專(zhuān)利名稱(chēng)：金屬聚烯烴回轉(zhuǎn)成型襯里制造工藝及其產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用回轉(zhuǎn)成型方法制造金屬聚烯烴襯里、特別是金屬多層聚烯烴襯里的工藝及其產(chǎn)品。
在化工、冶金行業(yè)，大量使用金屬防腐襯里制品如管道和設(shè)備，常見(jiàn)的金屬防腐襯里特別是大型的管道和設(shè)備的金屬防腐襯里有的是采用回轉(zhuǎn)成型方法制造。我們知道，回轉(zhuǎn)成型方法是塑料加工的一種傳統(tǒng)方法，它是制造大型中空全塑制品的比較理想的方法之一。而市場(chǎng)上適合于回轉(zhuǎn)成型方法制造金屬防腐襯里的聚乙烯有多種牌號(hào)，它們的共同特點(diǎn)除了抗腐蝕性良好外，還有成型后抗粘接性良好，也就是俗稱(chēng)的脫模性良好，這一點(diǎn)卻與金屬防腐襯里技術(shù)要求的成型后的襯里與金屬的粘接強(qiáng)度越高越好恰恰相反。正因?yàn)槿绱?，我們看到的金屬聚乙烯回轉(zhuǎn)成型襯里制品、特別是管道與設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)脫殼與撕裂現(xiàn)象。也就是說(shuō)，采用回轉(zhuǎn)成型方法制造的金屬聚乙烯襯里，由于金屬材料與聚乙烯襯里層之間沒(méi)有足夠的粘接強(qiáng)度，而兩者的熱膨脹系數(shù)又相差甚遠(yuǎn)，所以在環(huán)境溫度變化的情況下，兩者之間會(huì)發(fā)生相對(duì)移位，造成聚乙烯襯里層的脫殼或撕裂。如果金屬材料與聚乙烯襯里層之間有足夠的粘接強(qiáng)度，在溫度變化的情況下，則能有效地控制聚乙烯襯里層對(duì)金屬材料的軸向移位，變軸移位為徑向膨脹。怎樣才能達(dá)到這一點(diǎn)呢？本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有金屬聚乙烯回轉(zhuǎn)成型襯里存在的上述問(wèn)題，提供一種采用回轉(zhuǎn)成型方法制造金屬多層聚烯烴襯里的制造工藝及其產(chǎn)品。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是這樣的我們知道，對(duì)于非極性的聚烯烴類(lèi)物料與金屬材料形成高強(qiáng)度粘接是比較困難的，但是，聚烯烴類(lèi)中的聚乙烯具有如下特性(一)隨著密度下降、熔體指數(shù)增高，聚乙烯的粘接強(qiáng)度增加；(二)在過(guò)熱狀態(tài)，聚乙烯的碳自由基會(huì)與空間氧分子形成過(guò)氧化物自由基，這局部改變了聚乙烯結(jié)構(gòu)，使其表面部分極化，改善了粘接性。根據(jù)聚乙烯的這兩個(gè)特性，我們采用回轉(zhuǎn)成型法，在金屬結(jié)構(gòu)件內(nèi)形成多層次不同組分的聚烯烴襯里層，每一層具有不同的物理性能，各種物理性能的組合能滿足金屬結(jié)構(gòu)件對(duì)防腐的技術(shù)要求。首先，將金屬外結(jié)構(gòu)件加熱至第一層襯里層物料的塑化溫度280°～340℃；其次，向金屬外結(jié)構(gòu)件內(nèi)投入第一層襯里層物料，第一層選擇密度低于0.920克/[厘米]3聚乙烯85～90％加聚丙烯或聚丁烯10～15％、混合后熔體指數(shù)為3.8～5.0克/10分鐘的混合物做為物料，形成具有熱穩(wěn)定性的做為粘接層的聚烯烴襯里層；第二，向第一層聚烯烴襯里層內(nèi)投第二層襯里層物料，第二層選擇密度為0.925～0.930克/[厘米]3、熔體指數(shù)為2.2～3.0克/10分鐘的聚乙烯97.5～99％加碳黑1～2.5％做為物料，形成具有防開(kāi)裂性的做為結(jié)構(gòu)層的聚乙烯襯里層；第四，繼續(xù)將金屬外結(jié)構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)，直至其冷卻。
