冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管、管路系统及其制备方法

摘要

本发明涉及管道技术领域，具体涉及一种冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管、管路系统及其制备方法，由从内到外依次设置的XRT70树脂管层、铝管层、氧化膜保护层和高附着力的防氧化腐蚀层组成。本发明采用道达尔石化的XRT70材料，使制得的管道具有优异的耐高、低温及耐应力开裂的性能；同时将铝管和XRT70树脂管通过冷缩无缝连接，不需要粘结剂即可牢固结合，而采用一定厚度的XRT70树脂管层、铝管层、氧化膜保护层和高附着力的防氧化腐蚀层，使制得的管道达到20℃/50年的强度为12MPa，70℃/50年的强度约为6MPa，同时控制制备成本；本发明的制备方法简单，制得的XRT70冷缩式衬塑铝合金管性能优异，对促进冷热水管的应用发展具有重要意义。

权利要求

1.冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管，其特征在于，由从内到外依次设置的XRT70树脂管层、铝管层、氧化膜保护层和高附着力的防氧化腐蚀层组成；所述XRT70树脂管层厚度为m，铝管层厚度为n，氧化膜保护层厚度为9-11μm，高附着力的防氧化腐蚀层厚度为30-40μm，2mm≤m：n≤2.4mm；所述XRT70树脂管层、铝管层、氧化膜保护层和高附着力的防氧化腐蚀层同轴设置，且依次无缝连接，所述XRT70树脂管层与铝管层冷缩连接；所述防氧化腐蚀层为防氧化腐蚀涂料层，由质量比为10:1:15-20的附着力促进剂、固化剂和稀释剂组成，所述附着力促进剂的固含量为6-10%，粘度为涂四杯8-12s；常温下，防氧化腐蚀涂料的表干时间≤30min，硬干时间≤24h。

2.根据权利要求1所述的冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管，其特征在于，2.4mm≤m≤3.6mm，1mm≤n≤1.5mm。

3.根据权利要求1所述的冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管，其特征在于，所述XRT70树脂管层厚度为2.6-2.8mm，铝管层厚度为1.2-1.24mm，氧化膜保护层厚度为9.8-10.2μm，高附着力的防氧化腐蚀层厚度为30-40μm。

4.根据权利要求1所述的冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管，其特征在于，所述氧化膜保护层为三氧化二铝保护层。

5.冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管管路系统，其特征在于，包括权利要求1-4任意一项所述的冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管。

6.一种如权利要求1所述冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将铝管和XRT70树脂管进行穿管、打头处理，然后经拉拔机进行拉拔处理；

S2.然后将管材进行矫直、切头处理；

S3.再将管材在氧化液中浸泡80-100min，使管材表面氧化一层9-11μm厚的氧化膜保护层；所述氧化液为氧化铝的液体；

S4.然后将管材进行清洗，表面涂覆一层高附着力的防氧化腐蚀层，得到冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管。

7.根据权利要求6所述的一种冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管的制备方法，其特征在于，所述拉拔机的拉力为3-5吨。

说明书

冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管、管路系统及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及管道技术领域，具体涉及一种冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管、管路系统及其制备方法。

背景技术

[0002] 冷热水用耐热聚乙烯(PE-RT)管道材料由陶氏(DOW)化学公司在20年前首次研究开发并应用，目前除陶氏化学外，另有多家公司能够商业化生产，如道达尔石化、巴塞尔以及韩国SK和LG。耐热聚乙烯(PE-RT)的英文全称是“PolyEthylene of Raised Temperature resistence”。按照共聚单体不同，分为乙烯与辛烯共聚耐热聚乙烯(C2+C8)、乙烯和己烯共聚耐热聚乙烯(C2+C6)以及乙烯和丁烯共聚的耐热聚乙烯(C2+C4)。

[0003] 耐热聚乙烯(PE-RT)无需交联即具有优良的长期静液压强度；具有可焊接性，并可采用所有的熔接方法；PE-RT材料抗冲击强度性极好，且柔韧性和长期蠕变性能好，具有与传统高密度聚乙烯相同的良好的耐低温(-40℃)性能，长期工作的最低工作温度为-20℃，并能耐高温，因此适用于工业用及民用建筑冷热水管路系统、饮用水系统、地面辐射采暖系统以及高温地源热泵系统。

