燥、粉碎后得到钠基蒙脱土；

S2、将步骤S1中制备得到的钠基蒙脱土加入硝酸锌水溶液中，超声处理10-20min，过滤后在60-90℃烘干4-5h后，400-500℃焙烧1.5-2h，得到抗菌蒙脱土；

S3、配置质量浓度为2％-7％的十六烷基三甲基溴化铵水溶液，将步骤S1制备的钠基蒙脱土加入其中，加热至40-60℃，搅拌反应30-40min，过滤、干燥、粉碎后得到抗菌填料。

作为本发明的进一步方案，所述双层管挤出装置包括内管挤出装置与外管挤出装置，所述内管挤出装置包括第一料管，第一料管包括第一进料管、第一压缩管与第一出料成型管，所述第一进料管的一端固定设置有密封盖板，密封盖板通过轴承转动套接在螺旋送料杆上，螺旋送料杆有螺旋叶片的部分处于第一进料管中，所述螺旋送料杆的一端上固定套接有传动轮，传动轮通过皮带与驱动电机的轴伸连接，通过驱动电机驱动螺旋送料杆转动；

所述第一压缩管为漏斗形结构，第一压缩管的大直径一端与第一进料管的一端连接，第一压缩管的小直径一端与第一出料成型管的一端连接；

所述第一进料管的侧壁上连接有内层进料口；

所述螺旋送料杆为中空管状结构，螺旋送料杆固定套接在输气管道上，所述输气管道为两端开口的空心圆管，且输气管道的开口一端处于内管挤出装置与外管挤出装置的外部，输气管道的开口一端通过机械密封结构连接有空气制冷机；

所述输气管的直径为所生产管道的内径；

所述外管挤出装置包括第二进料管、第二压缩管与第二出料成型管，所述第二进料管的一端固定设置有密封挡板，密封挡板为环形板，密封挡板的内环直径大于等于内管的外径，所述第二进料管的侧壁上沿周向设置有若干外层进料口；

所述第二压缩管为漏斗形结构，第二压缩管的大直径一端与第二进料管的一端连接，第二压缩管的小直径一端与第二出料成型管的一端连接。

作为本发明的进一步方案，所述第一出料成型管的内壁上设置有若干凸起。

作为本发明的进一步方案，输气管道的外壁与螺旋送料杆的内壁之间设置有保温层。

作为本发明的进一步方案，所述内管挤出装置与外管挤出装置之间设置有测温装置与鼓风机，测温装置用于检测内管表面的温度。

本发明的有益效果：

通过上述双层管挤出装置加工耐高压排水管时，将抗菌聚乙烯材料通过内层进料口进入内管挤出装置，抗老化聚乙烯材料通过外层进料口进入外管挤出装置中，通过驱动电机驱动螺旋送料杆转动，将内管挤出装置中的抗菌聚乙烯材料挤出形成内管，且第一出料成型管的内壁上设置有若干凸起，当成型的内管在经过第一出料成型管时，会在内管的表面形成划痕，提升内管与外管的结合效果，根据内管的表面温度调节鼓风机的功率来对内管进行降温，使内管在进入外管挤出装置时，其表面温度能够达到60-90摄氏度，通过抗老化聚乙烯材料在内管表面复合形成外管，同时在生产过程中，通过空气制冷机向输气管道内输入低温空气，提升内管内层的降温速度，同时能够避免输气管道长时间处于高温状态，输气管道与熔融态的聚乙烯材料难以分离的状况，因此，本发明所述双层管挤出装置能够一次性成型双层管，加工效率高，且充分利用内管成型时的温度，无需额外加热，降低了能源损耗。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

图1为双层管挤出装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种耐高压PE排水管，包括内管与包覆在内管上的外管，其中内管由抗菌聚乙烯材料加工制备而成，所述外管由抗老化聚乙烯材料加工制备而成；

上述耐高压PE排水管的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、将85-95重量份的聚乙烯、1-10重量份的抗菌填料以及0.2-0.6重量份的抗氧剂均匀混合后，加热熔融得到抗菌聚乙烯材料待用；

步骤二、将90-95重量份的聚乙烯、0.5-2.5重量份的铝粉、0.5-2.5重量份的炭黑、0.1-0.4重量份的抗氧剂与0.2-0.5重量份的光稳定剂均匀混合后，加热熔融得到抗老化聚乙烯材料待用；

在本发明的一个实施例中，步骤一与步骤二中的抗氧剂为抗氧剂AT1010，所述光稳定剂为光稳定剂5050H；

步骤三、将抗菌聚乙烯材料与抗老化聚乙烯材料加入双层管挤出装置中，具体的，抗菌聚乙烯材料通过内层进料口14进入内管挤出装置1，抗老化聚乙烯材料通过外层进料口25进入外管挤出装置2中，通过驱动电机驱动螺旋送料杆15转动，将内管挤出装置1中的抗菌聚乙烯材料挤出形成内管，根据内管的表面温度调节鼓风机的功率来对内管进行降温，使内管在进入外管挤出装置2时，其表面温度能够达到60-90摄氏度，通过抗老化聚乙烯材料在内管表面复合形成外管，同时在生产过程中，通过空气制冷机向输气管道18内输入低温空气，提升内管内层的降温速度，同时能够避免输气管道18长时间处于高温状态，输气管道18与熔融态的聚乙烯材料难以分离的状况。

