一种双轴取向两次扩径定径套、管材及管材的制备方法技术

本申请涉及管材成型技术领域，具体而言，涉及一种双轴取向两次扩径定径套、管材及管材的制备方法。一种双轴取向两次扩径管材定径套，包括管状的定径套本体，沿第一预设方向，所述定径套本体内依次设有且依次连通的胚料入口、第一扩径腔、第一定径成型腔、第二扩径腔和第二定径成型腔；沿所述第一预设方向，所述第一扩径腔和所述第二扩径腔的内径均依次增大。该管材的制备方法，配置原料；加入到管材挤出成型机中，挤出管材胚料；将管材胚料通过所述定径套，经一次扩径、冷却、二次扩径、冷却定径，得到管材。在本发明专利技术中，管坯在同一定径套中进行两次扩径处理，两次对高分链取向，进而提高管材的力学性能。

A kind of biaxial orientation twice expanding sizing sleeve, tube and preparation method of tube

【技术实现步骤摘要】
一种双轴取向两次扩径定径套、管材及管材的制备方法
本申请涉及管材成型
，具体而言，涉及一种双轴取向两次扩径定径套、管材及管材的制备方法。
技术介绍
目前，行业内塑料管材生产中常用的是管材外径定径的定径套，定径套的入口内径和出口内径是相同的，在定径套的这段长度内，管子的外表面需要硬化，以使管子离开定径套时，管壁的硬化深度足以使管子能支持自重，不会变形或破裂。在管材定径过程中，管材只会产生轴向拉伸取向，这种单向拉伸取向可增加了管材轴向取向的强度，但管材径向上没有取向，降低了管材径向(即环向)的强度。通过双轴向取向，可对管材的轴向和环向进行取向，提高管材的整体强度，现有双轴取向聚氯乙烯(PVC-0管材)主要的取向方法，一是采用先生产出管材，然后再通过管材加热，通过固定内径芯棒，从内部向外扩径管材和纵向拉伸取向；此种方法生产的管材，拉伸强度高，液压性能好，但温度感，当管材表面温度超过60℃时，管材收缩达到1％，会出现管材接头渗漏，同时太阳暴晒后管材弯曲严重，影响安装使用；由于通过固定内径芯棒扩径，管材壁厚不均匀和壁厚波动，直接影响管材外径的尺寸，不便于通过外径连接管材；再者，由于在扩径过程时，取向时塑料接近玻璃态，使得管材遇热收缩大，不能做预制密封圈，生产难度大，成品率低；通过固定内径芯棒扩径，在生产时进行两次扩径，急需要两台牵引机，两个真空水箱，两次加热，生产成本高。二是通过锥形芯棒进行扩径，但对于大口径管材如315-630mm的产品，生产牵引管材需要4-6人，成品率很低，人工费很高，管材壁厚偏差大。三是通过定径套进行扩径，在高弹态与玻璃转变时一次取向，高弹态取向解决了管材夏天缩颈问题和对温度敏感问题，成品率高，可在做预制密封圈，但取向度不高，管材拉伸强度和液压性能不高。现有的PVC管材在加工过程中，需加入抗冲击改性剂，以提高管材的低温性能，但加入抗冲击改性剂后，管材的拉伸强度有所降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种双轴取向两次扩径定径套、管材及管材的制备方法，通过该定径套，对管材实现两次扩径，提高管材的力学性能。本专利技术提供了一种双轴取向两次扩径管材定径套，包括管状的定径套本体，沿第一预设方向，所述定径套本体内依次设有且依次连通的胚料入口、第一扩径腔、第一定径成型腔、第二扩径腔和第二定径成型腔；沿所述第一预设方向，所述第一扩径腔和所述第二扩径腔的内径均依次增大。进一步的，沿所述第一预设方向，所述第一定径成型腔分为A段管体和B段管体，其中，所述A管体与所述B段管体可拆卸连接。通过更换不同机长度的B段管体，来调节管材的强度。一种基于上述定径套制备管材的方法，包括以下步骤：S1：配置原料；S2：将配置好的原料加入到管材挤出成型机中，挤出管材胚料；S3：在牵引机作用下，将管材胚料通过所述定径套，经一次扩径、冷却、二次扩径、冷却定径，得到管材。进一步地，在所述步骤S2中，所述挤出成型机的机筒温度为：1区200℃，2区190℃，3区185℃，4区180℃，5区175℃，6区170℃；合流芯的温度为170℃；模具温度为：1区180℃，2区180℃，3区175℃，4区175℃；口模温度为195℃。进一步地，在所述步骤S3中，所述定径套中，管材在所述第一扩径腔到所述第一定径成型腔时，所述管材的拉伸取向比为1:(1.3-1.8)。进一步地，在所述步骤S3中，所述定径套中，管材在所述第二扩径腔到所述第二定径成型腔时，所述管材的拉伸取向比为1:(1.2-1.6)。在本专利技术中，取向比指的是扩径后和扩径前，管材的厚度比，该比值由扩径腔和定径成型腔的内径差、挤出速度、牵引速度共同决定。在第一扩径腔和第一定径成型腔时，采用1:(1.3-1.8)的拉伸取向比，在第二次扩径时，采用1:(1.2-1.6)，通过调节两次扩径的拉伸取向比，提高管材的径向取向，进而提高管材径向强度。进一步地，在所述步骤S3中，所述定径套中，所述第一定径成型腔外壁的冷却温度为20-30℃。进一步地，在所述步骤S3中，所述定径套中，所述第二扩径腔和第二定径成型腔外壁的冷却温度为25-45℃。进一步地，所述B段管体的长度为300-2000mm。通过调整第一定径成型腔B段管体的长度，可调节管材的力学性能，在本专利技术中，将B段管体的长度控制在300-2000mm，使得管材在第一定径成型腔中有足够的冷却长度，高分子冷却充分，再通过第二扩径腔进行扩径，随后在第二定径成型腔中进一步冷却。进一步地，所述管材原料按重量份数计，包括以下组分：PVC树脂100份，钙锌稳定剂2-6份，加工改性剂ACR0.5-8份，硬脂酸0.1-0.5份，聚乙烯蜡0.1-0.5份，纳米碳酸钙0.5-10份。在本专利技术的配方中，不添加抗冲改性剂，结合到本专利技术的一步法两次拉伸取向，提高管材的环向取向，进而提高管材的环向强度、耐高温性，减小管材在60℃以上时的热收缩。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：在本专利技术中，该定径套包括第一扩径腔、第一定径成型腔、第二扩径腔和第二定径成型腔，管材在成型过程中，在第一扩径腔中进行第一次扩径，经第一定径成型腔进行定径，随后进入到第二扩径腔进行第二次扩径，在同一定径套中进行两次扩径处理，两次对高分链取向，提高管材轴向和环向高分子链规整排列程度，进而提高管材的力学性能。通过本专利技术的定径套，能经济、方便、稳定、连续地制造出双轴取向塑料管材，提升产品的力学性能、理化性能和更为整洁、光亮、美观的外观结构。并且降低管材成型过程中牵引设备的牵引力，提高生产效率，减少能耗，同时，在保证提高管材力学性能的基础上，通过该定径套成型的管材还能降低壁厚，节省原料，进而降低产品的成本。在本专利技术中，该pvc管材中不含有抗冲击改性剂，通过本专利技术制备管材的方法，以不含有抗冲击改性剂的原料，制备出高拉伸强度和较优低温性能的管材。并且，管材的热收缩小，可在管材上做出预制密封圈，降低生产难度。本专利技术生产的管材与现有取向技术相比，本专利技术管材还可以使用在夏天“四大火炉”城市和夏天沙漠地带，管材表面温度达到60℃时，管材不收缩，有效防止了缩颈渗漏、长度缩短、弯曲变形带来的质量问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对本专利技术中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术提供的双轴取向两次扩径管材定径套的剖视示意图；图标：1-胚料入口，2-第一扩径腔，3-第一定径成型腔，4-第二扩径腔，5-第二定径成型腔，6-进水口，7-出水口，8-储水环，9-通孔。具体实施方式下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行描述。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双轴取向两次扩径管材定径套，包括管状的定径套本体，其特征在于：沿第一预设方向，所述定径套本体内依次设有且依次连通的胚料入口(1)、第一扩径腔(2)、第一定径成型腔(3)、第二扩径腔(4)和第二定径成型腔(5)；/n沿所述第一预设方向，所述第一扩径腔(2)和所述第二扩径腔(4)的内径均依次增大。/n