如上述金屬聚烯烴回轉(zhuǎn)成型襯里制造工藝，為了改善襯里層的防腐蝕性能，在金屬結(jié)構(gòu)件內(nèi)再形成一層聚烯烴襯里層。首先，在形成做為結(jié)構(gòu)層的第二層聚乙烯襯里層后，向第二層聚乙烯襯里內(nèi)投入第三層里層物料，形成具有抗浸透性的表面層，第三層襯里層物料選擇密度為0.910～0.915克/[厘米]3、熔體指數(shù)為0.9～2.0克/10分鐘改性聚乙烯；其次，繼續(xù)將金屬外結(jié)構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)，直至其冷卻。
根據(jù)上述金屬聚烯烴回轉(zhuǎn)成型襯里制造工藝制造的產(chǎn)品，它由金屬外結(jié)構(gòu)件及設(shè)置在金屬外結(jié)構(gòu)件內(nèi)的兩層物理性能不同的襯里層構(gòu)成，做為粘接層的第一層是由密度低于0.920克/[厘米]3聚乙烯85～90％加聚丙烯或聚丁烯10～15％組成的熔體指數(shù)為3.8～5.0克/10分鐘的混合物制成；做為結(jié)構(gòu)層的第二層是由密度為0.925～0.930克/[厘米]3、熔體指數(shù)為2.2～3.0克/10分鐘的聚乙烯97.5～99％加碳黑1～2.5％的混合物制成。
如上述金屬聚烯烴回轉(zhuǎn)成型襯里制造工藝制造的產(chǎn)品，在金屬外結(jié)構(gòu)件內(nèi)再設(shè)置一層襯里層，它由金屬外結(jié)構(gòu)件及設(shè)置在金屬外結(jié)構(gòu)件內(nèi)的三層物理性能不同的襯里層構(gòu)成，第三層是由密度為0.910～0.915克/[厘米]3、熔體指數(shù)為0.9～2.0克/10分鐘的改性聚乙烯制成，它做為聚烯烴襯里的表面層。
如上述金屬聚烯烴回轉(zhuǎn)成型襯里制造工藝，在形成做為粘接層的第一層聚烯烴襯里或者在形成做為結(jié)構(gòu)層的第二層聚乙烯襯里后，如果金屬外結(jié)構(gòu)件的溫度降至低于第二層襯里層物料的塑化溫度或者降至低于第三層襯里層物料的塑化溫度，則應(yīng)再次對(duì)金屬外結(jié)構(gòu)件加熱至第二層襯里層物料的塑化溫度或者加熱至第三層襯里層物料的塑化溫度，然后再繼續(xù)下面的步驟。
本發(fā)明的制造工藝采用回轉(zhuǎn)成型法在金屬結(jié)構(gòu)件內(nèi)制備多層的聚烯烴襯里層，每一層由不同的物料制成，形成具有不同物理性能的襯里層，它拓寬了回轉(zhuǎn)成型法的應(yīng)用領(lǐng)域，解決了聚烯烴防腐襯里與金屬結(jié)構(gòu)件的粘接難的問(wèn)題，而且工藝簡(jiǎn)單；由它制造的產(chǎn)品，其粘接層具有良好的熱穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)層具有良好的防開(kāi)裂性，還有其表面層具有良好的抗浸透性，它們的組合致使該產(chǎn)品具有一個(gè)好的金屬防腐襯里產(chǎn)品所應(yīng)有的良好性能。


圖1是本發(fā)明的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖。
下面介紹本發(fā)明的實(shí)施例。
本發(fā)明的制造工藝采用回轉(zhuǎn)成型法，它的工藝步驟如下1、將金屬外結(jié)構(gòu)件加熱至第一層襯里層物料的塑化溫度280℃。
2、將選擇好的第一層襯里層所用物料投入金屬外結(jié)構(gòu)件內(nèi)，并將金屬外結(jié)構(gòu)件橫直軸向360℃轉(zhuǎn)動(dòng)，待完全塑化后即形成做為粘接層的第一層聚烯烴襯里。
3、將選擇好的第二層襯里層所用物料投入第一層聚烯烴襯里內(nèi)，并將金屬外結(jié)構(gòu)件橫直軸向360℃轉(zhuǎn)動(dòng)，待完全塑化后即形成做為結(jié)構(gòu)層的第二層聚乙烯襯里。
4、將選擇好的第三層襯里層所用物料投入第二層聚乙烯襯里內(nèi)，并將金屬外結(jié)構(gòu)件橫直軸向360℃轉(zhuǎn)動(dòng)，待完全塑化后即形成做為表面層的第三層聚乙烯襯里。
