地下管廊大口径交联聚丙烯缠绕结构壁管道的制备方法与流程

本发明属于地下管道技术领域，涉及一种缠绕结构壁管道，尤其涉及一种地下管廊大口径交联聚丙烯缠绕结构壁管道的制备方法。

背景技术：

目前，公知的排水排污管道，一般指埋地用HDPE双壁波纹管、PVC加筋管、HDPE缠绕结构壁管、玻璃钢夹砂管等。其安装施工方法一般为：开槽埋管，回填复原。管道连接方式一般为承插式橡胶圈密封，也有热熔焊接或热收缩套方式连接；管道主要技术指标为承受指向圆心的外力，如环刚度；环柔度等。

作为管廊用大口径排污管道则属于架空明敷方式，其主要技术指标为由内向外的作用力，如内压承载力；管道在满管条件下的重量和支架产生的剪切应力；和管道在使用状态下的架空段承载下绕度。

显然，传统的埋地用大口径排污管道不能满足管廊用大口径排污管道的环境、技术要求。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的地下用大口径排污管道，以便克服现有结构存在的上述缺陷。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种地下管廊大口径交联聚丙烯缠绕结构壁管道的制备方法，可提高抗环境蠕变应力性能，耐老化使用年限长，耐高温(热变形温度提高百分之三十以上)，耐磨损，阻燃。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种地下管廊大口径交联聚丙烯缠绕结构壁管道的制备方法，地下管廊大口径交联聚丙烯缠绕结构壁管道包括至少一管道单元，管道单元包括管道本体、设置于管道本体两端的法兰连接机构；所述法兰连接机构包括至少一个法兰连接单元，各个法兰连接单元拼合为完整的法兰；所述法兰连接单元的一侧设有榫头、卯腔，卯腔内设有密封条；法兰连接单元的外侧设有若干腰形安装孔，密封条为中空设计；相邻的管道单元之间的法兰连接机构通过固定机构固定；固定机构穿过两个管道单元对应的腰孔，实现两个管道单元的固定；所述制备方法包括如下步骤：

步骤S1、将管道的配方原辅材料在混合搅拌机中继续充分的搅拌混合；

所述管道的材料为交联聚丙烯高分子改性材料，交联聚丙烯高分子改性材料的配方组分为：

100重量份的聚丙烯粉末；6-30重量份增强用填充母料；2-45重量份增韧用聚乙烯；0.5-5重量份润滑剂；0.5-3重量份过氧化二异丙苯DCP作为引发剂；0.5-1.5重量份二月桂酸二丁基锡DBTL，作为催化剂；2-10重量份乙烯基三甲氧基硅烷VTMOS，作为交联剂；2-10重量份不饱和烃类，作为交联助剂；0.5-10重量份色母粒；

所述引发剂为分解后能产生带有苯环自由基的引发剂；所述交联剂为带有烯类双键的多官能团的有机硅烷类；在本发明的一种事实方案中，所述交联剂具体为乙烯基三甲氧基硅烷VTMOS，或者为同类有机硅烷的复合交联剂。

步骤S2、通过具有反应型双螺杆挤出机在180-220℃温度区间实现接枝和交联，通过经过改造后的螺杆在设定的温度条件下进行前期的引发交联反应并挤出到成型口模，再通过真空冷却成型水槽进行进一步的交联反应和成型；

步骤S3、通过设定直径绞盘缠绕、同步焊接工艺生产得到交联聚丙烯PP-X缠绕结构壁大口径排污管。

一种地下管廊大口径交联聚丙烯缠绕结构壁管道的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

步骤S1、将管道的配方原辅材料在混合搅拌机中继续充分的搅拌混合；所述管道的材料为交联聚丙烯高分子改性材料，交联聚丙烯高分子改性材料的配方组分为：

100重量份的聚丙烯粉末；6-30重量份增强用填充母料；2-45重量份增韧用聚乙烯；0.5-5重量份的润滑剂；0.5-3重量份的引发剂；0.5-1.5重量份的催化剂；2-10重量份的交联剂；2-10重量份的交联助剂；0.5-10重量份的色母粒；

步骤S2、将搅拌混合后的原料投入螺杆挤出机料斗中，通过经过改造后的螺杆在设定的温度条件下进行前期的引发交联反应并挤出到成型口模，再通过真空冷却成型水槽进行进一步的交联反应和成型；

步骤S3、通过特定直径绞盘缠绕、同步焊接工艺生产大口径管廊用交联聚丙烯排污管道。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤S1中，引发剂为过氧化二异丙苯DCP；催化剂为二月桂酸二丁基锡DBTL；交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷VTMOS；交联助剂为不饱和烃类。

作为本发明的一种优选方案，所述管道包括管道本体、设置于管道本体两端的法兰连接机构；法兰连接机构采用热熔焊接方式固定在管道本体。

本发明的有益效果在于：本发明提出的地下管廊大口径交联聚丙烯缠绕结构壁管道的制备方法，具有比原有聚丙烯材料更加优越的耐高温(热变形温度提高百分之三十以上)、耐久性和耐化学腐蚀性能，更好的强度和刚度及抗绕曲性能，同时其阻燃性能也得到大大提高。

