[发明专利]大口径高密度交联聚乙烯热态缠绕结构壁管的制备方法和应用

说明书

本发明提供了大口径高密度交联聚乙烯热态缠绕结构壁管的制备方法和应用。所述制备方法包括：将包括高密度聚乙烯和乙烯基硅氧烷的原料混合后，加入挤出机中挤出，所得平带料缠绕形成内筒；将肋管材料缠绕于相邻平带料的结合处，并在缠绕的同时，将肋管材料与内筒复合粘结；成型后脱模冷却，得到缠绕管；挤出机包括：熔融段，混炼段，压缩排气段，交联反应段和均化挤出段；挤出机的螺杆温度为175‑220℃；平带料中聚乙烯的交联度为30％以下。本发明中，通过控制挤出温度和平带料的交联度，保证肋管与内筒之间的熔接性，保持缠绕管的整体强度；采用肋管熔接与内筒缠绕同步进行，使得肋管与内筒形成牢固的熔接接枝层，保证产品强度。

技术领域

本发明涉及管材技术领域，具体而言，涉及大口径高密度交联聚乙烯热态缠绕结构壁管的制备方法和应用。

背景技术

在核聚变海水冷却系统中，换热管炉体换热过程最高水温可达70℃。金属管的使用温度虽高，但是耐海水侵蚀能力差；HDPE的适用温度在-40～60℃，适于冷水而不适于热水的输送。交联聚乙烯管材(PE-X)分子结构呈网状排列，适用温度能够由HDPE的-40～60℃扩展至-75～110℃，最小耐爆破压力由1.0MPa提高到4.0MPa，其他性能如阻隔性、抗蠕变性、抗应力开裂、刚性、耐腐蚀性、抗撕裂及电绝缘性等都有不同程度的提高，符合对核聚变海水冷却系统管材的所有要求。

然而，由于现有大口径交联管生产技术尚不完善，使得大口径交联管仍难以实现规模化、商业化的生产。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种大口径高密度交联聚乙烯热态缠绕结构壁管的制备方法。

本发明的第二目的在于提供一种由本发明制备方法得到的大口径高密度交联聚乙烯热态缠绕结构壁管。

本发明的第三目的在于提供包含本发明大口径高密度交联聚乙烯热态缠绕结构壁管的装置或设备。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种大口径高密度交联聚乙烯热态缠绕结构壁管的制备方法，所述制备方法包括：

将包括高密度聚乙烯和乙烯基硅氧烷的原料混合后，加入挤出机中挤出，所得平带料缠绕形成内筒；将肋管材料缠绕于相邻平带料的结合处，并在缠绕的同时，将肋管材料与内筒复合粘结；成型后脱模，冷却，得到大口径高密度交联聚乙烯热态缠绕结构壁管；

其中，所述挤出机包括：熔融段，混炼段，压缩排气段，交联反应段和均化挤出段；其中，挤出机的螺杆温度为175-220℃；

其中，所得平带料中，硅烷交联聚乙烯的交联度为30％以下。

同时，本发明也提供了由所述的方法所得到的大口径高密度交联聚乙烯热态缠绕结构壁管。

进一步的，本发明还提供了包含本发明大口径高密度交联聚乙烯热态缠绕结构壁管的装置或设备。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明中，通过控制挤出温度和所得平带料中硅烷交联聚乙烯的交联度，能够保证肋管与内筒之间的熔接性，从而保持大口径高密度交联聚乙烯热态缠绕结构壁管的整体强度；

同时，通过采用肋管复合粘结与内筒缠绕同步进行的方式，也能够使得肋管与内筒形成牢固的熔接接枝层，保证产品强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为不同规格的缠绕壁结构管结构示意图。