5、繼續(xù)將金屬外結(jié)構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)，直至金屬外結(jié)構(gòu)件冷卻。
上述的本發(fā)明制造工藝，各實(shí)施例的第一層、第二層、第三層襯里層所用的物料采用如下組合例一第一層，密度為0.920克/[厘米]3聚乙烯85％加聚丙烯15％、熔體指數(shù)為3.8～5.0克/10分鐘的混合物；第二層，密度為0.930克/[厘米]3、熔體指數(shù)為2.2～3.0克，/10分鐘聚乙烯97.5％加碳黑2.5％的混合物；第三層，密度為0.915克/[厘米]3、熔體指數(shù)為0.9～2.0克/10分鐘改性聚乙烯。
例二第一層，密度為0.913克/[厘米]3聚乙烯90％加聚丙烯10％、熔體指數(shù)為3.8～5.0克/10分鐘的混合物；第二層，密度為0.925克/[厘米]3熔體指數(shù)為2.2～3.0克/10分鐘聚乙烯99％加碳黑1％的混合物；第三層，密度為0.910克/[厘米]3、熔體指數(shù)為0.9～2.0克/10分鐘改性聚乙烯。
例三第一層，密度為0.910克/[厘米]3聚乙烯85％加聚丙烯15％、熔體指數(shù)為3.8～5.0克/10分鐘的混合物；第二層，密度為0.930克/[厘米]3、熔體指數(shù)為2.2～3.0克/10分鐘聚乙烯99％加碳黑1％的混合物；第三層，密度為0.915克/[厘米]3、熔體指數(shù)為0.9～2.0克/10分鐘改性聚乙烯。
例四第一層，密度為0.920克/[厘米]3聚乙烯90％加聚丙烯10％、熔體指數(shù)為3.8～5.0克/10分鐘的混合物；第二層，密度為0.925克/[厘米]3熔體指數(shù)為2.2～3.0克/10分鐘聚乙烯97.5％加碳黑2.5％的混合物；第三層，密度為0.910克/[厘米]3、熔體指數(shù)為0.9～2.0克/10分鐘改性聚乙烯。
上術(shù)這的本發(fā)明制造工藝，其中第一層襯里層物料中所用的聚丙烯可由聚丁烯來(lái)代潛。
上述的本發(fā)明制造工藝，其中步驟1所需的塑化溫度可為340℃。
上述的本發(fā)明制造工藝，其制備的各層襯里層的厚度可視制成的金屬聚烯烴回轉(zhuǎn)成型襯里產(chǎn)品的具體技術(shù)要求而定，可厚可薄。
上述的本發(fā)明制造工藝，在完成第二步驟即形成做為粘接層的第一層聚烯烴襯里層或者在完成第三步驟即形成做為結(jié)構(gòu)層的第二層聚乙烯襯里層后，如果金屬外結(jié)構(gòu)件的溫度降至低于第二層襯里層物料的塑化溫度或者降至低于第三層襯里層物料的塑化溫度，則應(yīng)再次對(duì)金屬外結(jié)構(gòu)件加熱至第二層襯里層物料的塑化溫度或者加熱至第三層襯里層物料的塑化溫度，然后再繼續(xù)下面的步驟。
用上述制造工藝制造的本發(fā)明的產(chǎn)品，如圖1所示，其中1是金屬外結(jié)構(gòu)件、2是第一層聚烯烴襯里層、3是第二層聚乙烯襯里層、4是第三層聚乙烯襯里層。
上述的本發(fā)明制造工藝，還可適合于制備襯里層多于三層的多層襯里的金屬聚烯烴回轉(zhuǎn)成型襯里產(chǎn)品用。相應(yīng)地，制備的金屬聚烯烴回轉(zhuǎn)成型襯里產(chǎn)品具有多于三層的多層襯里。
權(quán)利要求
1.一種金屬聚烯烴回轉(zhuǎn)成型襯里制造工藝，它采用回轉(zhuǎn)成型法，其特征在于(1)將金屬外結(jié)構(gòu)件加熱至第一層襯里層物料的塑化溫度280°～340℃；(2)選擇密度低于0.920克/[厘米]3聚乙烯85～90％加聚丙烯或聚丁烯10～15％的混合物、且混合物熔體指數(shù)為3.8～5.0克/10分鐘做為第一層襯里層所用物料，將其投入金屬外結(jié)構(gòu)件內(nèi)，并將金屬外結(jié)構(gòu)件橫直軸向360°轉(zhuǎn)動(dòng)，待完全塑化后即形成做為粘接層的第一層聚烯烴襯里；(3)選擇密度為0.925～0.930克/[厘米]3、熔體指數(shù)為2.2～3.0克/10分鐘聚乙烯97.5～99％加碳黑1～2.5％的混合物做為第二層襯里層所用的物料，將其投入第一層聚烯烴襯里內(nèi)，并將金屬外結(jié)構(gòu)件橫直軸向360°轉(zhuǎn)動(dòng)，待完全塑化后即形成做為結(jié)構(gòu)層的第二層聚乙烯襯里；(4)繼續(xù)將金屬外結(jié)構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)，直至金屬外結(jié)構(gòu)件冷卻。
