钢与无极性塑料粘结新方法 【技术领域】
本发明涉及内外复塑钢管的制造，特别是一种在钢管内牢固粘衬无极性塑料的新方法。
背景技术
镀锌钢管内锌层脱落，铁管表面锈蚀，噬铁细菌生长、结垢、出锈水，不但污染水质，而且使水流阻力增加，使用寿命降低。内外复塑钢管即外覆塑内衬塑钢管，是在外层钢管的内壁复衬聚乙烯塑料管，在外层钢管外包覆聚乙烯塑料层。从而大大提高钢管在输冷水、热水、煤气过程中的耐腐蚀性能，又保留了镀锌输水钢管采用螺纹联接密封性好、价格低廉的优点，克服了采用卡接联接的塑料管易漏水和塑料管易老化的缺陷，是输气输水钢管的升级换代的理想产品。
钢材中铁原子，外层轨道分布着2个电子，2个电子不可能在球面上均匀分布，故铁是有极性地。有许多塑料分子也是有极性的，如聚氯乙烯是在聚乙烯分子链上联接着氯分子，氯原子和碳氢原子的外层电子数量不一样，造成外层电子分布不均匀，造成聚氯乙烯分子也是有极性的。
聚氯乙烯的分子结构如下：
有极性的铁分子和有极性的聚氯乙烯分子容易通过粘结剂粘结在一起。日本的衬塑复合钢管大多衬复聚氯乙烯，但聚氯乙烯分子中的氯原子在光照和受热时脱离出来，氯原子和氢原子结合成为盐酸，进入水中，污染水质；这样聚氯乙烯在光照和受热时容易因高分子链散脱而老化。我们在开发钢塑复合管时衬聚乙烯塑料管。聚乙烯是纯碳氢化合物，聚乙烯分子式为：
不加任何添加剂，性能好，不易老化。但聚乙烯分子中碳原子旁均匀地分布着氢原子，聚乙烯分子是无极性的。有极性的铁和无极性的聚乙烯之间是很难粘结，成为衬塑复合钢管生产中的难题。
镀锌钢管因不耐腐蚀，不能埋地使用，外覆塑料层衬塑复合钢管可以埋地使用，解决复合钢管外表面的耐腐蚀问题。
要求钢管外覆聚乙烯塑料层与钢管之间粘结良好，确保钢管带着外覆塑料层车削螺纹。外覆塑料层不会发生拱起和离层现象。
本发明解决钢管内聚乙烯塑料管和钢管的粘结难题，又解决了钢管外覆聚乙烯塑料层和钢管之间粘结难题。
本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术在钢管内衬无极性聚乙烯不易粘结，出现大量气泡的问题，又提供一种方法，确保钢管外包覆聚乙烯与钢管牢固粘结。
本发明的技术解决方案是：一种热熔胶在熔融状态下涂覆在有一定温度的聚乙烯塑料管的外表面。然后插入钢管内，送入复合加热炉；一种用于钢管内牢固粘衬无极性塑料的加热炉具，包括加热炉和夹具，其特点是：该加热炉呈长的矩形结构，炉壁为双层，在炉内壁和炉外壁之间为空气加热区，区内设置电热丝；该加热炉的顶部沿轴向均匀地设有多个耐热风扇，在炉顶内壁与风扇相对应开设有通风口；该加热炉底部沿轴向的底内壁均匀地开设有多个通风口；该加热炉两端还设有可开闭的炉门。所说电热丝是分段设置分段供电的，其电加热功率是分段可调的。该夹具一端敞口，另一端封闭，其敞口端具有内圆柱面，封闭端的中央设压缩空气进口，敞口端和封闭端之间具有内圆锥面；一种热熔胶在熔融状态下涂敷在钢管的外表面，当时钢管已加热到一定温度，把熔融的聚乙烯塑料再涂敷在热熔胶的外表面。
【附图说明】
图1是加热炉主视示意图。
图2是图1AA剖面图。
图3是夹具及使用安装示意图。
图4是复合管结构图。
图中：
1-加热炉，2-夹具，3-钢管，4-内衬聚乙烯管
5-外包覆聚乙烯层，6-内衬管热熔胶层，7-外包覆热熔胶层
11-炉内壁，12-炉外壁，13-通风口，14-通风口，
