[发明专利]一种复合管的制作方法、粘稠物质输送管和输送缸

说明书

技术领域

本发明涉及超高分子量聚乙烯复合管制作技术领域，具体而言，涉及一种复合管的制作方法、一种粘稠物质输送管和输送缸。

背景技术

目前混凝土输送缸、输送管多为钢材制作，再增加高硬度的耐磨层，如电镀铬，其缺陷如下：重量大，成本高；金属的输送缸内壁与弹性体砼密封体之间的摩擦系数大，容易损坏砼密封体；金属输送管内壁与混凝土容易发生粘附，施工中断或未及时清洗则容易阻塞管道或影响输送效率；而且金属输送管太重，人工安装、运送十分不便。

而超高分子量聚乙烯是目前发现最耐磨的塑料，表面摩擦系数小，具有良好的自滑润性，广泛应用于人造关节耐磨层。其优点有：密度小，密度为0.9×1000kg/m³，仅仅为钢材的1/8，相对钢管可大幅减轻重量；表面摩擦系数小，将其应用于混凝土输送缸内管，可以降低砼密封体的磨损，应用于混凝土输送管，可提高输送效率；成本低，由于密度低，所以相对成本低，原料成本约为20~30元/公斤。但单纯的超高分子量聚乙烯内管不耐划伤，易剥落，用于混凝土输送等工况较为恶劣的环境时，耐磨性仍显不足，易发生犁沟式切除破坏。

因此，目前的内管超高分子量聚乙烯管的应用仍具有如下瓶颈：单纯的超高分子量聚乙烯耐磨性仍显不足，不耐划伤剥落，而且市场上的复合管内管使用传统螺杆挤出加工，黏均分子量高于300万则难以生产，更无法加入硬质填料，而且挤出过程中分子量下降严重，2006年TICONA将中国国内能收集到的所有超高分子量聚乙烯产品进行检测，结果平均分子量仅50万，远低于150万的最低标准，而目前超高分子量聚乙烯原料分子量最高的已经达1000万。

发明内容

基于上述背景技术，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种新的复合管的制作方法，不会对超高分子聚乙烯的分子量造成限制，有效地提高超高分子聚乙烯复合管的耐磨性。

有鉴于此，本发明提供了一种复合管的制作方法，超高分子量聚乙烯管材置于外管中进行烧结，烧结完成后在所述外管的内壁复合形成超高分子量聚乙烯内管，所述外管和所述超高分子量聚乙烯内管形成复合管。采用烧结成型的方式生产复合管，消除了现有工艺中对其分子量的限制，任何分子量的超高分子量聚乙烯均可以进行生产，并且可以加入改性填料，从而可以使生产出的复合管更好地发挥出超高分子量聚乙烯的性能。

优选地，在烧结过程中，采用内模膨胀加压的方式对所述超高分子量聚乙烯管材加压。通过内模膨胀加压的方式可以方便对复合管施加均匀的压力，使超高分子量聚乙烯管材内管胀大并烧结结合在外管内壁上，从而有效地提高烧结成型所得到的内管的品质，提高生产效率，实现工业化的量产。

具体而言，所述的复合管的制作方法包括：步骤S106，将具有预设尺寸的超高分子量聚乙烯管材套入所述外管内，在所述超高分子量聚乙烯管材内置入膨胀内模；步骤S108，对所述外管和所述超高分子量聚乙烯管材加热，加热温度在超高分子量聚乙烯的熔点以上，同时对膨胀内模进行加压膨胀以对所述超高分子量聚乙烯管材施压，使所述超高分子量聚乙烯管材贴紧外管的内壁进行复合；步骤S110，烧结完成后，在所述外管的内壁复合形成超高分子量聚乙烯内管。

通过以上步骤，即可完成超高分子量聚乙烯复合管的制作。

优选地，在所述步骤S108中，所述膨胀内模的膨胀压强为5MP~15MP，且从所述超高分子量聚乙烯的温度达到熔点开始，保持加热和加压30~60分钟后完成烧结。根据实践中的经验总结，烧结的过程中膨胀内模采用5MP~15MP的压强并从所述超高分子量聚乙烯的温度达到熔点开始保持加热和加压30~60分钟后完成烧结，可以实现烧结出内管质量最佳。

优选地，超高分子量聚乙烯管材的长度大于所述外管的长度，在套入所述外管内时将所述超高分子量聚乙烯管材的两端分别露出所述外管的两端，烧结过程中，露出所述外管的部分通过内模膨胀加压的方式形成翻边，可以防止管材内部流体进入内管和外管的结合面，提高超高分子量聚乙烯内管和外管连接的可靠性。

优选地，在所述步骤S106之前，还包括步骤S102，将超高分子量聚乙烯与改性填料混合、或将截断的耐磨纤维与超高分子量聚乙烯混合、或将连续的耐磨纤维布与超高分子量聚乙烯原料分层铺垫，然后压制成超高分子量聚乙烯板材；步骤S104，将上述板材卷制成所述超高分子量聚乙烯管材。

优选地，在所述步骤S102中，在超高分子量聚乙烯与改性填料混合前，使用偶联剂对所述改性填料进行预处理；或者，在超高分子量聚乙烯与改性填料混合时加入偶联剂，可以进一步提高改性填料对超高分子量聚乙烯复合管的耐磨度的改善效果。