专利名称：非交联耐高温聚乙烯和交联聚乙烯复合的管道连接件的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种管道连接件，特别涉及的是一种由交联聚乙烯和非交联耐高温聚乙烯(PE-RT)分层复合而成的复合管道连接件。
背景技术：
交联聚乙烯与不交联聚乙烯比较，特别是制成管道后比较，因为聚乙烯经交联，由线形转变为三维网状结构，明显改善了其性能，使交联聚乙烯管道有非常优异的性能，其耐热性及热强度、耐热老化性、耐环境应力开裂性、电绝缘性、阻隔性、耐汽油和芳烃性、抗蠕变性等都很较大的提高。因此人们用交联聚乙烯为材料生产各种用途的管道。
但是聚乙烯交联后，不能再熔接，也不好粘结，或者说与管连接件熔接连接或粘结连接后，管道管网系统的承压强度与该管道已不等同，所以目前还主要用金属管道连接件来连接交联聚乙烯管道，但寿命又不等同，且经常要维修，也影响了较大口径管道的工程应用。
为此人们又发明了以交联聚乙烯为内层，在其外壁上复合挤出一层热塑性塑料，选择耐温耐压的塑料有等规、无规嵌段共聚聚丙烯(PP-R)和非交联耐高温塑料(PE-RT)作外层复合，有了这一层可热熔连接的塑料就克服交联聚乙烯不方便熔接的困难。为了能将上述交联聚乙烯复合管热熔连接或电热熔连接，人们发明了如专利申请号00220438.X用热塑料塑料制成的热熔接头来连接内层为交联聚乙烯，在其端部有一外层为热塑料层的塑料和的技术，以及专利申请号01129001.3的硅烷交联聚乙烯材料制成的管道连接件来连接，内层为交联聚乙烯，外层为热塑性塑料的复合管的技术。这两个专利申请技术方案，都是在管道连接件内壁，利用承插口或承插口内分布的电热丝将承插口内壁和与之连接的复合塑料管的外层热熔或电热熔连接，管道连接件是用硅烷交聚乙烯材料制成的这种管件与管材外层热熔接连接，由于管材外层是热塑性塑料，管件是硅烷交联聚乙烯，它们之间的材料不同，熔接连接依靠的是与管件内壁连接为一体的电热丝上包覆的粘结剂或粘结剂与聚合物的共混物。这两种连接方法还不能说是最可靠的连接。
美国陶氏化学有限公司为开发加工方便、安装便利、热性能与交联聚乙烯等同的非交联耐高温聚乙烯材料，1991年成功开发出了改进型树脂—DOWLEX※2344E，该系列非交联耐高温管材聚乙烯树脂被德国标准归类为PE-RT系列，目前虽有PE-RT系列的标准，但仅有DOWLEX※2344E通过这一标准，并于2000年在TR-4技术报告和列表中允许使用的高温领域180F(82.2℃)，DOWLEX※2344E的长期应力—寿命曲线50年的使用寿命，使用温度和设计应力都与交联聚乙烯(PEX)等同，DOWLEX※2344E产品达到且超过DIN16833对PE-RT类管道的要求，在110℃，1.9Mpa的应力条件下，材料寿命超过8760小时，根据IS09080的外推依据，材料在70℃下的寿命超过50年。
DOWLEX※2344E与一般的热塑性材料不同，为了提高前述的性能，在生产时是基于选择合适的分子量和结晶度(密度)，以及引入长支链共聚单体来提高晶格间“链段”的数目和密度，从而提高了材料的长期性能。依据这样的原理，DOWLEX※2344E是使用乙烯和辛烯作为共聚单体，适度的分子设计来控制分子量和“链段”分布，从而达到了无需交联情况下的耐高温性能。
目前PE-RT非交联耐高温聚乙烯在管道上的应用已成熟悉化，2001年，陶氏化学公司成功地开了DOWLEX※2388，今后将有更大的发展，因其比PEX方便加工和安装，该材料生产的管材的欧洲取得长足的发展。但是该材料的价格高昂，是普通热望性塑料材料价格的2至3倍，是交联聚乙烯的1.5至2倍，给该种材料的管道更大范围的推广应用造成困难。
发明内容
本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种成本低、耐热性、耐热老化性、耐环境应力开裂性、电绝缘等性能高、熔接性能好的非交联耐高温聚乙烯与交联聚乙烯复合的管道连接件。
