专利名称：可热熔连接的过氧化物交联聚乙烯塑料管材及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及国际专利分类B29C和C08L塑料型材及其制造技术领域，尤其是改进的可热熔连接性能的交联聚乙烯管材及其制造方法。
背景技术：
目前，过氧化物交联聚乙烯管，即PEfe管具有优越的耐热、耐压性能，抗冲击及拉伸强度较高，耐应力开裂、耐蠕变、耐老化性能优异，在建筑、环境保护、输水、输气、采暖等领域应用广泛，但交联聚乙烯为热固性塑料，因此，连接时无法进行热熔连接，只能采用卡环式金属管件等机械方法连接，这直接导致管材安装施工的可靠性难以保证，施工强度、难度、成本显著增加。已公开的专利申请中也未找到相关改进技术，如，申请号200510026638 低收缩抗开裂管材用硅烷交联聚乙烯塑料及制备方法，其组成包括聚乙烯树脂100重量份，硅烷交联剂0. 8 3. 0重量份，交联引发剂0. 02 2. 0重量份，交联。其生产工艺为二步法，包括硅烷接枝料A料的制备和催化剂母料B料的制备，使用时A料和B料充分混合， 经过挤出机挤出加工制成管材产品，在85°C水浴或蒸汽房放置8小时以上完成交联过程。 申请号02114008塑料管材的自压紧电热熔连接方法，对塑料连接套进行扩孔与被连接管材进行装配，利用被胀大的连接套产生热收缩性，使套与管之间的连接层面受到均勻压力， 然后对连接层面的电热丝通电发热，使连接层面的塑料熔接在一起，从而实现了在压力下熔融连接-自压紧电热熔连接方法。申请号200520073098聚乙烯管材热熔内衬管装置，包括热熔直接和聚乙烯管材，聚乙烯管材的端口位于热熔直接的端口内，聚乙烯管材的端口内置有一个以耐高温的食品级材料为原料，经注塑加工而成的热熔内衬管。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以热熔连接的过氧化物交联聚乙烯塑料管，以及同时提出这种产品的生产工艺，该方法制得管材既具有热固性塑料管的良好耐热、耐压性能，同时又能有效进行热熔连接。本发明的发明目的是通过如下技术措施实现的外层和内层中，至少一层为不交联的聚乙烯，另一层为可交联的过氧化物交联聚乙烯。生产工艺分为混炼、成型、共挤复合、交联四个阶段，当过氧化物交联聚乙烯塑料原料混炼后经挤出机初挤出，再经过分流锥和合成器合并成管子形状，在此过程中过氧化物交联聚乙烯原料仅仅是完成了管子成型而并未交联，此时再由一台挤出机经过共挤模具在其外层或内层共挤复合一层与过氧化物聚乙烯基料相同的聚乙烯材料，再将复合成型的管子挤进口模进行交联，而后经冷却后制成产品。本发明的有益效果是采用内外层结构，且内外层分别采用热塑性塑料和热固性塑料，在未交联阶段就以共挤方式在管材本体上复合以热塑性塑料，使两种不同的塑料有机的结合在一起后，再进行交联、冷却，形成产品，从而实现可热熔连接的过氧化物交联聚乙烯管材，工艺简明，高效，成本低，制得管材在传统热固性塑料管的性能基础上，又能够实现可靠热熔连接。
图1是本发明的管材截面结构示意2是本发明的管材制作方法工艺流程示意简图附图标记外层1，内层2。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
，进一步阐述本发明。外层1和内层2中，一层为不可交联的聚乙烯，另一层为过氧化物交联聚乙烯。本实施例中的管材的生产工艺分为混炼、成型、共挤复合、交联四个阶段，当过氧化物交联聚乙烯塑料原料混炼后经挤出机初挤出，再经过分流锥和合成器合并成管子形状，此时再由一台挤出机经过共挤模具在其外层或内层共挤复合一层与过氧化物聚乙烯基料相同的聚乙烯材料，再将复合成型的管子挤进口模交联阶段，而后经冷却后制成产品。过氧化物交联聚乙烯塑料原料采用柱塞式挤出机初挤出，聚乙烯原料挤出采用螺杆挤出机。柱塞式挤出机设备工作温度为90°C，分流锥和合成器合并成管子的工作温度为 150-170°C，共挤复合温度为150-170°C，交联温度230°C。复合于过氧化物交联聚乙烯管子本体的聚乙烯原料中不含过氧化物的部分。