专利名称：PE-Xa管材生产用芯棒的表面处理技术的改进的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种PE-Xa管材生产用芯棒的表面处理技术的改进。
背景技术：
采用柱塞式挤出机挤出成型PE-Xa管材与其它交联方法相比具有明显优势，但要实现这种管材加工必须要解决几个方面的关键技术。关键技术之一便是要解决高温高压高粘度的交联聚乙烯熔体在口模与芯模的间隙内能顺利流动，不会因粘附模腔或与流道表面之间磨擦力太大而产生熔体破裂。解决这一问题的有效方法是将口模与芯模(芯棒)表面的摩擦系数降低，及有效防止高温熔体粘附模腔，能在高温高压下持久耐磨。解决芯棒表面的防粘，最有效的方法是采取芯棒表面复合表面张力极小非极性的 材料，采用柱塞式挤出机挤出成型PE-Xa管材时，其芯棒的表面处理，传统方法是采用氟塑料热收缩管包覆的方法。采用柱塞式挤出机挤出成型PE-Xa管材时，挤出(交联)温度260°C左右(挤出速度1. 5m/min)，因此所用氟塑料管的耐热性也必须满足这一工艺要求。市售氟塑料热收缩管常被称为特氟龙收缩管、铁氟龙收缩管等，其品种有=PTFE(聚四氟乙烯)收缩管、PFA(可溶性聚四氟乙烯)收缩管和FEP(F-46，全氟乙烯丙烯共聚物或者氟塑料管的氟化乙烯丙烯共聚物)收缩管三种。UPTFE聚四氟乙烯，收缩温度327°C，连续使用温260°C ；2、PFA可熔性氟塑料，收缩温度彡3000C，连续使用温度260°C ；3、FEP (F46)收缩温度150°C，连续使用温度204°C ；氟塑料即为一种表面张力极小非极性的有机材料，其热收缩管的耐磨性、润滑性、防粘性都很好，前两者的使用温度可达260°C，是比较适合采用柱塞式挤出机挤出成型PE-Xa管材时的工艺要求的。而FEP热收缩管的连续使用温度只有204°C，满足不了采用柱塞式挤出机挤出成型PE-Xa管材时的工艺要求的。但是适合采用柱塞式挤出机挤出成型PE-Xa管材的特氟龙热收缩管的收缩温度> 300°C，PE-Xa管材生产现场并不具备这一条件，并且包覆芯棒的包覆握力较小，高温下包覆握力更小，纵然芯棒表面做了滚花处理，也经常发生氟塑料收缩管被高粘度的高压熔体推动而破裂脱落的弊端，因此使用寿命很短，需经常停机更新，增加劳动强度，也造成材料、原料、能源很大浪费，成为PE-Xa管生产过程中的一个老大难问题。特别是由于特氟龙热收缩管高温下包覆握力更小，PE-Xa管材生产时，无法按生产工艺要求挤出成型温度250°C 280°C进行，常常只能在230°C 245°C下进行，因而造成过氧化物分解不完全，管材中过氧化物残留量较大，严重影响管材的使用寿命O
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明人采用氟碳涂料对PE-Xa管用芯棒表面进行涂覆，以取代特氟龙热收缩管包覆做芯棒表面的耐热、耐磨、防粘层。
本发明的目的在于提供一种性能优于包覆氟塑料热收缩管的芯棒表面处理技术，在芯棒的表面涂覆有附着力强、防粘、耐热、耐磨、润滑的氟碳涂料涂层，延长芯棒防粘层的使用寿命，降低操作者劳动强度，减少停机次数，提高生产效率，降低生产成本。文献报道，特氟龙涂料可以应用在炭钢，不锈钢，铝，铜，镁以及各种合金等金属材质上，也可以应用在玻璃，玻纤以及一些橡胶塑料等非金属材质的表面处理上。特氟龙涂层的优越性能包括如下几点1、不粘性涂层表面有极低的表面张力，因而表现出极强的不粘性。极少有固态物质可以永久粘在涂层上。2、低摩擦系数特氟龙在所有固体材料中具有最低的摩擦系数，其范围大概在O. 