本发明的目的是这样来实现的
本发明非交联耐高温聚乙烯和交联聚乙烯复合的管道连接件包括交联聚乙烯内层和包覆于内层外周的与之复合的非交联耐高温聚乙烯外层，或包括非交联耐高温聚乙烯内层和包覆于内层外周的与之复合的交联聚乙烯外层。
上述的管道连接件内、外层间有含孔洞的钢骨架增强体，内、外层通过孔洞将钢骨架包覆。
上述的钢骨架增强体是由有孔洞的钢板或钢丝或铸钢制成。
上述的钢骨架增强体表面有分别与内、外层熔接的粘结剂或粘结剂与非交联耐高温聚乙烯共混物组成的粘结层。
上述的管道连接件包括非交联耐高温聚乙烯内层、交联聚乙烯外层，管道连接件的至少一端上有与外层为非交联高温聚乙烯的塑料复合管热熔接或电热熔接的承插口。
上述的承插口内壁分布有电热丝。
上述的电热丝上包覆有粘结剂或粘结剂与非交联耐高温聚乙烯共混物。
上述的管道连接件包括交联聚乙烯内层、非交联耐高温聚乙烯外层，管道连接件至少一端外周边上分布有与二通管道连接件内壁电热熔接的电热丝。
上述的电热丝被粘结剂或粘结剂与非交联耐高温聚乙烯的共混物所包覆。
上述的管道连接镶有含连接螺纹的与管材连接的金属连接件。
上述的管道连接件为二通或三通或四通。
本发明充分发挥交联聚乙烯的性能和利用其较有竞争力的价格，管体材料部分采用交联聚乙烯以降低价格，部分采用PE-RT而方便熔接。
本发明采用上述的材料，内层为交联聚乙烯，外层为非交联耐高温聚乙烯的交联聚复合管，当管道连接件材料全部是交联聚乙烯，而要与外层的热塑性材料或非交联耐高温聚乙烯热熔连接或电热熔连接时，由于材料不同，全部依靠管件内壁电热上包覆的粘结剂或粘结剂与聚合物的共混物来熔接，或是内壁上分布的粘结剂层来熔接，这样的连接由于材料不等同，性能和寿命也不等同，因此必须采用与管材外壁即外层相同的材料，即使用非交联耐高温聚乙烯，因此采用交联聚乙烯与非交联高温聚乙烯分层复合来制造管道连接件是一个优选的方案。
如本发明管道连接件没有承插口，且在管体中复合有有孔洞的钢骨架时，该管件与管道的连接是通过二通管件内壁熔接二者的外壁来实现连接，这个时候需要可以熔接的塑料在管件外壁，因此这时的管件内壁即内层应为交联聚乙烯，外壁即外层应为非交联耐高温聚乙烯。当然本发明也提示了只要管材外层与管道连接件要熔接的接合面，只要都采用等同的材料，也即管件的分层复合，要承担熔接的这一面只要采用与管材外壁同样的材料，比如耐温的PP或PPR、PB，而另一层采用交联聚乙烯也行。
本发明在管道连接件的管壁中加入了有孔洞的金属增强体骨架，并在骨架上增加粘结剂层与内层和外层复合为一体使其成为真正意义上的复合材料，增加了管件及连接后的管网的承压能力，加之管道连接件镶有含连接螺纹的与管材连接的金属连接件，可以方便的连接其它管道和管件。
本发明管道连接件成本低，耐热性、热强度、耐热老化性、耐环境应力开裂性、电绝缘性、阻隔性、耐汽油和芳烃性、抗蠕变性能高，熔接性能好。
图1为本发明实施例1图。
图2为本发明实施例2图。
图3为本发明实施例3图。
图4为电热丝横截面示意图。
图5为本发明实施例4图。
图6为本发明实施例5图。
图7为本发明实施例6图。
图8为本发明管道连接件与复合管材连接示意图。
具体实施例方式实施例1图1给出了本发明管道连接件实施例1图。参见图1，在交联聚乙烯(PEX)内层外周复合有非交联耐高温聚乙烯(PE-RT)外层2。本管道连接件为90°弯头。
实施例2图2给出了本发明实施例2图。在非交联耐高温聚乙烯内层3和交联聚乙烯外层4间有有孔的钢骨架增强体5。钢骨架增强体表面有分别与内、外层熔接的粘结剂(或粘结剂与非交联耐高温聚乙烯共混物)组成的粘结层6且通过粘结层和钢骨架增强体上的孔洞与内、外层复合为一体。本发明实施例2管道连接件形状为90°弯头。其两端有承插口7。
实施例3图3、图4给出了本发明实施例3图。本实施例3基本与实施例2同。不同处是有孔的钢骨架增强体8上无粘结层。在两端承插口内壁上有电热丝9。电热丝9外周如图4所示包覆有粘结剂与非交联耐高温聚乙烯的共混物10，电热熔与管材连接。
