[发明专利]一种交联聚乙烯管成型工艺及其成型系统

说明书

技术领域

本发明涉及聚乙烯管成型技术领域，具体涉及一种交联聚乙烯管成型工艺及其成型系统。

背景技术

以聚乙烯为主要物料，经挤出成型而成的管道具有道耐腐蚀、安装、连接方式简单、可靠、韧性、挠性好等优点，PE管道断裂伸长率超过600％，局部位移不会引起全部管子位移，抗震性很强；另外，聚乙烯的挠性使PE管可以盘卷(尤其是小口径管材)，减少大量的连接管件；与金属管道相比，有更好的综合性能，在市政给水、燃气输送、化工流体输送等领域广泛使用。但是聚乙烯的分子由线性的分子链组成，当温度提高时，线性分子链之间的结合力(范德华力)就减弱，使整个分子材料发生形变，因而聚乙烯的性能还不够稳定。

而交联聚乙烯(CLPE)在分子间架起了化学链桥，使分子不能发生位移，有效克服了聚乙烯的不足。但现有的交联聚乙烯一般采用化学交联的方式制取，制备过程需要添加化学试剂进而造成环境污染且对人体有伤害，二采用化学交联的方式生产效率低下，已不能满足市场需求。此外，现有技术中制备聚乙烯管时，由于物料直接进入挤出机机头，会造成出口压力不稳定及物料的流动方向与管材的成型方向不一致现象，进而影响产品的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种交联聚乙烯管成型工艺，解决现有技术中物料进入机头时压力不稳定及物料流动性差的问题，且采用光辐射的方式形成交联聚乙烯，减少环境污染且提高生产效率。

基于此，本发明提出了一种交联聚乙烯管成型工艺，包括以下步骤：

1)将物料进行抽真空处理，此后将所述物料加入至混合机进行搅拌均匀；

2)将搅拌均匀的所述物料加入至烘箱进行烘干，并对所述物料进行含水量检测，检验所得的含水量A≤0.1％即为合格；

3)将干燥合格的所述物料加入至行星螺杆挤出机进行初步混合和塑化，所述行星螺杆挤出机包括呈行星状排列的一个第一螺杆和多个第二螺杆，所述第一螺杆为中心螺杆，所述第二螺杆均匀分布在所述第一螺杆的外缘，且各所述第二螺杆与所述第一螺杆啮合连接；

4)将行星螺杆挤出机的所述物料挤入至单螺杆挤出机进行二次混合和塑化，所述单螺杆挤出机设置有依次连接的出口模和定型套，物料通过定型套定型后形成管胚；

5)将所述管胚通至光辐射交联设备内，完成交联反应形成交联聚乙烯管；

6)将所述光辐射交联设备形成的所述交联聚乙烯管通过冷却装置进行冷却，此后使用牵引机牵引所述交联聚乙烯管至切割机，由切割机切割得到目标长度，并将所述交联聚乙烯管放入管材架进行存储。

作为优选方案，所述物料包括聚乙烯树脂、炭黑母粒、抗氧化剂和敏化剂，且所述聚乙烯树脂：所述炭黑母粒：所述抗氧化剂：所述敏化剂的质量比值为(91－96)：(5.5－7.5)：(0.6－0.8)：(1.0－2.0)。

作为优选方案，步骤1)中对所述物料进行搅拌的具体过程为，首先以300－400r/min转速搅拌所述物料1－2min，此后再以550－650r/min转速搅拌所述物料2－3min。

作为优选方案，步骤2)中物料含水量的检测方式为电导法、电容法或红外线吸收法中的任意一种。

作为优选方案，步骤3)中所述第一螺杆的直径为所述第二螺杆的直径的3倍，且所述第二螺杆的数量为6－12个。

作为优选方案，在步骤5)中所述物料进入所述光辐射交联设备之前，需对所述物料进行扩展和收缩实验，再选用合适的辐射参数进行作业。

为了实现相同的目的，本发明还提供了一种交联聚乙烯管成型系统，包括工作台，所述工作台依次设置有真空机、混合机、烘箱、行星螺杆挤出机、单螺杆挤出机、光辐射交联设备、冷却装置、牵引机、切割机和管材架，所述行星螺杆挤出机的出料口与所述单螺杆挤出机的加料口相连通，所述单螺杆挤出机的出口依次设置有出口模和定型套。

作为优选方案，所述行星螺杆挤出机设置有第一温控仪表，所述单螺杆挤出机设置有第二温控仪表。

作为优选方案，所述光辐射交联设备中的辐射炉管的截面为“8”字形。

作为优选方案，所述冷却装置设置有相互独立的水冷机和风冷机，且所述水冷装置连接有第三温控仪表。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：