[0004] 最近几年来，PE-RT管道的应用以及该管道原材料技术的发展都十分迅速，从管道原材料方面来说，除了PE-RT I型原材料之外，长期静液压强度更好的PE-RT II型原材料也已被开发出来，且供应商至少有3家。从国内现行的冷热水塑料管材市场来看，较低成本必须以系统的综合性能下降为代价，另一方面也受限于管道材料自身的一些特点，比如：低温强度高的管材，可能高温强度不够好，例如PP-R，其20℃/50年的最小要求强度约为9.8MPa，70℃/50年的最小要求强度约为3.3MPa，直观的体现是材料在高温的静液压预期强度曲线的斜率比较大，即强度下降较快；耐高温性好的管材在低温使用领域可能受限制，例如PP-R的低温脆性；低温性能好的管材在高温领域的使用受限制，例如聚乙烯(如PE100)的长期使用温度不超过40℃；施工环境普遍恶劣，使得管材拖拽现象经常发生，从而极可能造成管材外壁出现划痕，这些划痕连同机械式连接处及热熔连接熔体熔合处等位置，都是容易形成应力集中而出现开裂的位置，而管道材料本身耐慢速裂纹增长性能欠佳。

[0005] 在管材领域，最早进行耐开裂性能研究的材料是聚乙烯家族材料，且经过研究表明，乙烯与己烯共聚聚乙烯的耐慢速裂纹增长性能最好。因此，本发明提供一种冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管、管路系统及其制备方法。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管、管路系统及其制备方法，采用道达尔石化的XRT70材料，该材料不但是一种乙烯与己烯共聚聚乙烯，而且是也一种PE-RT II型材料，专为高温应用领域而开发，使制得的管道具有优异的耐高、低温及耐应力开裂的性能。

[0007] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

[0008] 冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管，由从内到外依次设置的XRT70树脂管层、铝管层、氧化膜保护层和高附着力的防氧化腐蚀层组成；所述XRT70树脂管层厚度为m，铝管层厚度为n，氧化膜保护层厚度为9-11μm，高附着力的防氧化腐蚀层厚度为30-40μm，所述2≤m：n≤2.4。

[0009] 进一步地，所述2.4mm≤m≤3.6mm，1mm≤n≤1.5mm。

[0010] 进一步地，所述XRT70树脂管层厚度为2.6-2.8mm，铝管层厚度为1.2-1.24mm，氧化膜保护层厚度为9.8-10.2μm，高附着力的防氧化腐蚀层厚度为30-40μm。

[0011] 进一步地，所述氧化膜保护层为三氧化二铝保护层。

[0012] 进一步地，所述XRT70树脂管层、铝管层、氧化膜保护层和高附着力的防氧化腐蚀层同轴设置，且依次无缝连接。

[0013] 进一步地，所述XRT70树脂管层与铝管层冷缩连接。

[0014] 进一步地，所述防氧化腐蚀层为防氧化腐蚀涂料层，由质量比为10:1:15-20的附着力促进剂、固化剂和稀释剂组成。

[0015] 冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管管路系统，包括上述的冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管。

[0016] 上述冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管的制备方法，包括以下步骤：

[0017] S1.将铝管和XRT70树脂管进行穿管、打头处理，然后经拉拔机进行拉拔处理；

[0018] S2.然后将管材进行矫直、切头处理；

[0019] S3.再将管材在氧化液中浸泡80-100min，使管材表面氧化一层9-11μm厚的氧化膜保护层；所述氧化液为氧化铝的液体；

[0020] S4.然后将管材进行清洗，表面涂覆一层高附着力的防氧化腐蚀层，得到冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管。

