專利名稱：一種用于鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層補口的補口帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及屬于鋼質(zhì)管道防腐技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種用于鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層補口的補口帶。
背景技術(shù)：
在鋼質(zhì)管道外防腐工程中，防腐層現(xiàn)場補口十分重要，補口質(zhì)量的好壞對管道防腐工程整體質(zhì)量有著舉足輕重的作用，直接影響到防腐層的壽命。目前，我國長輸管道3LPE 或2LPE防腐層普遍采用輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶(套)或環(huán)氧樹脂底漆+輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶的方式補口。輻射交聯(lián)聚乙烯收縮帶(套)是由經(jīng)高能粒子輻射處理的輻射交聯(lián)聚乙烯基材和熱熔膠復(fù)合而成的一種環(huán)狀或片狀補口材料。補口施工工藝包括噴砂除銹、鋼管預(yù)熱、噴涂或刷涂環(huán)氧底漆、加熱安裝熱收縮帶(套)、檢驗補修等流程。輻射交聯(lián)聚乙烯收縮帶(套)存在許多缺點，首先，補口過程采用手工操作，鋼管預(yù)熱和熱收縮帶(套)烘烤一般使用火焰加熱，溫度準(zhǔn)確性和均勻性難以準(zhǔn)確控制，極大地影響了補口質(zhì)量，嚴(yán)重時甚至燒焦損壞。其次，交聯(lián)聚乙烯基材加熱時彈性收縮力不大，對熱熔膠施加的壓力有限，加之所用熱熔膠以低分子量EVA為主要成分，耐熱差，不能參與環(huán)氧粉末的固化反應(yīng)，粘接強度遠(yuǎn)小于3LPE或2LPE防腐層的水平，往往成為整個管線防腐的薄弱環(huán)節(jié)。最后，輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶(套)須經(jīng)擠出成型、輻射交聯(lián)、延伸、冷卻、涂膠等多道工序制得，成本極高，且無法熱塑回收，對環(huán)境會造成一定破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的輻射交聯(lián)聚乙烯收縮帶(套)存在的不足，提供一種粘結(jié)強度更好，工序更簡單的補口帶。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種用于鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層補口的補口帶，補口帶為單層結(jié)構(gòu)，補口帶材料為熱塑性聚乙烯和聚乙烯膠粘劑的共混物，熱塑性聚乙烯和聚乙烯膠粘劑的共混物中聚乙烯膠粘劑的質(zhì)量含量為5-100%。，熱塑性聚乙烯和聚乙烯膠粘劑的共混物，無須進行交聯(lián)?；旌衔镏袩崴苄跃垡蚁┑暮靠梢詾榱?。實際上，聚乙烯膠粘劑中除分子鏈上 0. 5-1%含量的極性基團外，主體仍是聚乙烯，可以實現(xiàn)聚乙烯的相應(yīng)補口功能。采用熱塑性聚乙烯和聚乙烯膠粘劑的共混物，是為了降低成本。在上述補口帶中，所述補口帶的長度方向與制造補口帶時的擠出壓延方向相同， 聚乙烯與聚乙烯膠粘劑的共混物沿該方向有足夠取向度。補口帶的長度方向要與制造補口帶時的擠出壓延方向相同，是因為補口帶必須在受熱時沿長度方向收縮，以裹緊補口處鋼管。而補口帶只有沿擠出壓延方向才有足夠的取向度，才會受熱收縮。
取向度是指高分子材料在成型加工過程中，受外力及外場的作用，高分子鏈或高分子微晶體會沿外力(外場)方向產(chǎn)生某種程度的取向排列，這種某種程度的取向排列用高聚物的“取向度”來描述。取向度的測試有多種不同的方法。在上述補口帶中，所述補口帶厚度為0. 5-20mm，長度為100-5000mm，寬度為 30-1000mm。在上述補口帶中，所述聚乙烯膠粘劑是聚乙烯與極性單體通過接枝共聚、無規(guī)共聚或嵌段共聚制成的共聚物，所述極性單體為馬來酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸或縮水甘油酯。在上述補口帶中，用于現(xiàn)場補口的熱塑性聚乙烯補口帶分為外熱式和內(nèi)熱式兩種。