【技术特征摘要】
1.一种双轴取向两次扩径管材定径套，包括管状的定径套本体，其特征在于：沿第一预设方向，所述定径套本体内依次设有且依次连通的胚料入口(1)、第一扩径腔(2)、第一定径成型腔(3)、第二扩径腔(4)和第二定径成型腔(5)；
沿所述第一预设方向，所述第一扩径腔(2)和所述第二扩径腔(4)的内径均依次增大。


2.根据权利要求1所述的双轴取向两次扩径管材定径套，其特征在于，沿所述第一预设方向，所述第一定径成型腔(3)分为A段管体和B段管体，其中，所述A管体与所述B段管体可拆卸连接。


3.一种基于权利要求2所述的定径套制备管材的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：配置原料；
S2：将配置好的原料加入到管材挤出成型机中，挤出管材胚料；
S3：在牵引机作用下，将管材胚料通过所述定径套，经一次扩径、冷却、二次扩径、冷却定径，得到管材。


4.根据权利要求2所述的制备管材的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述挤出成型机的机筒温度为：1区200℃，2区190℃，3区185℃，4区180℃，5区175℃，6区170℃；合流芯的温度为170℃；模具温度为：1区180℃，2区180℃，3区175℃，4区175℃；口模温度为195℃。

【专利技术属性】
技术研发人员：张双全，林云青，郝洪波，朱鹏飞，王贝贝，
申请(专利权)人：康泰塑胶科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51