[发明专利]硅烷交联聚乙烯管道连接件连接的管网

说明书

技术领域：

本发明涉及的是一种管网，特别涉及的是一种可采用热熔连接或粘接连接的硅烷交联聚乙烯管道连接件连接的管网。

背景技术：

交联聚乙烯与不交联聚乙烯比较，特别是制成塑料管道后比较，因为聚乙烯经交联，由线形结构转变为三维网状结构，明显改善了其性能，使交联聚乙烯管道有非常优异的性能，聚乙烯管道交联后，耐性及热强度、耐热老化性、耐环境应力开裂性、电绝缘性、阻隔性、耐汽油和芳烃性、抗蠕变性等都得较大的提高。聚乙烯可以通过物理或化学方法进行交联。物理方法是利用电子加速器或高能辐射产生的高能电子或γ射线引发聚乙烯大分子产生自由基，形成C-C交联键。这种方法不适合管道的生产，因管道直径较大、壁较厚、辐射深度不够，交联度达不到要求且大批量生产易、成本也高，一般不用此法生产管道，多用此法生产热收缩材料。化学交联方法有偶氮交联、过氧化物交联、硅烷交联，前这种方法也不适合生产管道，特别是输送饮水等有卫生要求的管道，且工艺不易控制，温度控制要求严格，比如用DCP引发时挤出温度不得超过40℃，管子交联时要有支撑体，否则管子变形。因其交联是在挤出机内和挤出管在加热通道中进行交联，此时管子呈粘流态(未冷却定型)，因此这两种方法多用于交联PE电缆的生产，较少用于管道的生产。    

后一种生产方法即硅烷交联法多用于管道生产，它的交联工艺主要包括聚乙烯硅烷熔融接枝和硅烷接枝聚乙烯的水解缩合两化学反应。前者在挤出机中完成，后者在有一定的温度和显度条件下进行水解缩聚反应。温度越高、交联时间越长，交联反应越彻底。

一般市售硅烷交联乙烯管道，都已在工厂经过交联反应罐的水解缩聚交联反应，已经是有约大于60％的交联度，这种管道彼此之间已不好再熔接，或者说熔接后此处的承压强度与该管道已不等同，也不好粘结，或者说粘结处的承压强度与该管道也不等同。

所以现在工程上应用，特别是各种流体介质的输送，对其管道的连接基本上都采用各种金属制成的接头，用机械的连接方法连接管道，由于金属与塑料之间的受力能力和强度不一样，蠕变性能不一样，使管道的接头很不牢固和可靠，使用温度的变化会使接头泄漏，管道轴向受力会使接头泄漏，安装时机械夹紧力不好控制，夹松了使接头泄漏，夹紧了甚至还可能损伤管道，出现事故隐患，即使连接好了，工程也验收通过了，但管材的寿命是50年，管件及密封件寿命不等同，且使用因蠕变经常会有维修跟不上的严重问题存在。因为连接的方法没有解决好，使这样好的管道的应用受到很大限制，特别是管径较大的管道，比如大于Φ110mm，采用金属管件或塑料管件用机械夹紧的方式来连接硅烷交联的管道更不实际，因此也影响了该管较大口径管道的工程应用。

为了充分发挥交联聚乙烯管道的优异性能，特别是优秀的管道必须是在管网中发挥出其优异性能才有工程价值。针对以上存在的问题，重点应解决好管网中管道连接件性能与管道性能的等同性，即要解决管材与连接件连接性能以及性能优化与等同性，人们在专利号00220438.X热熔连接的交联聚乙烯管，发明了用热塑性塑料制成的热熔接头来连接内层为交联聚乙烯，在其端部外层为热塑性塑料层的塑料管的技术。使前述的用金属连接件连接交联聚乙烯管的技术大大提高了一步，特别是防腐、抗蠕变性能在有较大的进步。

但是，前述说明中已明确了交联聚乙烯与聚乙烯或其它热塑性塑料比较，交联反应使其线形结构转变三维结构，明显改善了其材料性能，而连接件采用热塑性塑料制成，虽然方便可行地连接交联聚乙烯管的外层热塑性塑料，但因连接件基体是热塑性塑料，与交联聚乙烯管材在耐压、耐老化、耐温、寿命等性能上仍然是不等同的，作为管网来讲连接件仍然是薄弱环节，仍然存在普通塑料管存在的问题，管网仍然不能说具备了交联聚乙烯材料的优异性能。

发明内容：

本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种耐热性及热强度、耐热老化性、耐环境应力开裂性、电绝缘性、阻隔性、耐汽油和芳烃性、抗蠕变性高的硅烷交联聚乙烯管道连接件连接的管网。

本发明的目的是这样来实现的：