[发明专利]紧衬聚四氟乙烯的高温冷却制造法

说明书

目前常用的制造聚四氟乙烯衬里管道的方法要两种。一种采用推料法制作，另一种采用棒料车削成聚四氟乙烯薄膜带，将其缠绕在金属管道模具上，再用玻璃布扎紧，然后烧结成型，脱模后即得到聚四氟乙烯内衬管。用上述两种方法制得的聚四氟乙烯内衬管，再衬入钢管内。但是它们都衬得不够紧密，所以未能真正解决聚四氟乙烯内衬管的热胀、冷缩、蠕变等量值比较大的致命弱点，导致聚四氟乙烯衬里管道在输送带温流体介质时出现内衬管塌陷；或者两端法兰翻边口收缩拉断，使管道内腔堵塞，进而使运行失效。为了使聚四氟乙烯衬里管道具有一定的刚性，并减少热胀、冷缩量，使其在带温输送流体介质时不致塌陷，又出现一种带金属丝网夹层的聚四氟乙烯内衬管道；但是，这种管道内的金属丝网夹层和聚四氟乙烯的膨胀系数相差甚大，在带温运行时会使其拉裂而失效，使用寿命更短。所以上述几种聚四氟乙烯管道都不能保证生产使用周期，给用户带来极大损失。

究其原因是因为现有加工制作的挤出管(推料法)、缠绕管和带金属丝网夹层缠绕管等，其管子材料，即聚四氟乙烯的密度不够，一般比重都在2．0以下，分子结构不够紧密，所以管道在受热时，其聚四氟乙烯分子具有一定的活动范围，因而，使聚四氟乙烯管道在使用时产生较大的变形、热胀、蠕变及严重的收缩，导致在使用过程中制品报废。

此外，现有方法聚四氟乙烯衬里管的外径小于钢管内径以便于衬入，但是衬里和钢管之间的空气难以排尽，在真空运行时容易拉塌内衬，使运行失效。

本发明的目的是提供一种衬里自身强度高的紧衬聚四氟乙烯管道的高温冷却制造法。

进一步，本发明的另一个目的是提供一种衬里和钢管之间真空度大的紧衬聚四氟乙烯管道的制造方法。

本发明包括以下工艺步骤：

一．管道成型

将聚四氟乙烯棒料车削成聚四氟乙烯薄膜带，然后缠绕到金属管模具上，并用玻璃布扎紧，烧结成型为聚四氟乙烯内衬管。

二．脱模

将烧结成型的聚四氟乙烯内衬管在模具上扩大并脱卸下来。

三．加温冷却

将脱卸下来的聚四氟乙烯内衬管加温到300℃～380℃，升温速度50℃～70℃，保温8～24小时，再冷却至常温。

四．紧衬

将聚四氟乙烯内衬管拉入钢管内。

五．翻边

聚四氟乙烯的内衬管缀入钢管内后，两端留适当的翻边余量，进行翻边处理。

通过以上工艺步骤可以制成高强度的聚四氟乙烯衬里管。

进一步，为提高聚四氟乙烯衬里的强度，在进行步骤一管道成型前，先将聚四氟乙烯棒料加热至300℃～380℃，升温速度为50℃～70℃／小时，再保温8～24小时，再自然冷却至常温。

更进一步，为提高聚四氟乙烯衬里和钢管之间的真空度，增强聚四氟乙烯内衬管在真空条件下的运行强度，在工艺步骤四紧衬中采取如下措施：

a．聚四氟乙烯内衬管的直径大于钢管内径1～5毫米。

b．聚四氟乙烯内衬管的管头端部直径小于钢管直径，所述的内衬管管头内翻，用夹头将管头夹牢。

c．清理钢管内壁。

d．将夹好内衬管头的聚四氟乙烯内衬管，用缀拉设备强制衬入钢管内。

本发明的优点在于：制作聚四氟乙烯内衬管的原料和半成品聚四氟乙烯成型管都曾进行过热处理，即加温到聚四氟乙烯冷却后收缩量最小的范围内，约为钢系数的1～2倍以下，此时，聚四氟乙烯的比重在2．2～2．3之间。使聚四氟乙烯分子团链稳定在一定范围内，因而可以控制其分子在受热、冷却时只具有最小的活动范围。进而解决了聚四氟乙烯成型内衬管在受热、冷却时膨胀、收缩和蠕变量较大的问题，达到了在带温介质中应用不会发生塌陷、断裂和内腔堵塞等缺点，即使在真空条件下运行，也具有较高的可靠性。

此外，由于采用内衬管外径大于钢管内径的紧衬法，在将内衬管缀拉入钢管时已将钢管壁和聚四氟乙烯内衬管外壁之间的夹层空气基本排除，使其处于真空状态。故聚四氟乙烯内衬管在真空运行时不致被拉塌而塌陷。所以产品达到了在真空条件下运行的技术要求。

下面结合附图进一步说明本发明：

图1是本发明的工艺流程图

图2是缀拉紧衬工艺示意图

实施例一

参照附图：本发明所述的紧衬聚四氟乙烯的高温冷却制造法，包括以下工艺步骤：

一．管道成型

将聚四氟乙烯棒料车削成聚四氟乙烯薄膜带，然后缠绕到金属管模具上，并用玻璃布扎紧，烧结成型为聚四氟乙烯内衬管。

二．脱模