本发明涉及管道技术领域，具体涉及聚烯烃预取向管道的生产方法以及扩径模具和生产线。
背景技术：
塑料管材与传统材料管材相比具有耐腐蚀性好、寿命长等优点，在工业、农业、建筑、市政工程等领域得到了广泛的应用。塑料管材行业已经成为我国塑料工业的重要组成部分。聚烯烃管材作为塑料管材重要组成之一，主要包括聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）管材，与其他塑料管材相比具有环保卫生、耐腐蚀、耐磨性好、使用寿命长和易于施工等特点，广泛应用于国民经济各领域，是近年来发展最快的塑料管材品种，产量仅次于PVC 管材。
由于与塑料工业其他应用领域不同，聚烯烃管材标准要求管材生产企业必须采用树脂原料厂商提供的管材专用配混料生产管材。故国内外石化公司的聚烯烃管材专用料开发十分活跃，各种新品层出不穷。
Fina 公司采用双环管工艺，开发出了双峰乙烯-己烯共聚物PE100管材专用料Finathene XS10，它与一般的丁烯共聚PE100料相比，具有更均匀的挤出性能，优良的韧性和耐慢速裂缝增长性。Borealis公司采用Borstar技术生产出了PE100管材料HE3490-LS，可用于生产管壁厚为100mm、直径为1600mm的管材；2005年还推出了新型PE100管材专用料BorstarPE 2G，它由新催化剂体系与工艺改进相结合而生产，可通过减缓裂口增长而具有更好的耐久性。Phillips公司TR 系列HDPE管材专用树脂是美国市场最畅销产品，最大的管径可达1.4 m ，广泛用于工业市政建筑、饮用水输送、天然气输送等方面。Solvay 公司开发的Eltex TUB120系列PE100管材专用料广泛用于燃气输送；Solvay公司还在开发PE125级管材，它是通过交联的方法实现的，可使PE管在壁很薄的情况下耐更高的压力。
现有技术中，基本都是从原料上创新改进，以提高聚烯烃管材的性能，而从制备工艺上改进提升聚烯烃管材性能的技术较少，因此，本发明提供一种制备质量轻、物理性能优异的聚烯烃预取向管道的制备方法，以弥补现有技术的空白。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决以上技术问题，提供一种管聚烯烃预取向管道的生产方法以及扩径模具和生产线，通过扩径模具扩径处理聚烯烃管道，使聚烯烃分子二次取向，使分子链形成直链，减小壁厚，提高物理性能。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种聚烯烃预取向管道的扩径模具，包括取向前管、锥形扩径管和取向后管，所述锥形扩径管的顶部与取向前管连接，锥形扩径管的底部与取向后管连接，所述取向前管的直径为DN1，长度为L1，所述锥形扩径管的顶径为DN2，底径为DN3，长度为L2，所述取向后管的直径为DN4，长度为L3，所述L1≤DN2=DN1，L3≤DN3=DN4≤L2；所述扩径模具内还设有内加热装置。
进一步地，所述扩径模具表面覆有硬铬、镍或聚四氟乙烯。
进一步地，所述扩径模具为金属材质。
进一步地，所述扩径模具内还设有内加热装置。
一种聚烯烃预取向管道生产线，包括上述的扩径模具。
进一步地，其还包括管坯出口模和定径套，所述管坯出口模与取向前管连接，且管坯出口模的直径与取向前管的直径相匹配；所述定径套与取向后管连接，且定径套的直径与取向后管的直径相匹配。
更进一步地，所述管坯出口模与取向前管螺纹连接。
上述聚烯烃预取向管道生产线的生产方法，包括以下步骤：将加工成型的聚烯烃管道牵引至扩径模具，控制内加热装置的温度为120-260℃，聚烯烃管道依次通过取向前管、锥形扩径管和取向后管做扩径处理，然后定型、冷却，得到聚烯烃预取向管道。
进一步地，所述牵引的牵引速度不小于聚烯烃管道的送入速度。
进一步地，所述聚烯烃管道为聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丁烯以及其改性管材中的任一种。
进一步地，所述DN1与聚烯烃管道的内径相匹配。
本发明聚烯烃预取向管道的生产方法以及扩径模具和生产线，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
1.本发明通过扩径模具对聚烯烃管道做扩径处理，扩径过程中使聚烯烃分子二次取向，使分子链形成直链，减小壁厚，提高物理性能。