05 O. 2。3、不湿性涂层表面具有极强的疏水疏油性，因此清洗就更加容易彻底。事实上，很多情况下涂层表现出自洁性。4、耐高温涂层具有极强的耐高温及耐火性能，这是由于特氟龙有很高的熔点和自燃点，以及意想不到的极低的导热性。特氟龙涂层工作温度最高可以达到290°C，间断性的工作温度甚至可以达到315°C。5、耐化学腐蚀性通常，特氟龙不受化学环境的影响。6、低温稳定性许多特氟龙工业涂料能忍受严酷的绝对零度而不损失机械特性。特氟龙工业涂料可在低达-270°C温度下使用。特氟龙杰出的滑动性能已经被广泛地认可，它跟大多数材质接触时都有很低的摩擦系数，主要取决于负荷、滑动速度和所使用的特氟龙涂料品种，一般在O. 05-0. 20范围内。在生产诸如金属，塑料，纸张，食品的过程中，特氟龙涂层使它们的传送变得更加的容易。经特氟龙处理过的表面具有干润滑的效果。因此常常被应用在对摩擦系数要求低的机械零部件上，降低摩擦系数增加耐磨性的同时，也可以自润滑。由上述可以看出特氟龙涂层的耐热、耐磨、润滑、防粘等性能都比氟塑料热收缩管更适合采用柱塞式挤出机挤出成型PE-Xa管材的工艺要求，并且涂层与金属芯棒表面粘附力高于氟塑料收缩管的收缩握力，较难发生涂覆层整体脱落的弊端，使用寿命更长。为实现上述目的，本发明的技术方案是采用耐高温氟碳组合涂料涂覆芯棒表面做防粘层，氟碳组合涂料包括底层涂料和面层涂料两种。在洁净的芯棒表面，首先涂覆一层氟碳组合涂料底层涂料，经烧结-冷却后，在底层涂料外涂覆两层面层氟碳涂料，并经烧结即成。所得芯棒表面涂覆层附着力强、防粘、耐热、耐磨、润滑性好，使用寿命比包覆特氟龙热收缩管长。
具体实施例方式1、对精细车削加工或经磨削加工成的芯棒表面经除锈、脱油、去污等处理；2、将脱油剂等挥发彻底的芯棒表面，涂覆粘结底层特氟龙涂料并置于烧结炉中烧结；3、涂覆面层特氟龙涂料，第一遍涂完后进行烧结，冷却后进行第二遍面涂并烧结。涂层涂覆的好坏，对PE-Xa管材生产的质量和每次涂覆的使用寿命影响很大。好的涂层应该是底涂在均匀的原则下尽可能薄而牢固，而面涂则是在均匀和没有起邹的原则下尽可能厚。本发明效果是将PE-Xa管的芯棒表面由包覆耐高温特氟龙热收缩套管层改进为耐高温氟碳组合涂料涂覆的特氟龙涂层，涂覆层的附着力大了，不易破裂脱落。润滑性耐磨性提高了，减少了 PE-Xa管材熔体型胚在模腔中流动的阻力，提高了管材内表面的光滑度和处理芯棒的使用周期，减少了停机次数，降低了操作者劳动强度，提高了成品率和生产效率，降低了生产成本。芯棒表面防粘层耐热温度高了，附着力强大了，PE-Xa管的挤出交联温度便可提升至250°C 280°C (PE-Xa管材生产线速度1. 5m/min左右)，交联剂分解更加完全，从而降低了管材中过氧化物残留量，管材的使用寿命更长。
权利要求
1.一种PE-Xa管材生产用芯棒的表面处理技术的改进,其特征在于，在芯棒的表面涂覆有附着力强、防粘、耐热、耐磨、润滑的氟碳涂料涂层。
全文摘要
PE-Xa管材生产用芯棒的表面处理技术的改进。发明提供一种生产PE-Xa管材所用的防粘耐热涂覆芯棒，该芯棒从原来的耐高温热收缩套管包覆改进为高温氟碳组合涂料涂覆，提高了防粘耐热能力，附着力强，使用寿命延长，提高了管材成品率，提高生产效率，降低了操作者劳动强度，降低了原材料、能源消耗等，降低成本。
文档编号B05D5/08GK102989646SQ20121048533
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者夏成文, 韩英民, 吴晓芬, 燕红, 于东明 申请人:天津军星管业集团有限公司