[发明专利]超高分子聚乙烯管材生产设备及制造方法

说明书

本发明提供一种超高分子聚乙烯管材生产设备，包括塑化挤出系统、液压系统、成型系统、控制系统；成型系统包括管材模具和冷却装置；管材模具包括主模具、芯模和成型管模，成型管模套设在芯模外，主模具设置于芯模和成型管模的前端，用于使从塑化挤出系统挤出的物料以直线流动进入芯模和成型管模之间；成型管模用于成型超高分子聚乙烯管材的外壁；芯模套设于成型管模的内部，用于成型超高分子聚乙烯管材的内壁；冷却装置包括第一冷却元件和第二冷却元件，第一冷却元件用于成型管模的冷却降温，第二冷却元件用于芯模的冷却降温，冷却装置提供55℃～85℃的冷却温度使得成型管模与芯模的温度保持相同。本发明还提供一种超高分子聚乙烯管材的制造方法。

技术领域

本发明涉及工程塑料领域，特别是涉及超高分子聚乙烯管材生产设备及制造方法。

背景技术

UPE管是超高分子量聚乙烯管(UHMW-PE PIPE)的英文缩写，全称是(ultra-highmolecular weight polyethylene pipe)是由乙烯、丁二烯单体在催化剂的作用下聚合而成，它的平均分子量大于200万的热塑性工程塑料，属于化工类新材料、新产品，它是综合性能最好的工程塑料。

现有的超高分子聚乙烯管材的制造采用挤出成型工艺，将物料加入挤出机，物料在挤压推动作用下，通通过机筒外部的加热装置和摩擦预热，在高温、高压条件下熔融塑化，然后，再把熔融物料推入机头模具，从机头模具挤出的熔融物料经冷却定型成为所需的超高分子聚乙烯制品。

但是现有的生产技术，超高分子聚乙烯管材易出现成品表面有缺陷、壁厚不均匀、不光滑甚至开裂等问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述超高分子聚乙烯管材生产易出现的问题，提供一种超高分子聚乙烯管材生产设备及制造方法。

一种超高分子聚乙烯管材生产设备，包括塑化挤出系统、液压系统、成型系统、控制系统；

所述成型系统包括管材模具和冷却装置；

所述管材模具包括主模具、芯模和成型管模，沿物料前进的方向，所述主模具设置于所述芯模和所述成型管模的前端，所述成型管模套设在所述芯模外，所述主模具用于使从所述塑化挤出系统挤出的物料以直线流动进入所述芯模和所述成型管模之间；所述成型管模用于成型所述超高分子聚乙烯管材的外壁；所述芯模套设于所述成型管模的内部，用于成型所述超高分子聚乙烯管材的内壁；

所述冷却装置包括第一冷却元件和第二冷却元件，所述第一冷却元件用于所述成型管模的冷却降温，所述第二冷却元件用于所述芯模的冷却降温，所述冷却装置提供55℃～85℃的冷却温度使得所述成型管模与所述芯模的温度保持相同。

在其中一个实施例中，所述塑化挤出系统包括料筒和推杆，所述液压系统用于驱动所述推杆将所述料筒中塑化的物料推入所述成型系统。

在其中一个实施例中，所述芯模具有空心内腔，所述第二冷却元件包括第二冷却循环管路，所述空心内腔与所述第二冷却循环管路连通，用于使冷却介质循环通过所述空心内腔使所述芯模冷却降温。

在其中一个实施例中，所述主模具包括外模套和套设在所述外模套内部的分流锥，所述分流锥的尖部朝向所述塑化挤出系统，所述外模套与所述分流锥之间为所述物料流通的通道，使所述物料从所述塑化挤出系统进入所述芯模和所述成型管模之间，所述分流锥的锥度为50度～55度。

在其中一个实施例中，所述塑化挤出系统沿物料前进的方向依次分为温度不同的加料区、融熔区、第一均化区、第二均化区、第三均化区和接头区，所述加料区的加热温度为215℃～220℃；所述融熔区的加热温度为220℃～225℃；所述第一均化区的加热温度为225℃～230℃；所述第二均化区的加热温度为230℃～235℃；所述第三均化区的加热温度为235℃～240℃；所述接头区的加热温度为240℃～245℃。