所述抗菌填料的制备方法为：

S1、取蒙脱土加入去离子水中浸泡16-24h，取上层胶体加水煮沸后静置冷却，除去底部的泥沙后，向悬浮液中加入碳酸氢钠，加热至40-60℃，搅拌反应30-40min，过滤、干燥、粉碎后得到钠基蒙脱土；

S2、将步骤S1中制备得到的钠基蒙脱土加入硝酸锌水溶液中，超声处理10-20min，过滤后在60-90℃烘干4-5h后，400-500℃焙烧1.5-2h，得到抗菌蒙脱土；

S3、配置质量浓度为2％-7％的十六烷基三甲基溴化铵水溶液，将步骤S1制备的钠基蒙脱土加入其中，加热至40-60℃，搅拌反应30-40min，过滤、干燥、粉碎后得到抗菌填料；

如图1所示，所述双层管挤出装置包括内管挤出装置1与外管挤出装置2，所述内管挤出装置1包括第一料管1，第一料管1包括第一进料管11、第一压缩管12与第一出料成型管13，所述第一进料管11的一端固定设置有密封盖板19，密封盖板19通过轴承转动套接在螺旋送料杆15上，螺旋送料杆15有螺旋叶片的部分处于第一进料管11中，所述螺旋送料杆15的一端上固定套接有传动轮17，传动轮17通过皮带与驱动电机的轴伸连接，通过驱动电机能够驱动螺旋送料杆15转动；

所述第一压缩管12为漏斗形结构，第一压缩管12的大直径一端与第一进料管11的一端连接，第一压缩管12的小直径一端与第一出料成型管13的一端连接；

所述第一进料管11的侧壁上连接有内层进料口14，通过内层进料口14将熔融的内管材料输入第一进料管11内，然后通过螺旋送料杆15将熔融的内管材料自第一出料成型管13的管口挤出成型，得到内管；

所述第一出料成型管13的内壁上设置有若干凸起，当成型的内管在经过第一出料成型管13时，会在内管的表面形成划痕，提升内管与外管的结合效果；

所述螺旋送料杆15为中空管状结构，螺旋送料杆15固定套接在输气管道18上，输气管道18的外壁与螺旋送料杆15的内壁之间设置有保温层，降低输气管道18与螺旋送料杆15之间的热交换，所述输气管道18为两端开口的空心圆管，且输气管道18的开口一端处于内管挤出装置1与外管挤出装置2的外部，输气管道18的开口一端通过机械密封结构连接有空气制冷机；

所述输气管18的直径为所生产管道的内径；

所述外管挤出装置2包括第二进料管21、第二压缩管22与第二出料成型管23，所述第二进料管21的一端固定设置有密封挡板24，密封挡板24为环形板，密封挡板24的内环直径大于等于内管的外径，所述第二进料管21的侧壁上沿周向设置有若干外层进料口25；

所述第二压缩管22为漏斗形结构，第二压缩管22的大直径一端与第二进料管21的一端连接，第二压缩管22的小直径一端与第二出料成型管23的一端连接；

所述内管挤出装置1与外管挤出装置2之间设置有测温装置与鼓风机，测温装置用于检测内管表面的温度，在本发明的一个实施例中，该测温装置为红外测温装置，鼓风机用于对内管的表面进行散热降温。

通过上述双层管挤出装置加工耐高压排水管时，将抗菌聚乙烯材料通过内层进料口14进入内管挤出装置1，抗老化聚乙烯材料通过外层进料口25进入外管挤出装置2中，通过驱动电机驱动螺旋送料杆15转动，将内管挤出装置1中的抗菌聚乙烯材料挤出形成内管，且第一出料成型管13的内壁上设置有若干凸起，当成型的内管在经过第一出料成型管13时，会在内管的表面形成划痕，提升内管与外管的结合效果，根据内管的表面温度调节鼓风机的功率来对内管进行降温，使内管在进入外管挤出装置2时，其表面温度能够达到60-90摄氏度，通过抗老化聚乙烯材料在内管表面复合形成外管，同时在生产过程中，通过空气制冷机向输气管道18内输入低温空气，提升内管内层的降温速度，同时能够避免输气管道18长时间处于高温状态，输气管道18与熔融态的聚乙烯材料难以分离的状况，因此，本发明所述双层管挤出装置能够一次性成型双层管，加工效率高，且充分利用内管成型时的温度，无需额外加热，降低了能源损耗。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。