一种超高分子聚乙烯复合钢管的加工方法
【专利摘要】一种超高分子聚乙烯复合钢管的加工方法，包括以下步骤：（1）将原料超高分子量聚乙烯树脂、石墨、聚乙烯蜡、抗氧化剂混合均匀，混合均匀的原料加入到螺杆挤出机料筒，在螺杆的旋转挤压作用下，通过螺杆挤出机上一定形状的口模，获得与口模形状一致的管材，管材通过定型装置和冷却装置，冷却采用水-油冷却的方式，使其冷却变硬而定型；产品塑件从口模挤出后，在冷却的同时，连续均匀地将产品引出，利用切割装置对经冷却、定型得到的产品进行切割，切割后的产品经检验，检验合格的产品即超高分子聚乙烯管；（2）将超高分子量聚乙烯管进行切割和后处理，后处理过的超高分子量聚乙烯管内衬于钢管中，得到超高分子聚乙烯复合钢管。本发明工艺简单，生产制造容易，制得的管道耐磨性、自润滑性、强度比较高，化学性质稳定，抗老化性能强。
【专利说明】 —种超高分子聚乙烯复合钢管的加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种管材的制造方法，具体涉及一种超高分子聚乙烯复合钢管的加工方法。
【背景技术】
[0002]现有的钢管强度高、韧性好、耐冲击、焊接性能好，是输送颗粒物料、磨削、腐蚀性介质等常用管道，但是钢管硬度低、耐磨性差、耐腐蚀性差、使用寿命短、成本高。因此，需要一种新的复合钢管。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种超高分子聚乙烯复合钢管的加工方法，本发明工艺简单，生产制造容易，制得的管道耐磨性、自润滑性、强度比较高，化学性质稳定，抗老化性能强。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种超高分子聚乙烯复合钢管的加工方法，包括以下步骤:
(1)将原料超高分子量聚乙烯树脂、石墨、聚乙烯蜡、抗氧化剂混合均匀，超高分子聚乙烯树脂、石墨、聚乙烯蜡、抗氧化剂的质量之比为85-95:1-2: 2.7-13.9:0.1-0.3，混合均匀的原料加入到螺杆挤出机料筒，在料筒温度和螺杆旋转、压实及混合作用下，固态的原材料转变为具有流动性的均匀熔体，均匀熔体随螺杆的旋转向料筒前端移动，在螺杆的旋转挤压作用下，通过螺杆挤出机上一定形状的口模，获得与口模形状一致的管材，管材通过定型装置和冷却装置，冷却采用水-油冷却的方式，使其冷却变硬而定型；产品塑件从口模挤出后，在冷却的同时，连续均匀地将产品引出，利用切割装置对经冷却、定型得到的产品进行切割，切割后的产品经检验，检验合格的产品即超高分子聚乙烯管；
(2)将超高分子量聚乙烯管进行切割和后处理，后处理过的超高分子量聚乙烯管内衬于钢管中，得到超高分子聚乙烯复合钢管。
[0005]优选地，所述超高分子聚乙烯树脂、石墨、聚乙烯蜡和抗氧化剂的质量之比为90:
2.3:6.5:0.2。
[0006]优选地，所述螺杆挤出机螺杆的转动速度为60_80r/min。
[0007]优选地，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010或抗氧化剂1076或者抗氧化剂1010和抗氧化剂1076的混合物。
[0008]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:第一，超高分子量聚乙烯具有超强的耐磨性、自润滑性，强度比较高、化学性质稳定、抗老化性能强。将超高分子量聚乙烯管内衬于钢管内，超高分子量聚乙烯管与钢管的中心线在同一直线上，超高分子量聚乙烯管与钢管采用间隙配合，间隙为1-1.5_，使得运输管道兼具钢管和超高子分量聚乙烯管道的优势，扩展了管道的使用范围，适用于固体颗粒、粉末、浆体、和气体的输送。制得的管材内壁光滑，管内流体阻力小、不结垢、不滋生微生物，流体不受二次污染，与国内同类产品比较，管材的拉伸强度可提闻120%,拉伸断裂伸长率可提闻40%,缺口冲击强度可提闻110%,有效的提高了管材的使用寿命，降低了客户的使用成本，节约了资源；第二，由传统的单螺杆挤出成型改进为挤出成型新工艺中的反应挤出成型，物料不断接受料筒的外加热和螺杆与塑料之间、料筒与塑料之间的剪切摩擦热，逐渐熔融呈黏流态然后在挤压系统的作用下，塑料熔体通过具有一定形状的挤出模具，从而获得具有一定形状的管材，与原有的单螺杆挤出成型技术相比，反应挤出成型避免了重复加热，在生产过程中可及时调整单体，原料的物性，保证产品质量，降低生产成本；第三，对现有的挤出设备的改进，调整螺杆的转速，由一般的10?35r/min调整为60_80r/min，加大齿轮的扭矩，冷却段采用水冷却的方式对制品进行冷却定型，从而保证制品的质量，提高生产效率。