[0021] 进一步地，所述拉拔机的拉力为3-5吨。

[0022] 本发明的有益效果是：本发明采用道达尔石化的XRT70材料，该材料不但是一种乙烯与己烯共聚聚乙烯，而且是也一种PE-RT II型材料，专为高温应用领域而开发，使制得的管道具有优异的耐高、低温及耐应力开裂的性能；同时将铝管和XRT70树脂管通过冷缩无缝连接，不需要粘结剂即可牢固结合，而采用一定厚度的XRT70树脂管层、铝管层、氧化膜保护层和高附着力的防氧化腐蚀层，使制得的管道达到20℃/50年的强度为12MPa，70℃/50年的强度约为6MPa，同时控制制备成本；本发明的制备方法简单，制得的XRT70冷缩式衬塑铝合金管性能优异，对促进冷热水管的应用发展具有重要意义。

附图说明

[0023] 图1为本发明冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管的剖面图；

[0024] 图2为本发明冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管的结构图；

[0025] 图中，1-XRT70树脂管层，2-铝管层，3-氧化膜保护层，4-防氧化腐蚀层。

具体实施方式

[0026] 下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

[0027] 如图1和图2所示，冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管，由从内到外依次设置的XRT70树脂管层1、铝管层2、氧化膜保护层3和高附着力的防氧化腐蚀层4组成；所述XRT70树脂管层1厚度为m，铝管层2厚度为n，氧化膜保护层3厚度为9-11μm，高附着力的防氧化腐蚀层4厚度为30-40μm，所述2≤m：n≤2.4。

[0028] 优选地，所述2.4mm≤m≤3.6mm，1mm≤n≤1.5mm。

[0029] 优选地，所述XRT70树脂管层厚度为2.6-2.8mm，铝管层厚度为1.2-1.24mm，氧化膜保护层厚度为9.8-10.2μm，高附着力的防氧化腐蚀层厚度为30-40μm。

[0030] 具体地，所述氧化膜保护层3为三氧化二铝保护层。

[0031] 具体地，所述XRT70树脂管层1、铝管层2、氧化膜保护层3和高附着力的防氧化腐蚀层4同轴设置，且依次无缝连接。

[0032] 具体地，所述XRT70树脂管层1与铝管层2冷缩连接。

[0033] 具体地，所述防氧化腐蚀层4为防氧化腐蚀涂料层，由质量比为10:1:15-20的附着力促进剂、固化剂和稀释剂组成，所述附着力促进剂的固含量为6-10％，粘度为涂四杯8-12s；常温下，防氧化腐蚀涂料的表干时间≤30min，硬干时间≤24h。

[0034] 冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管管路系统，包括上述的冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管。

[0035] 上述冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管的制备方法，包括以下步骤：

[0036] S1.将铝管和XRT70树脂管进行穿管、打头处理，然后经拉拔机进行拉拔处理；

[0037] S2.然后将管材进行矫直、切头处理；

[0038] S3.再将管材在氧化液中浸泡80-100min，使管材表面氧化一层9-11μm厚的氧化膜保护层；所述氧化液为氧化铝的液体；

[0039] S4.然后将管材进行清洗，表面涂覆一层高附着力的防氧化腐蚀层，得到冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管。

[0040] 具体地，所述拉拔机的拉力为3-5吨。

[0041] 将上述方法制得的管道与一般的冷热水管(PE-RT-I型)做性能测试，测试结果如表1。

[0042] 表1冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管性能测试对比表

[0043]

[0044] 使用时，直接将本发明的冷热水用XRT70冷缩式衬塑铝合金管应用于管路系统，由于本发明采用道达尔石化的XRT70材料，该材料不但是一种乙烯与己烯共聚聚乙烯，而且是也一种PE-RT II型材料，专为高温应用领域而开发，使制得的管道具有优异的耐高、低温及耐应力开裂的性能；同时将铝管和XRT70树脂管通过冷缩无缝连接，不需要粘结剂即可牢固结合，而采用一定厚度的XRT70树脂管层、铝管层、氧化膜保护层和高附着力的防氧化腐蚀层，使制得的管道达到20℃/50年的强度为12MPa，70℃/50年的强度约为6MPa，同时控制制备成本；本发明的制备方法简单，制得的XRT70冷缩式衬塑铝合金管性能优异，对促进冷热水管的应用发展具有重要意义。

[0045] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。