2.本发明的制备方法与传统方法制备相同规格管径的管材，环保节能，通过扩径模具扩径处理节省50%以上的原料。
3.本发明制备的聚烯烃预取向管道质轻，易于搬运、安装，节省人力成本。
4.本发明的制备方法简单，制备成本低，制得的聚烯烃预取向管道性能优异，对促进管材的应用发展具有重要意义。
附图说明
图1为本发明聚烯烃管道预取向扩径模具的结构图；
图中，1为扩径模具，2为管坯出口模，3为定径套，4为取向前管，5锥形扩径管，6为取向后管。
具体实施方式
以下通过具体实施方式和附图对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
如图1所示，一种聚烯烃预取向管道的扩径模具1，包括取向前管4、锥形扩径管5和取向后管6，所述锥形扩径管5的顶部与取向前管4连接，锥形扩径管5的底部与取向后管6连接，所述取向前管4的直径为DN1，长度为L1，所述锥形扩径管5的顶径为DN2，底径为DN3，长度为L2，所述取向后管6的直径为DN4，长度为L3，所述L1≤DN2=DN1，L3≤DN3=DN4≤L2；所述扩径模具1内还设有内加热装置。
具体地，所述扩径模具1表面覆有硬铬、镍或聚四氟乙烯。
具体地，所述扩径模具1为金属材质。
具体地，所述扩径模具1内还设有内加热装置。
一种聚烯烃预取向管道生产线，包括上述的扩径模具1。
具体地，其还包括管坯出口模2和定径套3，所述管坯出口模2与取向前管4连接，且管坯出口模2的直径与取向前管4的直径相匹配；所述定径套3与取向后管6连接，且定径套3的直径与取向后管6的直径相匹配。
优选地，所述管坯出口模2与取向前管4螺纹连接。
上述聚烯烃预取向管道生产线的生产方法，包括以下步骤：将加工成型的聚烯烃管道牵引至扩径模具1，控制内加热装置的温度为120-260℃，聚烯烃管道依次通过取向前管4、锥形扩径管5和取向后管6做扩径处理，然后定型、冷却，得到聚烯烃预取向管道。
具体地，所述牵引的牵引速度不小于聚烯烃管道的送入速度。
具体地，所述聚烯烃管道为聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丁烯以及其改性管材中的任一种。
具体地，所述DN1与聚烯烃管道的内径相匹配。
实施例1
将外管径为110mm、壁厚10mm的聚丙烯管道扩径为外管径为160mm的聚丙烯管道，包括以下步骤：将加工成型的聚烯烃管道通过管坯出口模牵引至扩径模具，牵引的牵引速度不小于聚烯烃管道的送入速度；管坯出口模的直径和取向前管的直径分别为110mm，取向后管的直径和定径套分别为160mm；控制内加热装置的温度为170-190℃，聚丙烯管道依次通过取向前管、锥形扩径管和取向后管做扩径处理，然后通过定径套定型、冷却，得到外管径为160mm、壁厚为6.9mm的聚丙烯预取向管道。
将实施例1得到的聚丙烯预取向管道做性能检测，聚丙烯取向管道满足1.25MPa静液压性能。
实施例2
将外管径为50mm、壁厚4.6mm的聚乙烯管道扩径为外管径为75mm的聚丙烯管道，包括以下步骤：将加工成型的聚烯烃管道通过管坯出口模牵引至扩径模具，牵引的牵引速度不小于聚烯烃管道的送入速度；管坯出口模的直径和取向前管的直径分别为50mm，取向后管的直径和定径套分别为75mm；控制内加热装置的温度为160-170℃，聚丙烯管道依次通过取向前管、锥形扩径管和取向后管做扩径处理，然后通过定径套定型、冷却，得到外管径为75mm、壁厚为3.1mm的聚丙烯预取向管道。
将实施例2得到的聚丙烯预取向管道做性能检测，聚丙烯取向管道满足1.25MPa静液压性能。
实施例3
将外管径为100mm、壁厚10mm的聚丙烯管道扩径为外管径为150mm的聚丙烯管道，包括以下步骤：将加工成型的聚烯烃管道通过管坯出口模牵引至扩径模具，牵引的牵引速度不小于聚烯烃管道的送入速度；管坯出口模的直径和取向前管的直径分别为100mm，取向后管的直径和定径套分别为150mm；控制内加热装置的温度为170-190℃，聚丙烯管道依次通过取向前管、锥形扩径管和取向后管做扩径处理，然后通过定径套定型、冷却，得到外管径为150mm、壁厚为6.8mm的聚丙烯预取向管道。
将实施例3得到的聚丙烯预取向管道做性能检测，聚丙烯取向管道满足1.25MPa静液压性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。