【具体实施方式】
[0009]实施例1
一种超高分子聚乙烯复合钢管的加工方法，包括以下步骤:
(1)将原料超高分子量聚乙烯树脂、石墨、聚乙烯蜡、抗氧化剂混合均匀，超高分子聚乙烯树脂、石墨、聚乙烯蜡、抗氧化剂的质量之比为85-95:1-2: 2.7-13.9:0.1-0.3，混合均匀的原料加入到螺杆挤出机料筒，在料筒温度和螺杆旋转、压实及混合作用下，固态的原材料转变为具有流动性的均匀熔体，均匀熔体随螺杆的旋转向料筒前端移动，在螺杆的旋转挤压作用下，通过螺杆挤出机上一定形状的口模，获得与口模形状一致的管材，管材通过定型装置和冷却装置，冷却采用水-油冷却的方式，使其冷却变硬而定型；产品塑件从口模挤出后，在冷却的同时，连续均匀地将产品引出，利用切割装置对经冷却、定型得到的产品进行切割，切割后的产品经检验，检验合格的产品即超高分子聚乙烯管；
(2)将超高分子量聚乙烯管进行切割和后处理，后处理过的超高分子量聚乙烯管内衬于钢管中，得到超高分子聚乙烯复合钢管。
[0010]优选地，所述超高分子聚乙烯树脂、石墨、聚乙烯蜡和抗氧化剂的质量之比为90:
2.3:6.5:0.2。
[0011 ] 优选地，所述螺杆挤出机螺杆的转动速度为60-80r/min。
[0012]优选地，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010或抗氧化剂1076或者抗氧化剂1010和抗氧化剂1076的混合物。
[0013]实施例2
一种超高分子聚乙烯复合钢管的加工方法，包括以下步骤:
(1)将原料超高分子量聚乙烯树脂、石墨、聚乙烯蜡、抗氧化剂1010混合均匀，超高分子聚乙烯树脂、石墨、聚乙烯蜡、抗氧化剂的质量之比为85:1:13.9:0.1，混合均匀的原料加入到螺杆挤出机料筒，在料筒温度和螺杆旋转、压实及混合作用下，固态的原材料转变为具有流动性的均匀熔体，均匀熔体随螺杆的旋转向料筒前端移动，在螺杆的旋转挤压作用下，通过螺杆挤出机上一定形状的口模，获得与口模形状一致的管材，管材通过定型装置和冷却装置，冷却采用水-油冷却的方式，使其冷却变硬而定型；产品塑件从口模挤出后，在冷却的同时，连续均匀地将产品引出，利用切割装置对经冷却、定型得到的产品进行切割，切割后的产品经检验，检验合格的产品即超高分子聚乙烯管；
(2)将超高分子量聚乙烯管进行切割和后处理，后处理过的超高分子量聚乙烯管内衬于钢管中，得到超高分子聚乙烯复合钢管。
[0014]螺杆挤出机螺杆的转动速度优选60r/min。
[0015]实施例3
一种超高分子聚乙烯复合钢管的加工方法，包括以下步骤:
(1)将原料超高分子量聚乙烯树脂、石墨、聚乙烯蜡、抗氧化剂1076混合均匀，超高分子聚乙烯树脂、石墨、聚乙烯蜡、抗氧化剂的质量之比为90:2.3:6.5:0.2，混合均匀的原料加入到螺杆挤出机料筒，在料筒温度和螺杆旋转、压实及混合作用下，固态的原材料转变为具有流动性的均匀熔体，均匀熔体随螺杆的旋转向料筒前端移动，在螺杆的旋转挤压作用下，通过螺杆挤出机上一定形状的口模，获得与口模形状一致的管材，管材通过定型装置和冷却装置，冷却采用水-油冷却的方式，使其冷却变硬而定型；产品塑件从口模挤出后，在冷却的同时，连续均匀地将产品引出，利用切割装置对经冷却、定型得到的产品进行切割，切割后的产品经检验，检验合格的产品即超高分子聚乙烯管；
(2)将超高分子量聚乙烯管进行切割和后处理，后处理过的超高分子量聚乙烯管内衬于钢管中，得到超高分子聚乙烯复合钢管。
[0016]螺杆挤出机螺杆的转动速度优选70r/min。
[0017]实施例4
一种超高分子聚乙烯复合钢管的加工方法，包括以下步骤:
(1)将原料超高分子量聚乙烯树脂、石墨、聚乙烯蜡、抗氧化剂混合均匀，超高分子聚乙烯树脂、石墨、聚乙烯蜡、抗氧化剂的质量之比为95:2:2.7: 0.3，混合均匀的原料加入到螺杆挤出机料筒，在料筒温度和螺杆旋转、压实及混合作用下，固态的原材料转变为具有流动性的均匀熔体，均匀熔体随螺杆的旋转向料筒前端移动，在螺杆的旋转挤压作用下，通过螺杆挤出机上一定形状的口模，获得与口模形状一致的管材，管材通过定型装置和冷却装置，冷却采用水-油冷却的方式，使其冷却变硬而定型；产品塑件从口模挤出后，在冷却的同时，连续均匀地将产品引出，利用切割装置对经冷却、定型得到的产品进行切割，切割后的产品经检验，检验合格的产品即超高分子聚乙烯管；
(2)将超高分子量聚乙烯管进行切割和后处理，后处理过的超高分子量聚乙烯管内衬于钢管中，得到超高分子聚乙烯复合钢管。
[0018]螺杆挤出机螺杆的转动速度优选为60_80r/min。
[0019]抗氧化剂为抗氧化剂1010和抗氧化剂1076的混合物。
[0020]超高分子量聚乙烯具有超强的耐磨性、自润滑性，强度比较高、化学性质稳定、抗老化性能强。将超高分子量聚乙烯管内衬于钢管内，超高分子量聚乙烯管与钢管的中心线在同一直线上，超高分子量聚乙烯管与钢管采用间隙配合，间隙为1-1.5mm，使得运输管道兼具钢管和超高子分量聚乙烯管道的优势，扩展了管道的使用范围，适用于固体颗粒、粉末、浆体、和气体的输送。制得的管材内壁光滑，管内流体阻力小、不结垢、不滋生微生物，流体不受二次污染，与国内同类产品比较，管材的拉伸强度可提高120%，拉伸断裂伸长率可提高40%，缺口冲击强度可提高110%，有效的提高了管材的使用寿命，降低了客户的使用成本，节约了资源。
[0021]本发明由传统的单螺杆挤出成型改进为挤出成型新工艺中的反应挤出成型，物料不断接受料筒的外加热和螺杆与塑料之间、料筒与塑料之间的剪切摩擦热，逐渐熔融呈黏流态然后在挤压系统的作用下，塑料熔体通过具有一定形状的挤出模具，从而获得具有一定形状的管材，与原有的单螺杆挤出成型技术相比，反应挤出成型避免了重复加热，在生产过程中可及时调整单体，原料的物性，保证产品质量，降低生产成本。
[0022]本发明对现有的挤出设备的改进，调整螺杆的转速，由一般的10~35r/min调整为60-80r/min，加大齿轮的扭矩，冷却段采用水冷却的方式对制品进行冷却定型，从而保证制品的质量，提1? 生广效率。
【权利要求】
1.一种超高分子聚乙烯复合钢管的加工方法，其特征是，包括以下步骤: (1)将原料超高分子量聚乙烯树脂、石墨、聚乙烯蜡、抗氧化剂混合均匀，超高分子聚乙烯树脂、石墨、聚乙烯蜡、抗氧化剂的质量之比为85-95:1-2: 2.7-13.9:0.1-0.3，混合均匀的原料加入到螺杆挤出机料筒，在料筒温度和螺杆旋转、压实及混合作用下，固态的原材料转变为具有流动性的均匀熔体，均匀熔体随螺杆的旋转向料筒前端移动，在螺杆的旋转挤压作用下，通过螺杆挤出机上一定形状的口模，获得与口模形状一致的管材，管材通过定型装置和冷却装置，冷却采用水-油冷却的方式，使其冷却变硬而定型；产品塑件从口模挤出后，在冷却的同时，连续均匀地将产品引出，利用切割装置对经冷却、定型得到的产品进行切割，切割后的产品经检验，检验合格的产品即超高分子聚乙烯管； (2)将超高分子量聚乙烯管进行切割和后处理，后处理过的超高分子量聚乙烯管内衬于钢管中，得到超高分子聚乙烯复合钢管。
2.根据权利要求1所述的超高分子聚乙烯复合钢管的加工方法，其特征是，所述超高分子聚乙烯树脂、石墨、聚乙烯蜡和抗氧化剂的质量之比为90:2.3:6.5:0.2。
3.根据权利要求1所述的超高分子聚乙烯复合钢管的加工方法，其特征是，所述螺杆挤出机螺杆的转动速度为60-80r/min。
4.根据权利要求1所述的超高分子聚乙烯复合钢管的加工方法，其特征是，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010或抗氧化剂1076或者抗氧化剂1010和抗氧化剂1076的混合物。
【文档编号】C08L23/06GK103587121SQ201310298794
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年7月17日 优先权日:2013年7月17日
【发明者】乐少兵, 张军 申请人:扬州巨业耐磨复合材料有限责任公司