附图说明

图1为本发明地下管廊大口径缠绕结构壁管道的结构示意图。

图2为本发明缠绕结构壁管道中管道单元的结构示意图。

图3为法兰连接单元的结构示意图。

图4为密封条的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

本发明揭示了一种地下管廊大口径交联聚丙烯缠绕结构壁管道(具体为地下管廊排水排污专用大口径法兰连接式交联聚丙烯PP-X缠绕结构壁管道)的制备方法，请参阅图1、图2，地下管廊大口径交联聚丙烯缠绕结构壁管道包括至少一管道单元，管道单元包括管道本体1、设置于管道本体1两端的法兰连接机构2；所述法兰连接机构2包括至少一个法兰连接单元，各个法兰连接单元拼合为完整的法兰。

所述法兰连接单元的一侧设有榫头、卯腔，卯腔内设有密封条；当然，法兰连接单元的连接面也可以为平面(不设置凹槽)，两个法兰连接单元之间设有密封条。密封条可以为环形结构，也可以由若干密封条单元拼合成一个环形。

法兰连接单元的外侧设有若干腰形安装孔，密封条为中空设计；相邻的管道单元之间的法兰连接机构通过固定机构固定；固定机构穿过两个管道单元对应的腰孔，实现两个管道单元的固定。

所述制备方法包括如下步骤：

【步骤S1】将管道的配方原辅材料在混合搅拌机中继续充分的搅拌混合；

所述管道的材料为交联聚丙烯高分子改性材料，交联聚丙烯高分子改性材料的配方组分为：

100重量份的聚丙烯粉末；6-30重量份增强用填充母料；2-45重量份增韧用聚乙烯；0.5-5重量份润滑剂；0.5-3重量份过氧化二异丙苯DCP作为引发剂；0.5-1.5重量份二月桂酸二丁基锡DBTL，作为催化剂；2-10重量份乙烯基三甲氧基硅烷VTMOS，作为交联剂；2-10重量份不饱和烃类，作为交联助剂；0.5-10重量份色母粒。

所述引发剂为分解后能产生带有苯环自由基的引发剂；所述交联剂为带有烯类双键的多官能团的有机硅烷类；所述交联剂具体为乙烯基三甲氧基硅烷VTMOS，或者为同类有机硅烷组成的复合交联剂。

【步骤S2】通过具有反应型双螺杆挤出机在180-220℃温度区间实现接枝和交联，通过经过改造后的螺杆在设定的温度条件下进行前期的引发交联反应并挤出到成型口模，再通过真空冷却成型水槽进行进一步的交联反应和成型，冷却水温度控制在一定的温度区间内，以便有利于进一步的交联反应。

【步骤S3】通过设定直径绞盘缠绕成型工艺，生产得到交联聚丙烯PP-X缠绕结构壁大口径排污管的管体部分；

【步骤S4】、将对应口径的特制法兰片与管体进行焊接。

实施例二

一种地下管廊大口径交联聚丙烯缠绕结构壁管道的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

步骤S1、将管道的配方原辅材料在混合搅拌机中继续充分的搅拌混合；所述管道的材料为交联聚丙烯高分子改性材料，交联聚丙烯高分子改性材料的配方组分为：

100重量份的聚丙烯粉末；6-30重量份增强用填充母料；2-45重量份增韧用聚乙烯；0.5-5重量份的润滑剂；0.5-3重量份的引发剂；0.5-1.5重量份的催化剂；2-10重量份的交联剂；2-10重量份的交联助剂；0.5-10重量份的色母粒；

步骤S2、将搅拌混合后的原料投入螺杆挤出机料斗中，通过经过改造后的螺杆在设定的温度条件下进行前期的引发交联反应并挤出到成型口模，再通过真空冷却成型水槽进行进一步的交联反应和成型；

步骤S3、通过特定直径绞盘缠绕、同步焊接工艺生产大口径管廊用交联聚丙烯排污管道的管体部分；

【步骤S4】、将对应口径的特制法兰片与管体进行焊接。

实施例三

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，交联聚丙烯高分子改性材料的配方组分为：100重量份的聚丙烯粉末；30重量份增强用填充母料；45重量份增韧用聚乙烯；5重量份润滑剂；3重量份过氧化二异丙苯DCP作为引发剂；1.5重量份二月桂酸二丁基锡DBTL，作为催化剂；10重量份乙烯基三甲氧基硅烷VTMOS，作为交联剂；10重量份不饱和烃类，作为交联助剂；10重量份色母粒。

实施例四

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，交联聚丙烯高分子改性材料的配方组分为：100重量份的聚丙烯粉末；6重量份增强用填充母料；2重量份增韧用聚乙烯；0.5重量份润滑剂；0.5重量份过氧化二异丙苯DCP作为引发剂；0.5重量份二月桂酸二丁基锡DBTL，作为催化剂；2重量份乙烯基三甲氧基硅烷VTMOS，作为交联剂；2重量份不饱和烃类，作为交联助剂；0.5重量份色母粒。

综上所述，本发明提出的地下管廊大口径交联聚丙烯缠绕结构壁管道的制备方法，具有比原有聚丙烯材料更加优越的耐高温(热变形温度提高百分之三十以上)、耐久性和耐化学腐蚀性能，更好的强度和刚度及抗绕曲性能，同时其阻燃性能也得到大大提高。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。