[发明专利]一种增强型复合电熔套筒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于管件制造与工程连接技术领域，涉及一种管道连接用管件及其制备方法。

背景技术

电熔套筒是塑料管道连接中一种非常重要的连接接头，将同一方向的管道牢固的熔焊在一起，而国内目前大部分电熔套筒都是PE、PVC等纯塑料注塑电熔套筒，纯塑料电熔管件与管材的连接是靠纯塑料电熔管件承插口内壁布设的电热丝加热，先使得管材和管件受热膨胀，排除管材外壁与管件内壁之间的空气，然后加大供给电热丝的电压使得界面处树脂彻底熔化，进而使得管件与管材连接界面处产生聚合物熔融连接成永久性连接，纯塑料管件与管材之间同体熔接，熔接效果较好，连接方便可靠，但是纯塑料电熔管件最高承受压力为1.6MPa，只能应用于低压场合，而无法应用于一些中高压领域。在应用于大于1.6MPa的场合时，纯塑料管件的承压能力和安全可靠性缺乏保证。

目前，大于1.6MPa使用压力的管道应用较多的有钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管，在大于1.6MPa应用时采用钢骨架增强的聚合物电熔管件，钢骨架聚合物管件采用带网孔钢骨架或者钢丝骨架焊接增强体，在带网孔钢骨架或者钢丝骨架上注塑聚乙烯热塑性塑料，然后在管件内壁螺旋缠绕电热丝制备而成。由于钢骨架在管体或者管件受热时，对管体或者管件的膨胀起到阻碍作用，所以不能完全使得管材外壁与管件内壁之间的间隙和空气排尽，进而影响到钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管与钢骨架增强聚合物电熔管件之间的连接可靠性。专利CN1431421A公开了有孔钢骨架增强复合聚合物管道接头，可以在一定程度上改善上述问题，但是并不能从根本上解决这个问题。况且钢骨架塑料复合电熔套筒，由塑料基体、带网孔钢骨架、及电热丝组成，带网孔钢骨架与塑料基体属于两种完全不一样的材质，时间久了容易分层。

发明内容

为了解决现有电熔套筒技术存在的问题，本发明的目的是提供一种增强型复合电熔套筒，其增强层与塑料基体界面粘结强度高，二者完全熔为一体，不会分层。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种增强型复合电熔套筒，包括塑料基体、增强装置和加热装置，增强装置嵌入于塑料基体内壁的轴向正中央的位置，加热装置位于塑料基体内壁的两端。

所述塑料基体是一个圆环形套筒。

所述增强型复合电熔套筒的内径与管道的外径相匹配。

所述塑料基体的基材为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或聚酰胺树脂，优选聚乙烯。

所述增强装置是由连续纤维增强热塑性树脂复合材料带材交叉缠绕得到的，带有若干个孔隙的圆环形套筒结构。

所述连续纤维为连续玻璃纤维、连续碳纤维、连续芳纶纤维、连续玄武岩纤维或者连续聚酯纤维，优选连续玻璃纤维。

所述热塑性树脂可以为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或聚酰胺树脂，树脂基体的选择与管道材质保持一致，优选聚乙烯。

所述若干个孔隙所占的面积占增强装置的总表面积的20～40％。

所述加热装置包括第一组电热丝、第一个接线柱、第二组电热丝和第二个接线柱，所述第一组电热丝与所述第一个接线柱连接形成闭合的通路，所述第二组电热丝与所述第二个接线柱连接形成闭合的通路，所述第一组电热丝与所述第二组电热丝分别布设于塑料基体内壁的两端，所述第一个接线柱和所述第二个接线柱分别位于塑料基体外壁的两端。

所述第一组电热丝与所述第二组电热丝均为铜电阻丝、镍铬合金、铁铬合金或铜镍合金。

一种上述增强型复合电熔套筒的制备方法，包括以下步骤：

使用连续纤维增强热塑性树脂复合材料带材左右螺旋缠绕得到圆环形套筒结构，得到增强装置；连续纤维增强热塑性树脂复合材料带材在左螺旋缠绕时，相邻连续纤维增强热塑性树脂复合材料带材之间留有孔隙，连续纤维增强热塑性树脂复合材料带材在右螺旋缠绕时，相邻连续纤维增强热塑性树脂复合材料带材之间留有孔隙；

将增强装置预先嵌入注塑模具内，然后利用注塑机往模具内注塑塑料基体的基材，最后加入第一个接线柱和第二个接线柱，得到带有接线柱的增强型复合电熔套筒；

通过布线机在套筒内壁布设加热装置的第一组电热丝和第二组电热丝；将布设好的第一组电热丝和第二组电热丝与第一个接线柱和第二个接线柱分别连接起来，形成导电通路。

由于采用了上述技术方案，本发明具有以下优点和有益效果：