[发明专利]用于改性和连接取向管道的方法

说明书

本发明涉及一种用于改性双轴取向管道的改性方法，包括：a)提供通过在轴向方向上和在圆周方向上拉伸由热塑性聚合物组合物制成的管而制成的双轴取向管道，b)将插入件置于该管道的端部中，其中该插入件横截面的外圆周基本上匹配该管道横截面的内圆周，和c)加热该端部，以使得该端部轴向收缩，同时该端部横截面的内圆周基本上得以保持，以获得具有增厚端部的经改性的双轴取向管道。

本发明涉及一种用于改性双轴取向管道的改性方法。本发明进一步涉及一种所获得的经改性管道的管道连接方法。

通过取向材料来改进聚合物材料的物理和力学性能是已知的。在许多情况下，取向材料以改进在一个方向上的性能导致在垂直于该取向方向的方向上同一性能的劣化。为了在两个方向上适应该性能，可以施加材料的双轴取向。双轴取向意味着聚合物材料在两个彼此垂直的方向上取向。管道可以在轴向方向和圆周方向(环向)上取向以改进性能如拉伸强度。

由双轴取向聚合物制成的管道的端部可以通过方法如对接焊来连接。然而，当对接端熔融以用于对接焊时，管道将具有比对接焊之前更低的爆破压力，因为在对接端处失去了取向。因此，双轴取向聚合物管道通常是通过机械方法连接的，以便保存它们的取向。另一已知的用于连接管道的方式是通过使用电熔合技术，如Atkinson等，POLYM ENG SCI.，1989，第29卷，第23期，第1638-1641页。令人期望的是提供一种管道连接方法，其避免了在接头处力学性能大的下降。

本发明的一个目的在于提供一种解决了上述和/或其他问题的方法。

因此，本发明提供一种用于改性双轴取向管道的改性方法，包括：

a)提供通过在轴向方向上和在圆周方向上拉伸由热塑性聚合物组合物制成的管而制成的双轴取向管道，

b)将插入件置于该管道的端部中，其中该插入件横截面的外圆周基本上匹配该管道横截面的内圆周，和

c)加热该端部，以使得该端部轴向收缩，同时该端部横截面的内圆周基本上得以保持，以获得具有增厚端部的经改性双轴取向管道。

本发明进一步提供一种管道连接方法，包括：

I)进行根据本发明的改性方法，以获得第一经改性双轴取向管道和第二经改性双轴取向管道，和

II)将该第一双轴取向管道的增厚端部的对接端和该第二双轴取向管道的增厚端部的对接端连接。

术语“管道”和“管”在本文被理解为空心伸长的制品。横截面可以具有不同的形状例如是圆形、椭圆形、正方形、矩形或三角形。术语“直径”在本文被理解为横截面的最大尺寸。

该插入件横截面的外圆周基本上匹配该管道横截面的内圆周。这意味着该插入件横截面的外圆周和该管道横截面的内圆周具有相同的形状(即它们都是圆形或它们都是正方形等)，并且该插入件横截面的外圆周的直径等于或稍小于该管道横截面的内圆周的直径，例如该插入件横截面的外圆周的直径是该管道横截面的内圆周的直径的95-100％。

根据本发明的改性方法，匹配性插入件置于双轴取向管道的一端内。将该管道的这个端部加热接近于该管道材料的熔融温度，同时该管道的其余部分不加热。加热时，该热塑性聚合物在端部处的取向度下降并且该端部在其内圆周归因于该插入件的存在而保持的同时轴向收缩。这导致具有增加厚度的端部。

这些增厚端部可以在它们的尺寸没有任何另外改变的情形下在它们的对接端处连接。该连接导致对接端处取向几乎完全失去，如常规工艺中那样。然而，根据本发明的改性方法，在连接的对接端处获得了相对高的爆破压力。虽然在连接的对接端处失去取向降低了爆破压力，但是该端部增加的厚度增加了爆破压力。因此，在连接的对接端处的爆破压力比根据常规工艺制造的连接的对接端高得多。