2.一種由權(quán)利要求1所述的金屬聚烯烴回轉(zhuǎn)成型襯里制造工藝制造的產(chǎn)品，其特征在于在金屬外結(jié)構(gòu)件內(nèi)襯有兩層物理性能不同的襯里層，做為粘接層的第一層是由密度低于0.920克/[厘米]3聚乙烯85～90％加聚丙烯或聚丁烯10～15％組成的熔體指數(shù)為3.8～5.0克/10分鐘的混合物制成；做為結(jié)構(gòu)層的第二層是由密度為0.925～0.930克/[厘米]3、熔體指數(shù)為2.2～3.0克/10分鐘的聚乙烯97.5～99％加碳黑1～2.5％的混合物制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬聚烯烴回轉(zhuǎn)成型結(jié)果的制造工藝，其特征在于第(4)步驟，在完成第(3)個(gè)步驟即形成做為結(jié)構(gòu)層的第二層聚乙烯襯里后，選擇密度為0.910～0.915克/[厘米]3、熔體指數(shù)為0.9～2.0克/10分鐘改性聚乙烯做為第三層襯里層所用物料，將其投入第二層聚乙烯襯里內(nèi)，并將金屬外結(jié)構(gòu)件橫直軸向360℃轉(zhuǎn)動(dòng)，待完全塑化后即形成做為抗浸透層的第三層聚乙烯襯里；第(5)步驟，繼續(xù)將金屬外結(jié)構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)，直至金屬外結(jié)構(gòu)件冷卻。
4.一種由權(quán)利要求3所述的金屬聚烯烴回轉(zhuǎn)成型襯里制造工藝制造的產(chǎn)品，其特征在于在金屬外結(jié)構(gòu)件內(nèi)襯有三層物理性能不同的襯里層，做為粘接層的第一層是由密度低于0.920克/[厘米]3聚乙烯85～90％加聚丙烯或聚丁烯10～15％組成的熔體指數(shù)為3.8～5.0克/10分鐘的混合物制成；做為結(jié)構(gòu)層的第二層是由密度為0.925～0.930克/[厘米]3、熔體指數(shù)為2.8～3.0克/10分鐘的聚乙烯97.5～99％加碳黑1～2.5％制成；做為抗浸透層的第三層是由密度為0.910～0.915克/[厘米]3、熔體指數(shù)為0.9～2.0克/10分鐘的改性聚乙烯構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的金屬聚烯烴回轉(zhuǎn)成型襯里制造工藝，其特征在于在完成第(2)步驟即形成做為粘接層的第一層聚烯烴襯里、或者在完成第(3)步驟即形成做為結(jié)構(gòu)層的第二層聚乙烯襯里后，如果金屬結(jié)構(gòu)件的溫度降至低于第二層襯里層物料的塑化溫度或者降至低于第三層襯里層物料的塑化溫度，則應(yīng)再次對(duì)金屬外結(jié)構(gòu)件加熱至第二層襯里層物料的塑化溫度、或者加熱至第三層襯里層物料的塑化溫度，然后再繼續(xù)下面的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬聚烯烴回轉(zhuǎn)成型襯里的制造工藝及其產(chǎn)品。本發(fā)明的制造工藝適合于采用回轉(zhuǎn)成型之法，在金屬結(jié)構(gòu)件里形成多于一層的聚烯烴襯里，每一層選用不同的物料，形成具有不同的物理特性，如良好的熱穩(wěn)定性、防開(kāi)裂性、抗浸透性等性能的襯里層；由它制造的產(chǎn)品，則具有上述各種特性組合后的良好性能，將是一個(gè)好的金屬防腐襯里產(chǎn)品。
文檔編號(hào)B29C51/16GK1158784SQ96122950
公開(kāi)日1997年9月10日 申請(qǐng)日期1996年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月16日
發(fā)明者王家騏 申請(qǐng)人:溫州市雙嶼防腐設(shè)備制造公司