[发明专利]一种具有复合功能的塑料管道挤出模具的制备方法

说明书

本发明属于轻工机械塑料管道生产设备技术领域，具体涉及一种具有复合功能的塑料管道挤出模具的制备方法，所述模具进行预处理和检测后，使用热喷涂的方法在模具表面喷涂一层0.05‑1.5mm含铬并加入了陶瓷颗粒的功能涂层，经后处理加工满足需求，功能涂层中包含的铬元素赋予涂层优异的耐蚀性能，功能涂层中亚微米尺寸的陶瓷颗粒赋予涂层优异的耐磨性能，后处理工艺中的元素渗透工序可以大幅提高涂层抗黏粘能力。采用本发明制备的塑料管道挤出模具可以解决传统电镀硬铬模具不耐磨、不耐蚀及物料易黏粘模具的问题，大幅延长模具的使用寿命，从而降低塑料管道挤出流程的综合成本，并提高产品质量。

技术领域

本发明属于轻工机械塑料管道生产设备技术领域，具体涉及一种具有复合功能的塑料管道挤出模具的制备方法。

背景技术

塑料管道以其优良的水力性能、极强的耐腐蚀性能、高安全性、安装方便等优点被广泛应用于民用建筑、市政给排水、电力通讯、燃气、消防、农业、海洋养殖等领域。聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PPR)、聚乙烯(PE)管道是主要的三类塑料管道产品，其占比超过塑料管道总量的90％，圆形塑料管道主要通过挤出工艺进行加工。

圆形塑料管道挤出设备主要包括挤管机头、定型与冷却装置、牵引装置及切断装置，其中管道的挤出定型是整个工艺最为关键的工序，因此塑料管道挤出模具是整套设备最为关键的核心部件之一。模具在生产过程因磨损、腐蚀及物料黏粘模具等原因使用寿命不长，据统计，模具相关支出占总生产支出近一成。通常而言，塑料管道挤出模具表面通过电镀等方式沉积电镀硬铬镀层，其有限的耐磨耐蚀能力导致相关模具使用寿命较短，随着中国联塑集团PVC管道用无铅钙锌复合热稳定配方体系(专利号CN201710175101.6)的开发，新的稳定体系在加工过程中存在析出问题，析出物会导致模具在更短时间内被腐蚀，导致模具方面的相关支出大幅增加，同时影响产品成型与性能。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种具有更高耐磨、耐蚀及抗黏粘能力的塑料管道挤出模具的制备方法。具体的，本发明是通过提供一种主要靠耐磨耐蚀抗黏粘复合功能涂层来达到改善模具耐磨、耐蚀及抗黏粘能力的方法。

目前已有较多耐磨或耐蚀或抗黏粘功能的涂层的相关研究，但本发明的不同之处在于：一、提供一种构造简单的单层涂层可以避免多层涂层较易发生界面分离的问题；二、提供一种兼具耐磨、耐蚀及抗黏粘一体化复合功能的涂层，尤其适用于塑料管道挤出模具等对上述三种性能同时需求的情况。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有复合功能的塑料管道挤出模具的制备方法，包括如下步骤：

(a)对模具表面进行预处理；

(b)采用检测手段对模具进行检测，确认模具不存在影响功能涂层沉积的缺陷；

(c)在无缺陷的模具表面采用热喷涂技术沉积功能涂层；

(d)对喷涂有功能涂层的模具表面进行后处理。

所述功能涂层所用的原材料中包含陶瓷颗粒；陶瓷颗粒的重量百分比5％，陶瓷颗粒尺寸在亚微米以下；所述功能涂层厚度为0.01～1.5mm。

作为本发明一种优选的方案，步骤(a)中所述预处理包括磨抛、除油及喷砂处理；最优选地，所述磨抛操作需要去除模具表面的氧化皮及锈迹，所述除油包括但不限于火焰灼烧、酒精清洗、丙酮清洗中的一种或多种方式，所述喷砂处理所用砂粒选择10-45#的棕刚玉。

作为本发明一种优选的方案，步骤(b)中所述检测手段包括但不限于肉眼观察、光学显微镜取样观察、扫描电镜取样观察、表面粗糙度检测中的一种或多种；所述特定缺陷包括但不限于锈蚀坑、孔洞等中的一种或多种。