外熱式補口帶僅為單層結(jié)構(gòu)，材料為聚乙烯與聚乙烯膠粘劑的共混物。外熱式熱塑性聚乙烯補口帶利用補口機具傳遞的熱量或補口處經(jīng)加熱的鋼管傳遞的熱量軟化，分子鏈解除取向，補口帶沿管道周向收縮；同時補口機具施加巨大徑向壓力，補口帶內(nèi)表面與鋼管或環(huán)氧底漆之間、補口帶內(nèi)表面與管端原有外層聚乙烯之間、補口帶內(nèi)表面與本身搭接部分外表面之間都形成牢固粘接，成為完整的補口結(jié)構(gòu)。內(nèi)熱式為補口帶內(nèi)預(yù)埋電熱元件，通電后可發(fā)熱軟化。所述電熱元件優(yōu)選為電熱絲，電熱絲沿補口帶長度方向成蛇形或折線形排布。當(dāng)補口帶受熱軟化收縮時，電熱絲可以同步收縮。預(yù)埋電熱絲時，將兩塊分切好的帶材靠電熱絲的一面快速加熱，表面熔化后，迅速放置電熱絲并壓制成型，制成補口帶?？焖偌訜釒Р谋砻婵煞乐寡a口帶主體受熱收縮，保持沿長度方向的取向度。補口過程中，內(nèi)熱式熱塑性聚乙烯補口帶通電軟化，分子鏈解除取向，補口帶沿管道周向收縮；同時專門補口機具施加巨大徑向壓力，補口帶內(nèi)表面與鋼管或環(huán)氧底漆之間、補口帶內(nèi)表面與管端原有外層聚乙烯之間、補口帶內(nèi)表面與本身搭接部分外表面之間都形成牢固粘接，成為完整的補口結(jié)構(gòu)。聚乙烯和聚乙烯膠粘劑采用符合國內(nèi)SY/T0413-2002標(biāo)準(zhǔn)或GB/T23257-2009標(biāo)準(zhǔn)或德國DIN30670標(biāo)準(zhǔn)或加拿大CAN/CSA Z245. 21標(biāo)準(zhǔn)或IS0/DIS 21809-1標(biāo)準(zhǔn)或法國 NF A 49-710標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)定的材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果1.補口帶與鋼管或環(huán)氧底漆的粘接是通過自身含有的熱塑性聚乙烯膠粘劑與鋼管或環(huán)氧底漆的化學(xué)、物理作用形成的，其粘接原理與直管2LPE或3LPE防腐層完全相同，粘接性能比現(xiàn)有輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶 (套)大大提高。2.聚乙烯膠粘劑中99%以上成分仍為聚乙烯，熱熔焊接性能保持不變，熱塑性補口帶與管端原有外層聚乙烯之間以及與本身搭接部分外表面之間都熱熔成為整體，粘接強度遠(yuǎn)高于現(xiàn)有輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶(套)。3.生產(chǎn)過程簡單，省去輻射交聯(lián)、延伸、 冷卻、涂膠等多道工序，成本便宜。4.所有聚乙烯和聚乙烯膠粘劑都為熱塑性，可以循環(huán)利用，既節(jié)約資源，又保護了環(huán)境。


圖1為本發(fā)明電熱絲蛇形排布的內(nèi)熱式熱塑性聚乙烯補口帶的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明電熱絲折線形排布的內(nèi)熱式熱塑性聚乙烯補口帶的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例1
采用聚乙烯與聚乙烯膠粘劑的共混物，通過擠出壓延生產(chǎn)線制成片材，其中聚乙烯膠粘劑在共混物中的質(zhì)量含量為25%，片材厚度為4mm。將片材分切成為長度為3500mm，寬度為500mm的補口帶，其長度方向與制造片材時的擠出壓延方向相同，材料沿該方向有足夠取向度。補口帶無須進行交聯(lián)，保持熱塑性。補口過程中，熱塑性聚乙烯補口帶受熱軟化， 分子鏈解除取向，補口帶沿管道周向收縮；同時專門補口機具施加巨大徑向壓力，補口帶內(nèi)表面與鋼管或環(huán)氧底漆之間、補口帶內(nèi)表面與管端原有外層聚乙烯之間、補口帶內(nèi)表面與本身搭接部分外表面之間都形成牢固粘接，成為完整的補口結(jié)構(gòu)。實施例2
