排水用聚丙烯內螺旋管材及其制備方法與流程

本發明涉及排水管材領域，特別涉及一種排水用聚丙烯內螺旋管材及其制備方法。

背景技術：

目前市面上的排水管種類繁多，例如白蝶牌3S靜音(PP)排水管材是三層結構的管材，內外層原材料是環保型的聚丙烯PP材料，中間芯層使用的是特殊粘彈性材料。三層結構中間層主要起到隔聲、減震、吸收可聞及聲波的作用；同時利用不同密度材料形成多層反射界面，向內反射聲波，阻止聲波傳出。白蝶牌3S靜音(PP)排水管材這個產品也已經面向市場很多年了，根據客戶反饋，3S靜音(PP)排水管這個產品的排水靜音效果比普通的PVC-U排水管較好，與球墨鑄鐵管相比較，3S靜音(PP)排水管的靜音效果不理想。因此，完善3S靜音(PP)排水管材的性能勢在必行。

雖然目前市面上也有內螺旋的管材，但是現有的內螺旋的管材的螺旋筋斷面結構為三角形結構，其消音效果差；再者，目前的內螺旋的管材的螺旋筋的根數及螺旋筋的高度和螺距的距離均設計不合理，這也大大影響了管材的排水消音性能。

再者，目前的內螺旋管材的材料配方不合理，導致管材的物理性能和化學性能較差。

技術實現要素：

本發明的目的之一在于針對現有技術的上述不足和缺陷，提供一種排水用聚丙烯內螺旋管材，本發明的目的之二在于提供一種排水用聚丙烯內螺旋管材的制備方法，以解決上述問題。

本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：

排水用聚丙烯內螺旋管材，包括由聚丙烯材料制成的管材本體，其特征在于，所述聚丙烯材料的原料重量份配比如下：聚丙烯PP粒料25～30份、硫酸鋇50～60份、蒙脫土13～18份、分散劑1～3份；所述管材本體的內壁周向設置有若干螺旋筋，每一所述螺旋筋的徑向斷面結構為具有圓弧頂部的半月牙結構，且所述半月牙結構的內凹面與所述螺旋筋的螺旋走向位于同一面上，所述螺旋筋的根部兩側與所述管材本體的內壁圓弧過渡連接，所述螺旋筋的螺距為60cm～100cm。

在本發明的一個優選實施例中，所述聚丙烯材料的原料重量份配比如下：聚丙烯PP粒料28份、硫酸鋇55份、蒙脫土15份、分散劑2份。

在本發明的一個優選實施例中，所述螺旋筋為十二根，周向均布在所述管材本體的內壁。

在本發明的一個優選實施例中，所述螺旋筋的螺距為80cm，所述螺旋筋的高度為3mm。

在本發明的一個優選實施例中，所述螺旋筋從俯視狀態看為逆時針螺旋走向。

排水用聚丙烯內螺旋管材的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1)、原料混合：把如上述任一技術方案選好的原料按照重量份配比，置于高速混合機中進行高溫混合，混合的溫度是120-150℃，混合30-40min之后使得混合料半凝膠化，此時混合料的溫度高達120～125℃，將混合料投入到冷混合機中繼續混合，待降溫到40～50℃時停止；

步驟2)、造粒：將步驟1)中收集起來的物料送入造粒機中進行造粒，得到粒料；

步驟3)、制管：將步驟2)中得到的粒料冷卻后放入料筒中，料筒具有五個溫段，料筒的進口端溫度為190-200℃，第一中端溫度為180-190℃，第一中端溫度為210-200℃，第一中端溫度為180-190℃，出口端溫度為160-170℃，然后物料通過合芯模和口模組合裝置，擠出螺紋管，制得成品。

由于采用了如上的技術方案，本發明將螺旋筋的徑向斷面結構設置為具有圓弧頂部的半月牙結構，且半月牙結構的內凹面與螺旋筋的螺旋走向位于同一面上，使得水流在流動過程中加大了排水量，使管道對水流的附壁阻力增大，這樣就可以強制性地使水流沿半月牙結構的內凹面呈水膜狀流動，減少了對管壁的撞擊，由于螺旋管的特殊構造，降低了水流速度減少了水舌阻力系數，保持管材內中心氣核上下慣通，平穩了管材內的壓力波動，有效地減小了排水管材中最常見的負壓抽吸及正壓噴濺，使通水能力得到很大的增強，并且大大降低了水流噪音。再者，本發明通過設計合理的原料配方，大大提高了管材的物理性能和化學性能，使得管材的隔音效果達到45db以下，密度也大大降低。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明一種實施例的結構示意圖。

圖2是圖1的I處放大圖。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面進一步闡述本發明。

參見圖1和圖2所示排水用聚丙烯內螺旋管材，包括由聚丙烯材料制成的管材本體100，管材本體100的內壁110周向設置有若干螺旋筋200，經過合理的實驗得知，采用十二根螺旋筋200周向均布在管材本體100的內壁110，螺旋筋200的螺距為60cm～100cm，螺旋筋的高度為3mm。