15-空气加热区，16-风扇，21-内圆柱面，22-内圆锥面，
23-封闭端，24-压缩空气进口，25-出气口。
【具体实施方式】
一种钢与无极性塑料粘结新方法。先请参阅图4，4为内衬聚乙烯管，把熔融的热熔胶层6涂敷在内衬聚乙烯管4外表面，然后把内衬聚乙烯管4插入钢管3的内孔。然后把插入内衬聚乙烯管4的钢管3送入复合管加热炉内。请参阅图1和图2，图1是本发明加热炉主视示意图，图2是图1的AA剖面图，由图可见，本发明加热炉1外形具有长的矩形结构，炉壁为双层，在炉内壁11和炉外壁12之间为空气加热区15，区内设置电热丝(图中未画)，该加热炉1的顶部沿轴向均匀地布设有多个耐热风扇16，在炉顶内壁11与风扇16相对应开设有通风口14，该加热炉1底部沿轴向的底内壁11均匀地开设有多个通风口13，该加热炉1两端还设有可开闭的炉门(图中未画)，当电热丝通电，对空气加热区15的空气加热，炉内壁11和炉外壁12之间的空气受电热丝加热，上升，同是顶部风扇16启动，迫使热空气由通风口14吸入并自上而下经过炉内的受热体(例如钢管)，再从底部通风口13进入炉内壁11和炉外壁12的夹层空气加热区15由电热丝加热，构成一个炉内热空气的闭路加热循环。如此，炉内形成了一个均匀的热场，改变了传统加热炉上热下冷温差大的弊病，整个炉内温差恒定不超过2℃。
尤其是空气加热区15的电热丝采用分段设置分段供电后，其电加热功率分段可控的话，不仅可控制整个加热炉的炉内的温度，还可控制使加热炉沿轴向的温度分布有所变化，可形成更适合于钢管内牢固粘衬无极性塑料的热场分布。
本发明加热炉具的另一个重要内容就是设计了特殊的夹具，如图3所示，图3是实用新型夹具及其使用安装示意图，该夹具2的外观为圆柱状，其一端敞口，另一端封闭，敞口端具有内圆柱面21，封闭端23的中央设有压缩空气进口24，敞口端和封闭端之间具有内圆锥面22，内圆柱面21还留有出气口25。
本发明的使用过程大致如下：
1、接通电源，加热炉1中空气加热区15中的电热丝加热空气，在风扇16的驱动下，加热炉腔内空气不断循环加热，直到温度达到聚乙烯管和热熔融温度；
2、将聚乙烯管4外涂上热熔胶后套入钢管3中，塑管4比钢管3长；
3、将夹具2套在钢管3和塑管4的两端，如图3所示，由于夹具2的内圆锥面22可确保当塑管4外径和长度受热时发生变化时，塑管4仍能与夹具2的内圆锥面22密切接触；
4、将套有夹具2的钢管3和塑管4用小车从加热炉1端面推入加热炉1中，当温度升到塑料管4发生软化的时候，钢管装入炉内后有气管把压缩空气从炉外经过压缩空气进口24通入塑管4内，塑管4紧贴夹具2内壁，从而使塑管4和夹具2构成的空腔很好地密封着，不会漏气，使空腔内始终保持较大的压力，在较大的压力作用下，使钢管3和塑管4之间牢固地粘结在一起。
图3中25为出气口，在高温下并在空腔内较大的压力作用下，塑管4开始膨胀，把钢管3和塑管4之间的间隙中的空气赶出来，出气口25是空气被赶出的通道。图4中衬有聚乙烯管4的钢管3外表面涂敷热熔胶层7，在热熔胶层7外，涂敷熔融的聚乙烯层5。
经实验证明，利用本发明的热熔胶6、7，利用加热炉1使炉内的温度能很好进行控制，由于本发明夹具2使塑管4和夹具2构成的空腔内始终保持较大的压力，使钢管3和无极性的塑料管4之间牢固地粘结在一起。并使钢管3和无极性塑料层5之间牢固地粘结在一起。采用本发明进行钢管与聚乙烯粘结已成功地制造出无气泡的粘结牢固的内衬塑外包覆复合钢管。