本發(fā)明涉及管道技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及聚烯烴預(yù)取向管道的生產(chǎn)方法以及擴徑模具和生產(chǎn)線。
背景技術(shù)：
塑料管材與傳統(tǒng)材料管材相比具有耐腐蝕性好、壽命長等優(yōu)點，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、市政工程等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。塑料管材行業(yè)已經(jīng)成為我國塑料工業(yè)的重要組成部分。聚烯烴管材作為塑料管材重要組成之一，主要包括聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）管材，與其他塑料管材相比具有環(huán)保衛(wèi)生、耐腐蝕、耐磨性好、使用壽命長和易于施工等特點，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟各領(lǐng)域，是近年來發(fā)展最快的塑料管材品種，產(chǎn)量僅次于PVC 管材。
由于與塑料工業(yè)其他應(yīng)用領(lǐng)域不同，聚烯烴管材標準要求管材生產(chǎn)企業(yè)必須采用樹脂原料廠商提供的管材專用配混料生產(chǎn)管材。故國內(nèi)外石化公司的聚烯烴管材專用料開發(fā)十分活躍，各種新品層出不窮。
Fina 公司采用雙環(huán)管工藝，開發(fā)出了雙峰乙烯-己烯共聚物PE100管材專用料Finathene XS10，它與一般的丁烯共聚PE100料相比，具有更均勻的擠出性能，優(yōu)良的韌性和耐慢速裂縫增長性。Borealis公司采用Borstar技術(shù)生產(chǎn)出了PE100管材料HE3490-LS，可用于生產(chǎn)管壁厚為100mm、直徑為1600mm的管材；2005年還推出了新型PE100管材專用料BorstarPE 2G，它由新催化劑體系與工藝改進相結(jié)合而生產(chǎn)，可通過減緩裂口增長而具有更好的耐久性。Phillips公司TR 系列HDPE管材專用樹脂是美國市場最暢銷產(chǎn)品，最大的管徑可達1.4 m ，廣泛用于工業(yè)市政建筑、飲用水輸送、天然氣輸送等方面。Solvay 公司開發(fā)的Eltex TUB120系列PE100管材專用料廣泛用于燃氣輸送；Solvay公司還在開發(fā)PE125級管材，它是通過交聯(lián)的方法實現(xiàn)的，可使PE管在壁很薄的情況下耐更高的壓力。
現(xiàn)有技術(shù)中，基本都是從原料上創(chuàng)新改進，以提高聚烯烴管材的性能，而從制備工藝上改進提升聚烯烴管材性能的技術(shù)較少，因此，本發(fā)明提供一種制備質(zhì)量輕、物理性能優(yōu)異的聚烯烴預(yù)取向管道的制備方法，以彌補現(xiàn)有技術(shù)的空白。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于解決以上技術(shù)問題，提供一種管聚烯烴預(yù)取向管道的生產(chǎn)方法以及擴徑模具和生產(chǎn)線，通過擴徑模具擴徑處理聚烯烴管道，使聚烯烴分子二次取向，使分子鏈形成直鏈，減小壁厚，提高物理性能。
為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種聚烯烴預(yù)取向管道的擴徑模具，包括取向前管、錐形擴徑管和取向后管，所述錐形擴徑管的頂部與取向前管連接，錐形擴徑管的底部與取向后管連接，所述取向前管的直徑為DN1，長度為L1，所述錐形擴徑管的頂徑為DN2，底徑為DN3，長度為L2，所述取向后管的直徑為DN4，長度為L3，所述L1≤DN2=DN1，L3≤DN3=DN4≤L2；所述擴徑模具內(nèi)還設(shè)有內(nèi)加熱裝置。
進一步地，所述擴徑模具表面覆有硬鉻、鎳或聚四氟乙烯。
進一步地，所述擴徑模具為金屬材質(zhì)。
進一步地，所述擴徑模具內(nèi)還設(shè)有內(nèi)加熱裝置。
一種聚烯烴預(yù)取向管道生產(chǎn)線，包括上述的擴徑模具。
進一步地，其還包括管坯出口模和定徑套，所述管坯出口模與取向前管連接，且管坯出口模的直徑與取向前管的直徑相匹配；所述定徑套與取向后管連接，且定徑套的直徑與取向后管的直徑相匹配。
更進一步地，所述管坯出口模與取向前管螺紋連接。
上述聚烯烴預(yù)取向管道生產(chǎn)線的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：將加工成型的聚烯烴管道牽引至擴徑模具，控制內(nèi)加熱裝置的溫度為120-260℃，聚烯烴管道依次通過取向前管、錐形擴徑管和取向后管做擴徑處理，然后定型、冷卻，得到聚烯烴預(yù)取向管道。
進一步地，所述牽引的牽引速度不小于聚烯烴管道的送入速度。
進一步地，所述聚烯烴管道為聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丁烯以及其改性管材中的任一種。
進一步地，所述DN1與聚烯烴管道的內(nèi)徑相匹配。
本發(fā)明聚烯烴預(yù)取向管道的生產(chǎn)方法以及擴徑模具和生產(chǎn)線，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其突出的特點和優(yōu)異的效果在于：
