[发明专利]一种挤压模具及其内壁面涂布方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于成形交联聚乙烯管的挤压模具及其内壁面涂布方 法。

背景技术

交联聚乙烯管广泛用于取暖管道、冷/热供水管、灌溉水管及工业用管。 上述交联聚乙烯管是利用柱塞挤压（Ram Extrusion）方式（又称恩格尔工序， Engel Process）的挤出机，将乙烯和а-烯烃的共聚体及乙烯聚合物交联挤 出而成。

图1为现有技术挤压模具的立体图。如图1所示，用于成形交联聚乙烯 管的挤压模具11为一体型。

制造交联聚乙烯管时，保证管子挤出作业连续性的关键是涂布于模具内 壁面的氟树脂，其用于减少上述模具内壁面和所挤出熔融树脂之间的摩擦力， 以便容易进行管子挤出作业，若涂层受损或磨损，将划伤挤出的管子表面或 增加表面的粗糙，最终不能成形管子，导致不能正常生产交联管产品。

现有模具内壁面涂布方法如下：用砂纸研磨模具内壁面并根据模具直径 制作海绵块之后，首先沾湿以氟碳聚合物（Fluorocarbon Polymer）高分子 树脂之一的氟化乙烯丙烯共聚物（Fluorinated Ethylene Propylene  copolymer：FEP）作为分散相制造的FEP搪瓷并插入模具，之后用模具长度 左右的铁棒向下推海绵块，从而将其涂布于模具内壁面完成第一次涂布，之 后在350-400℃的高温电炉中烧结5-20分钟并冷却；接着，通过上述沾湿于 海绵块进行涂布的方法，将以氟碳聚合物之一的高分子全氟烷氧基 （PerFluoro Alkoxy：PFA）树脂作为分散相制造的PFA氟树脂液，涂布于第 一涂层上面之后，在350-450℃的高温电炉中烧结40-90分钟并冷却，从而 完成涂布。

通过上述涂布方法获得的涂层，厚度薄，不均匀，以1.6m/分的速度生 产最常用的外径20mm（KS M3357）规格管子为准，模具寿命为40-60小时， 因模具寿命较短，管子的生产需经常更换模具，重新涂布模具内壁，所投入 的人力、停产时间、不良率及不合格品废弃费用高。

之所以用现有方法涂布的模具内壁面涂层寿命较短，是因为熔融树脂的 摩擦及交联反应所产生的高温、高压，将内壁面的涂层分解并向外挤出所致。 这一点可以通过如下方法证明，即取交联管挤出成形时积累于模具前端的树 脂进行IR及DSC分析，则会发现该树脂正是用于涂布的氟树脂，即PFA。

另外，为提高涂布模具内壁面时金属壁和氟树脂第一涂层之间的粘合力， 在模具内壁面用砂纸研磨或喷砂（Sand Blast）方式提高糙面效应之后，涂 布氟树脂。尤其是，上述喷砂方法的糙面效应，较砂纸研磨好，可延长氟树 脂使用寿命，但此时模具内壁面的受损度也高，并会增加模具内径。从而导 致最终交联聚乙烯管产品的外径及厚度增加，若使用一定时间（约6个月之 内），交联聚乙烯管的外径及厚度将超过KS及ISO所规定的尺寸，需重新制 作模具。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术之不足而提供一种挤压模具，其不仅 具有耐久性好的涂层，且模具内壁面的重复涂布作业容易，降低交联聚乙烯 管挤出成形所需费用。

本发明的另一目的在于，提供一种挤压模具内壁面涂布方法，其不仅能 够形成耐久性好的涂层，且模具内壁面的重复涂布作业容易，降低交联聚乙 烯管挤出成形所需费用。

本发明的上述目的及其他目的，可通过下述本发明实现。

为达到上述目的，本发明提供一种挤压模具，其特征在于：包括外管21 及插入于上述外管21内部的内管22，且上述外管21及内管22可相互分离； 而上述内管22包括法兰221及插入结合于上述法兰221的管子222，且上述 法兰221和上述管子222也可相互分离。

优选地，上述内管22的法兰221，由其比重高于或等于上述管子222所 用材料，且低于或等于上述外管21的材料制作而成。

本发明中的挤压模具中还包括在上述内管22的内壁面上通过静电喷涂 法将氟树脂粉末涂布及烧结而形成的氟树脂涂层。另外，在上述内管22内壁 面上还包括通过将氟树脂溶液涂布及烧结而形成的第一涂层；及在上述第一 涂层上，将氟树脂粉末通过静电喷涂法涂布及烧结而成的第二涂层。