管材本體100的內壁110的每一螺旋筋200的徑向斷面結構為具有圓弧頂部210的半月牙結構，且半月牙結構的內凹面220與螺旋筋200的螺旋走向位于同一面上，螺旋筋200的根部230兩側與管材本體100的內壁110圓弧過渡連接。螺旋筋200從俯視狀態看為逆時針螺旋走向，有利于與水流在排水過程中與地球向心力的相互適配，進一步降低了排水噪音。

本發明將螺旋筋200的徑向斷面結構設置為具有圓弧頂部210的半月牙結構，且半月牙結構的內凹面220與螺旋筋200的螺旋走向位于同一面上，使得水流在流動過程中加大了排水量，使管道對水流的附壁阻力增大，這樣就可以強制性地使水流沿半月牙結構的內凹面220呈水膜狀流動，減少了對管壁的撞擊，由于螺旋管的特殊構造，降低了水流速度減少了水舌阻力系數，保持管材內中心氣核上下慣通，平穩了管材內的壓力波動，有效地減小了排水管材中最常見的負壓抽吸及正壓噴濺，使通水能力得到很大的增強，并且大大降低了水流噪音。

本發明的聚丙烯材料的原料重量份配比如下：聚丙烯PP粒料25～30份、硫酸鋇50～60份、蒙脫土13～18份、分散劑1～3份。

具體的本發明的制備方法可參見如下若干實施例：

實施例1

排水用聚丙烯內螺旋管材的制備方法，包括如下步驟：

步驟1)、原料混合：把原料按照重量份配比：聚丙烯PP粒料30份、硫酸鋇50份、蒙脫土18份、分散劑2份，置于高速混合機中進行高溫混合，混合的溫度是120-150℃，混合30-40min之后使得混合料半凝膠化，此時混合料的溫度高達120～125℃，將混合料投入到冷混合機中繼續混合，待降溫到40～50℃時停止；

步驟2)、造粒：將步驟1)中收集起來的物料送入造粒機中進行造粒，得到粒料；

步驟3)、制管：將步驟2)中得到的粒料冷卻后放入料筒中，料筒具有五個溫段，料筒的進口端溫度為190-200℃，第一中端溫度為180-190℃，第一中端溫度為210-200℃，第一中端溫度為180-190℃，出口端溫度為160-170℃，然后物料通過合芯模和口模組合裝置，擠出螺紋管，制得成品，螺距為100cm。

實施例2

排水用聚丙烯內螺旋管材的制備方法，包括如下步驟：

步驟1)、原料混合：把原料按照重量份配比：聚丙烯PP粒料25份、硫酸鋇60份、蒙脫土13份、分散劑2份，置于高速混合機中進行高溫混合，混合的溫度是120-150℃，混合30-40min之后使得混合料半凝膠化，此時混合料的溫度高達120～125℃，將混合料投入到冷混合機中繼續混合，待降溫到40～50℃時停止；

步驟2)、造粒：將步驟1)中收集起來的物料送入造粒機中進行造粒，得到粒料；

步驟3)、制管：將步驟2)中得到的粒料冷卻后放入料筒中，料筒具有五個溫段，料筒的進口端溫度為190-200℃，第一中端溫度為180-190℃，第一中端溫度為210-200℃，第一中端溫度為180-190℃，出口端溫度為160-170℃，然后物料通過合芯模和口模組合裝置，擠出螺紋管，制得成品，螺距為60cm。

實施例3

排水用聚丙烯內螺旋管材的制備方法，包括如下步驟：

步驟1)、原料混合：把原料按照重量份配比：聚丙烯PP粒料28份、硫酸鋇55份、蒙脫土15份、分散劑2份，置于高速混合機中進行高溫混合，混合的溫度是120-150℃，混合30-40min之后使得混合料半凝膠化，此時混合料的溫度高達120～125℃，將混合料投入到冷混合機中繼續混合，待降溫到40～50℃時停止；

步驟2)、造粒：將步驟1)中收集起來的物料送入造粒機中進行造粒，得到粒料；

步驟3)、制管：將步驟2)中得到的粒料冷卻后放入料筒中，料筒具有五個溫段，料筒的進口端溫度為190-200℃，第一中端溫度為180-190℃，第一中端溫度為210-200℃，第一中端溫度為180-190℃，出口端溫度為160-170℃，然后物料通過合芯模和口模組合裝置，擠出螺紋管，制得成品，螺距為80cm。

上述各實施例與現有的3S靜音PP排水管相比較，其物理性能和化學性能如表1，隔聲效果如表2

管材物理和化學性能比較

表1

管材隔聲效果比較

表2

由上述對比表可知，本發明的密度更低，維卡軟化溫度更高，隔聲效果遠比現有的45db優異，最低可達到35db。再者，本發明采取五個溫段料筒，五個溫段依次實現降溫、升溫、降溫、降溫過程，進一步保證了本發明的物理和化學性能。

以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。