1.本發(fā)明通過擴徑模具對聚烯烴管道做擴徑處理，擴徑過程中使聚烯烴分子二次取向，使分子鏈形成直鏈，減小壁厚，提高物理性能。
2.本發(fā)明的制備方法與傳統(tǒng)方法制備相同規(guī)格管徑的管材，環(huán)保節(jié)能，通過擴徑模具擴徑處理節(jié)省50%以上的原料。
3.本發(fā)明制備的聚烯烴預(yù)取向管道質(zhì)輕，易于搬運、安裝，節(jié)省人力成本。
4.本發(fā)明的制備方法簡單，制備成本低，制得的聚烯烴預(yù)取向管道性能優(yōu)異，對促進管材的應(yīng)用發(fā)展具有重要意義。
附圖說明
圖1為本發(fā)明聚烯烴管道預(yù)取向擴徑模具的結(jié)構(gòu)圖；
圖中，1為擴徑模具，2為管坯出口模，3為定徑套，4為取向前管，5錐形擴徑管，6為取向后管。
具體實施方式
以下通過具體實施方式和附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明的范圍僅限于以下的實例。在不脫離本發(fā)明上述方法思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
如圖1所示，一種聚烯烴預(yù)取向管道的擴徑模具1，包括取向前管4、錐形擴徑管5和取向后管6，所述錐形擴徑管5的頂部與取向前管4連接，錐形擴徑管5的底部與取向后管6連接，所述取向前管4的直徑為DN1，長度為L1，所述錐形擴徑管5的頂徑為DN2，底徑為DN3，長度為L2，所述取向后管6的直徑為DN4，長度為L3，所述L1≤DN2=DN1，L3≤DN3=DN4≤L2；所述擴徑模具1內(nèi)還設(shè)有內(nèi)加熱裝置。
具體地，所述擴徑模具1表面覆有硬鉻、鎳或聚四氟乙烯。
具體地，所述擴徑模具1為金屬材質(zhì)。
具體地，所述擴徑模具1內(nèi)還設(shè)有內(nèi)加熱裝置。
一種聚烯烴預(yù)取向管道生產(chǎn)線，包括上述的擴徑模具1。
具體地，其還包括管坯出口模2和定徑套3，所述管坯出口模2與取向前管4連接，且管坯出口模2的直徑與取向前管4的直徑相匹配；所述定徑套3與取向后管6連接，且定徑套3的直徑與取向后管6的直徑相匹配。
優(yōu)選地，所述管坯出口模2與取向前管4螺紋連接。
上述聚烯烴預(yù)取向管道生產(chǎn)線的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：將加工成型的聚烯烴管道牽引至擴徑模具1，控制內(nèi)加熱裝置的溫度為120-260℃，聚烯烴管道依次通過取向前管4、錐形擴徑管5和取向后管6做擴徑處理，然后定型、冷卻，得到聚烯烴預(yù)取向管道。
具體地，所述牽引的牽引速度不小于聚烯烴管道的送入速度。
具體地，所述聚烯烴管道為聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丁烯以及其改性管材中的任一種。
具體地，所述DN1與聚烯烴管道的內(nèi)徑相匹配。
實施例1
將外管徑為110mm、壁厚10mm的聚丙烯管道擴徑為外管徑為160mm的聚丙烯管道，包括以下步驟：將加工成型的聚烯烴管道通過管坯出口模牽引至擴徑模具，牽引的牽引速度不小于聚烯烴管道的送入速度；管坯出口模的直徑和取向前管的直徑分別為110mm，取向后管的直徑和定徑套分別為160mm；控制內(nèi)加熱裝置的溫度為170-190℃，聚丙烯管道依次通過取向前管、錐形擴徑管和取向后管做擴徑處理，然后通過定徑套定型、冷卻，得到外管徑為160mm、壁厚為6.9mm的聚丙烯預(yù)取向管道。
將實施例1得到的聚丙烯預(yù)取向管道做性能檢測，聚丙烯取向管道滿足1.25MPa靜液壓性能。
實施例2
將外管徑為50mm、壁厚4.6mm的聚乙烯管道擴徑為外管徑為75mm的聚丙烯管道，包括以下步驟：將加工成型的聚烯烴管道通過管坯出口模牽引至擴徑模具，牽引的牽引速度不小于聚烯烴管道的送入速度；管坯出口模的直徑和取向前管的直徑分別為50mm，取向后管的直徑和定徑套分別為75mm；控制內(nèi)加熱裝置的溫度為160-170℃，聚丙烯管道依次通過取向前管、錐形擴徑管和取向后管做擴徑處理，然后通過定徑套定型、冷卻，得到外管徑為75mm、壁厚為3.1mm的聚丙烯預(yù)取向管道。
將實施例2得到的聚丙烯預(yù)取向管道做性能檢測，聚丙烯取向管道滿足1.25MPa靜液壓性能。
實施例3
將外管徑為100mm、壁厚10mm的聚丙烯管道擴徑為外管徑為150mm的聚丙烯管道，包括以下步驟：將加工成型的聚烯烴管道通過管坯出口模牽引至擴徑模具，牽引的牽引速度不小于聚烯烴管道的送入速度；管坯出口模的直徑和取向前管的直徑分別為100mm，取向后管的直徑和定徑套分別為150mm；控制內(nèi)加熱裝置的溫度為170-190℃，聚丙烯管道依次通過取向前管、錐形擴徑管和取向后管做擴徑處理，然后通過定徑套定型、冷卻，得到外管徑為150mm、壁厚為6.8mm的聚丙烯預(yù)取向管道。
將實施例3得到的聚丙烯預(yù)取向管道做性能檢測，聚丙烯取向管道滿足1.25MPa靜液壓性能。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進行改動。而本領(lǐng)域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。