由于过氧化物助剂的分解温度为210 230°C，在上述过程中交联前工作温度始终没有达到过氧化物助剂的分解温度，原料只经过了混炼和成型两个阶段，因此原料未发生交联，此时再由一台挤出机经过共挤模具在其外层，或内层共挤一层与过氧化物聚乙烯基料，完全相同但其中不含过氧化物的部分的聚乙烯，由于内、外层原料中聚乙烯基料相同，而过氧化物聚乙烯原料层又没有交联，使得内、外层在其结合面上形成相容一体的结合面，此时再将复合成型的管子挤进口模交联阶段时，工作温度达到交联条件，复合管的过氧化物聚乙烯层形成可靠交联，而不含过氧化物的聚乙烯层则不交联，制成外层或内层套覆热塑性塑料、内外层融为一体、可热熔连接的的热固性塑料管材，内外层之间的界面拥有与管子本体相同的的物理强度。本发明中复合的聚乙烯为一层、两层或多层。本发明中非交联聚合物与过氧化物交联聚乙烯管材在还未交联的生产阶段进行共挤复合，使得热固性塑料与热塑性塑料完成有机复合。由于当聚乙烯经过交联工艺后，任何聚合物都难以和其结合成一体。在过氧化物交联聚乙烯管的生产过程中，在管子刚成型但还未交联的阶段就在其外层或内层上套覆一层不可交联的聚乙烯，然后再让管子进入交联阶段，使得生产过程完成后管子外层或内层仍然有一层与管子本体融为一体的、未交联的、加热后还可熔化的聚乙烯，从而实现可热熔连接的过氧化物交联聚乙烯管材。这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的范围。此外，本领域技术人员在阅读了本发明的内容之后，以等同替代或变劣进行对本发明作各种改动或修改，同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
权利要求
1.可热熔连接的过氧化物交联聚乙烯塑料管材，其特征是外层(1)和内层( 中，至少一层为不可交联的聚乙烯，另一层为交联的过氧化物交联聚乙烯。
2.如权利要求1所述的可热熔连接的过氧化物交联聚乙烯塑料管材的生产工艺，其特征在于，生产工艺分为混炼、成型、共挤复合、交联四个阶段，当过氧化物交联聚乙烯塑料原料混炼后经挤出机初挤出；再经过分流锥和合成器合并成管子形状，成型的管子并未交联； 此时再由一台挤出机经过共挤模具在其外层或内层共挤复合一层与过氧化物聚乙烯基料相同的聚乙烯材料；再将复合成型的管子挤进口模交联阶段，而后经冷却后制成产品。
3.如权利要求2所述的可热熔连接的过氧化物交联聚乙烯塑料管材的生产工艺，其特征在于，生产工艺分为混炼、成型、共挤复合、交联四个阶段，非交联聚合物与过氧化物交联聚乙烯管材在还未交联的生产阶段进行共挤复合，使得热固性塑料与热塑性塑料完成有机見合。
4.如权利要求2所述的可热熔连接的过氧化物交联聚乙烯塑料管材的生产工艺，其特征在于，柱塞式挤出机设备工作温度为90°C，分流锥和合成器合成管子过程的工作温度为 150-170°C，共挤复合过程的工作温度为150-170°C，口模的交联工作温度为230°C。
5.如权利要求2所述的可热熔连接的过氧化物交联聚乙烯塑料管材的生产工艺，其特征在于，复合于过氧化物交联聚乙烯管内层或外层的聚乙烯原料中不含过氧化物的部分。
6.如权利要求2所述的可热熔连接的过氧化物交联聚乙烯塑料管材的生产工艺，其特征在于，复合于过氧化物交联聚乙烯管内层或外层的聚乙烯为一层、两层或多层。
全文摘要
可热熔连接的过氧化物交联聚乙烯塑料管材，外层(1)和内层(2)中，至少一层为不可交联的聚乙烯，另一层为可交联的过氧化物交联聚乙烯。采用内外层结构，在未交联阶段就以共挤方式在管材本体上复合以热塑性塑料，然后再进行交联，从而实现可热熔连接的过氧化物交联聚乙烯管材，工艺简明，高效，成本低，制得管材在传统热固性塑料管的性能基础上，又能够实现可靠热熔连接。
文档编号B29C47/92GK102155588SQ201110056059
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月9日 优先权日2011年3月9日
发明者王风林 申请人:王风林