采用聚乙烯與聚乙烯膠粘劑的共混物，通過擠出壓延生產(chǎn)線制成片材，其中聚乙烯膠粘劑在共混物中的質(zhì)量含量為37. 5%，片材厚度為2. 8mm。將片材分切成為長度為1980mm， 寬度為420mm的帶材，其長度方向與制造片材時的擠出壓延方向相同，材料沿該方向有足夠取向度。帶材無須進行交聯(lián)，保持熱塑性。預(yù)埋電熱絲2時，將兩塊帶材靠電熱絲2的一面快速加熱，表面熔化后，迅速放置電熱絲2并壓制成型，制成補口帶1?？焖偌訜釒Р谋砻婵煞乐寡a口帶1主體受熱收縮，保持沿長度方向的取向度。電熱絲2沿補口帶1長度方向成蛇形排布，當(dāng)補口帶1受熱軟化收縮時，電熱絲2可以同步收縮。補口過程中，熱塑性聚乙烯補口帶1通電軟化，分子鏈解除取向，補口帶1沿管道周向收縮；同時專門補口機具施加巨大徑向壓力，補口帶1內(nèi)表面與鋼管或環(huán)氧底漆之間、補口帶1內(nèi)表面與管端原有外層聚乙烯之間、補口帶1內(nèi)表面與本身搭接部分外表面之間都形成牢固粘接，成為完整的補口結(jié)構(gòu)。如圖1所示。實施例3
采用聚乙烯與聚乙烯膠粘劑的共混物，通過擠出壓延生產(chǎn)線制成片材，其中聚乙烯膠粘劑在共混物中的質(zhì)量含量為50%，片材厚度為1. 2mm。將片材分切成為長度為780mm，寬度為360mm的帶材，其長度方向與制造片材時的擠出壓延方向相同，材料沿該方向有足夠取向度。帶材無須進行交聯(lián)，保持熱塑性。預(yù)埋電熱絲3時，將兩塊帶材靠電熱絲3的一面快速加熱，表面熔化后，迅速放置電熱絲3并壓制成型，制成補口帶1?？焖偌訜釒Р谋砻婵煞乐寡a口帶1主體受熱收縮，保持沿長度方向的取向度。電熱絲3沿補口帶1長度方向成折線形排布，當(dāng)補口帶1受熱軟化收縮時，電熱絲3可以同步收縮。補口過程中，熱塑性聚乙烯補口帶1通電軟化，分子鏈解除取向，補口帶1沿管道周向收縮；同時專門補口機具施加巨大徑向壓力，補口帶1內(nèi)表面與鋼管或環(huán)氧底漆之間、補口帶1內(nèi)表面與管端原有外層聚乙烯之間、補口帶1內(nèi)表面與本身搭接部分外表面之間都形成牢固粘接，成為完整的補口結(jié)構(gòu)。如圖2所示。
權(quán)利要求
1.一種用于鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層補口的補口帶，其特征在于補口帶為單層結(jié)構(gòu)，補口帶材料為熱塑性聚乙烯和聚乙烯膠粘劑的共混物，熱塑性聚乙烯和聚乙烯膠粘劑的共混物中聚乙烯膠粘劑的質(zhì)量含量為5-100%。
2.如權(quán)利要求1所述的補口帶，其特征在于所述補口帶的長度方向與制造補口帶時的擠出壓延方向相同，聚乙烯與聚乙烯膠粘劑的共混物沿該方向有足夠取向度。
3.如權(quán)利要求1所述的補口帶，其特征在于所述補口帶厚度為0.5-20mm,長度為 100-5000mm,寬度為 30_1000mm。
4.如權(quán)利要求1所述的補口帶，其特征在于所述聚乙烯膠粘劑是聚乙烯與極性單體通過接枝共聚、無規(guī)共聚或嵌段共聚制成的共聚物，所述極性單體為馬來酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸或縮水甘油酯。
5.如權(quán)利要求1所述的補口帶，其特征在于所述補口帶內(nèi)預(yù)埋電熱元件，通電后可發(fā)熱軟化。
6.如權(quán)利要求5所述的補口帶，其特征在于所述電熱元件為電熱絲，電熱絲沿補口帶長度方向成蛇形或折線形排布。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層補口的補口帶，補口帶為單層結(jié)構(gòu)，補口帶材料為熱塑性聚乙烯和聚乙烯膠粘劑的共混物，熱塑性聚乙烯和聚乙烯膠粘劑的共混物中聚乙烯膠粘劑的質(zhì)量含量為5-100%。補口帶的粘接性能遠(yuǎn)高于現(xiàn)有輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶。補口帶的生產(chǎn)過程簡單，省去輻射交聯(lián)、延伸、冷卻、涂膠等多道工序，成本便宜。所有聚乙烯和聚乙烯膠粘劑都為熱塑性，可以循環(huán)利用，既節(jié)約資源，又保護了環(huán)境。
文檔編號F16L58/16GK102277094SQ20111019374
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月12日
發(fā)明者何瀏煒, 葉南飚, 寧凱軍, 楊志驊, 王斌, 鄭明嘉, 陳錟 申請人:上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司, 綿陽東方特種工程塑料有限公司, 金發(fā)科技股份有限公司