1.一种玻纤增强PE给水管,其特征在于,由内层、芯层和外层复合而成,内层与芯层之间设有内过渡加强层,芯层与外层之间设有外过渡加强层,所述芯层为缠绕预处理玻璃纤维带层;
所述内层包括以下重量份的原料:HDPE树脂92‑98份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2.8‑
3.5份、玻璃纤维15‑19份、纳米银系抗菌剂1.6‑2.5份、润滑剂1‑3份、膨胀石墨1.5‑2.3份;
所述外层包括以下重量份的原料:HDPE树脂102‑110份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯3.3‑
3.8份、玻璃纤维13‑16份、纳米银系抗菌剂1.3‑2.1份、聚四氟乙烯微粉1.6‑2.5份;
所述内过渡加强层、外过渡加强层均包括以下重量份的原料:钛酸酯偶联剂5‑8份、十二烷基硫酸钠7‑15份、聚丙烯蜡7‑10份、抗紫外吸收剂3‑6份;
所述缠绕预处理玻璃纤维带的制备方法如下:按照重量份,称取40‑60份无碱玻璃纤维,表面涂覆MAC活性试剂,静置1‑2h后涂覆臭氧水,静置20‑30min,放入25‑35份甲基丙烯酸甲酯单体水乳液中,加入3‑6份钛酸酯偶联剂,在温度80‑86℃、转速100‑200r/min的条件下,搅拌1‑2小时后得到反应体系,反应体系依次使用乙醇、去离子水洗涤后得到接枝玻璃纤维粗品,接枝玻璃纤维粗品使用8‑10倍重量的丙酮回流6‑6.5小时,甲苯中浸渍过夜,
115‑120℃烘干至恒重得接枝玻璃纤维纯品;
接枝玻璃纤维纯品切割至定长后取多束平行排布,通入含有树脂体系混合物的胶料槽中,胶料槽加热至60‑65℃,接枝玻璃纤维纯品充分浸渍20‑30min后,升温至165‑180℃使树脂体系混合物的黏度降低,保温固化40‑50min,收卷得到该预处理玻璃纤维带。
2.根据权利要求1所述的玻纤增强PE给水管,其特征在于,所述树脂体系混合物包括以下重量份的成分:环氧树脂20‑26份、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物8‑11份、甲基六氢苯酐
38‑45份、2,4,6‑三(二甲氨基甲基)苯酚2‑4份。
3.根据权利要求1所述的玻纤增强PE给水管,其特征在于,所述纳米银系抗菌剂中Ag元素含量为3‑4.5%,平均粒径为30±10nm,pH值为6‑8。
4.根据权利要求1所述的玻纤增强PE给水管,其特征在于,所述润滑剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸镁中的一种或多种的混合物;所述钛酸酯偶联剂为TMC‑
101、TMC‑102、TMC‑201、TMC‑311中的一种或多种的混合物;所述抗紫外吸收剂为UV‑0、UV‑
9、UV‑234、UV‑531中的一种或多种的混合物。
5.一种玻纤增强PE给水管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、称取HDPE树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、玻璃纤维、纳米银系抗菌剂、润滑剂、膨胀石墨,混合均匀后通入单螺杆挤出机,190‑210℃挤出成型得到内层;
S2、将预处理玻璃纤维带缠绕在缠绕成型机的卷绕筒(20)上,内层环绕包裹在旋转筒体(13)上,启动第一电机(10),电机轴(14)带动旋转轴(12)、旋转法兰(11)、旋转筒体(13)转动;将预处理玻璃纤维带与内层上一端的固定扣连接,启动第二电机(16),丝杠(17)的旋转带动螺母座(18)绕丝杠水平移动,实现预处理玻璃纤维带在内层上的缠绕,得到芯层;
S3、称取HDPE树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、玻璃纤维、纳米银系抗菌剂、聚四氟乙烯微粉,混合均匀后通入单螺杆挤出机,190‑210℃挤出于芯层外表面得到外层;
S4、称取钛酸酯偶联剂、十二烷基硫酸钠、聚丙烯蜡、抗紫外吸收剂,混合均匀后,在内层与芯层之间、芯层与外层之间挤出得到内加强过渡层和外加强过渡层,形成给水管半成品;
S5、给水管半成品通入外层复合模具中,得到复合管胚;复合管胚通过定径套,190‑200℃成型后,18‑25℃冷却水喷淋冷却、切割后得到该玻纤增强PE给水管。
6.根据权利要求5所述的玻纤增强PE给水管的制备方法,其特征在于,所述缠绕成型机包括圆柱形筒体(1),圆柱形筒体(1)的内表面设有保温隔热层(2),保温隔热层(2)内填充有防火石棉,圆柱形筒体(1)空腔内设有管旋转机构和玻璃纤维卷绕机构;
所述管旋转机构包括第一电机(10)、旋转法兰(11)、旋转轴(12)、旋转筒体(13),第一电机(10)的电机轴(14)从圆柱形筒体(1)外贯穿保温隔热层(2)后与旋转轴(12)连接,旋转筒体(13)呈一端封口、一端开口的圆筒状,旋转法兰(11)的横截面呈圆形且安装于旋转筒体(13)的一端;旋转法兰(11)包括轴安装孔(111)、配重管安装腔(112)、缓冲机构,轴安装孔(111)设于旋转法兰(11)的中心位置且尺寸与旋转轴(12)适配,配重管安装腔(112)的数量为四个且环形阵列分布在旋转法兰(11)内部,配重管安装腔(112)内安装有伸入旋转筒体(13)的配重管(22)且通过螺栓(113)紧固;
所述玻璃纤维卷绕机构对称设置在旋转筒体(13)的两侧,包括第二电机(16)、丝杠(17)、螺母座(18)、支撑杆(19)、卷绕筒(20),丝杠(17)贯穿一侧保温隔热层(2)后延伸入另一侧保温隔热层(2)内,第二电机(16)设于圆柱形筒体(1)外且与丝杠(17)的一端连接,螺母座(18)与丝杠(17)螺纹连接,支撑杆(19)的一端与螺母座(18)的顶端连接,另一端与卷绕筒(20)连接,卷绕筒(20)上缠绕有预处理玻璃纤维带。
7.根据权利要求6所述的玻纤增强PE给水管的制备方法,其特征在于,所述圆柱形筒体(1)的空腔上方设有弧形段的加热区(3),加热区(3)的表面设有若干段平行设置的安装槽(4),安装槽(4)内设有长条形加热灯(5),加热区(3)的两侧设有柱状出风口(6);圆柱形筒体(1)的空腔下方设有若干排平行设置的风机箱(7),风机箱(7)内通过第三电机(21)连接有散热风扇(8),风机箱(7)的上方设有导风板(9),导风板(9)包括一个横板(91)和设于横板两侧的倾斜板(92),倾斜板(92)与圆柱形筒体(1)中轴面的夹角为30°‑60°。
8.根据权利要求6所述的玻纤增强PE给水管的制备方法,其特征在于,所述缓冲机构包括支撑座(114)、伸缩气缸(115)、缓冲座(116)、缓冲板(117),支撑座(114)呈环形阵列分布在旋转法兰(11)内壁上且与配重管安装腔(112)不接触;伸缩气缸(115)的一端与支撑座(114)连接,另一端与缓冲座(116)连接,缓冲座(116)上设有螺纹杆(118),两个缓冲板(117)对称连接在螺纹杆(118)上;两个缓冲板(117)的端部分别与相邻的两个配重管安装腔(112)壁部接触;PE给水管的内层设于旋转筒体(13)的外壁,旋转筒体(13)的两端底部设有弧形支撑座(15)。