实施例4图5给出了本发明实施例4——二通管道连接件结构示意图。参见图4，在非交联耐高温聚乙烯内层11外周复含有交联聚乙烯外层12。外层12一端有与之成一体的带连接孔的法兰连接件13。内层内壁上分布有电热丝14。电热丝以径向方式引出与外层周上的正、负极接线柱15、16连接。
实施例5图6给出了本安明实施例5——三通管道连接件结构示意图。参见图6，交联聚乙烯内层17，非交联耐高温聚乙烯外层18间复合有孔钢骨架增强体19。内、外层通过孔洞将钢骨架包覆。在其对应的两端头外壁上有电热丝20。
实施例6图7给出本发明实施例6——三通管道连接件结构示意图。在交联聚乙烯内层21上复合有非交联耐高温聚乙烯外层22。在管道连接件一端头上镶嵌有含连接螺纹的金属嵌件23。
图8为三通管道连接件24通过二通管道连接件25与复合管材26连接示意图。三通管道连接件24由PEX内层27PE-TR外层28，位于二者间的有孔的钢板骨架增强体29复合而成。二通管件25由PE-RT内层30和PEX外层31复合而成，其内壁上有电热丝32。复合管材266由PEX内层33、PE-RT外层34、位于二者间的有孔的钢板骨架增强体35复合而成。连接时，将三通管道连接件、复合管材的连接端分别伸入二通管道连接件中。通过电热丝将三者电热熔连接为一体。
权利要求
1.一种非交联耐高温聚乙烯和交联聚乙烯复合的管道连接件，其特征在于包括交联聚乙烯内层和包覆于内层外周的与之复合的非交联耐高温聚乙烯外层，或包括非交联耐高温聚乙烯内层和包覆于内层外周的与之复合的交联聚乙烯外层。
2.根据权利要求1所述的非交联耐高温聚乙烯和交联聚乙烯复合的管道连接件，其特征在于内、外层间有含孔洞的钢骨架增强体，内、外层通过孔洞将钢骨架包覆。
3.根据权利要求2所述的非交联耐高温聚乙烯和交联聚乙烯复合的管道连接件，其特征在于钢骨架增强体是由有孔洞的钢板或钢丝或铸钢制成。
4.根据权利要求2所述的非交联耐高温聚乙烯和交联聚乙烯复合的管道连接件，其特征在于钢骨架增强体表面有分别与内、外层熔接的粘结剂或粘结剂与非交联耐高温聚乙烯共混物组成的粘结层。
5.根据权利要求1～4之一所述的非交联耐高温聚乙烯和交联聚乙烯复合的管道连接件，其特征在于管道连接件包括非交联耐高温聚乙烯内层、交联聚乙烯外层，管道连接件的至少一端上有与外层为非交联高温聚乙烯的塑料复合管热熔接或电热熔接的承插口。
6.根据权利要求5所述的非交联耐高温聚乙烯和交联聚乙烯复合的管道连接件，其特征在于承插口内壁分布有电热丝。
7.根据权利要求6所述的非交联耐高温聚乙烯和交联聚乙烯复合的管道连接件，其特征在于电热丝上包覆有粘结剂或粘结剂与非交联耐高温聚乙烯共混物。
8.根据权利要求1～4之一所述的非交联耐高温聚乙烯和交联聚乙烯复合的管道连接件，其特征在于管道连接件包括交联聚乙烯内层、非交联耐高温聚乙烯外层，管道连接件至少一端外周边上分布有与二通管道连接件内壁电热熔接的电热丝。
9.根据权利要求8所述的非交联耐高温聚乙烯和交联聚乙烯复合的管道连接件，其特征在于电热丝被粘结剂或粘结剂与非交联耐高温聚乙烯的共混物所包覆。
10.根据权利要求1～4之一所述的非交联耐高温聚乙烯和交联聚乙烯复合的管道连接件，其特征在于管道连接镶有含连接螺纹的与管材连接的金属连接件。
11.根据权利要求1～4之一所述的非交联耐高温聚乙烯和交联聚乙烯复合的管道连接件，其特征在于管道连接件为二通或三通或四通。
全文摘要
本发明提供了一种非交联耐高温聚乙烯与交联聚乙烯复合的管道连接件。包括交联聚乙烯内层和包覆于内层外周的与之复合的非交联耐高温聚乙烯外层，或包括非交联耐高温聚乙烯内层和包覆于内层外周的与之复合的交联聚乙烯外层。成本低、耐热性、耐热老化性、耐环境应力开裂性、电绝缘等性能高，熔接性能好。
文档编号F16L47/03GK1391058SQ02133520
公开日2003年1月15日 申请日期2002年7月25日 优先权日2002年7月25日
发明者甘国工 申请人:甘国工