牛芳芳
(西安航空職業(yè)技術(shù)學院,陜西 西安 710089 )
鋼絲網(wǎng)骨架塑料復合管道是一種內(nèi)外層為高密度聚乙烯管,纏繞鋼絲網(wǎng)作為增強體骨架,采用膠黏劑將鋼絲網(wǎng)增強層與內(nèi)外層的聚乙烯管緊密地粘接在一起而制成的復合管道。這種復合管道兼具塑料管和鋼管的雙重優(yōu)點,其強度和剛度高、低線膨脹系數(shù)和抗蠕變性、使用溫度和耐腐蝕性能高,導熱系數(shù)低,廣泛應用于埋地用供水、輸氣管道系統(tǒng)、化工石化企業(yè)、海水利用管路等各領域[1]。
高密度聚乙烯內(nèi)外層管與鋼絲網(wǎng)增強層之間采用耐高溫、耐腐蝕、高強度的膠黏劑進行粘接,從而實現(xiàn)聚乙烯管與鋼絲網(wǎng)纏繞層之間的緊密結(jié)合。聚乙烯屬于難粘材料,對于其粘接,必須經(jīng)過特殊的表面處理工藝,才能獲得良好的粘接效果。本文就聚乙烯管的表面處理、鋼絲網(wǎng)的表面處理、膠黏劑的選擇及粘接過程進行詳細介紹。
(1)脫脂除油。噴淋氫氧化鈉溶液除去聚乙烯管表面的污漬和油漬,一般濃度控制在0.5%~3%。
(2)用砂紙打磨聚乙烯管表面,使其保持一定的粗糙度,防止粗糙過度。
(3)特殊表面處理。聚乙烯可采用鉻酸浸蝕法、過氧化物浸泡法、表面涂覆法、火焰法、等離子體法、蒸汽法等。本次工藝采用表面涂覆法進行處理。用2%的鈦酸四丁酯石油醚溶液,涂敷于聚乙烯塑料表面,加熱干燥備用。
在粘接前對鋼絲網(wǎng)增強層進行脫脂粗化及化學處理,有助于提高粘接強度,獲得優(yōu)良的粘接效果[2-3]。
(1)脫脂粗化。用甲乙酮溶劑擦拭鋼絲網(wǎng)表面進行脫脂,甲乙酮溶液用量不宜過大,不宜含水,以免影響表面處理效果。脫脂完成后,用砂紙打磨鋼絲網(wǎng),獲得一定粗糙度。
(2)化學處理。
本工藝選擇表1所示的化學處理液配方對鋼絲網(wǎng)纏繞層進行化學處理,獲得良好的表面處理效果,一般噴淋70~80 ℃的處理液20~25 min,水洗后烘干。
表1 化學處理液配方表 g
根據(jù)鋼絲網(wǎng)骨架塑料復合管的施工工藝及性能要求,聚乙烯管和鋼絲網(wǎng)增強層粘接應選用耐腐蝕、高強度、耐水性好,并對聚乙烯和鋼制材料均有優(yōu)異粘接強度的膠黏劑。由于EVA熱熔膠強度高、韌性好、耐熱耐水性好、耐腐蝕性好,對聚乙烯和鋼都有優(yōu)良的粘接性能,故本次工藝選擇EVA熱熔膠,其配方如表2所示[4-6]。
表2 EVA熱熔膠配方表
將內(nèi)層高密度聚乙烯芯管按照1.1所述表面處理工藝進行脫脂粗化和特殊化學處理備用,選用準備如表2所示的EVA熱熔膠膜。將EVA熱熔膠膜按照粘接的部位需求裁剪,鋪放于聚乙烯芯管表面,在其上左右螺旋纏繞鋼絲網(wǎng)骨架,鋼絲網(wǎng)按照1.2所述的表面處理方法進行處理,聚乙烯外管按照1.1所述處理方法進行處理,按照粘接的部位需求裁剪好的EVA熱熔膠膜聚乙烯外管和纏繞鋼絲網(wǎng)中間層之間,利用熱復合貼合機,溫度保持在120~130 ℃,加熱黏合,最終將鋼絲網(wǎng)骨架和聚乙烯內(nèi)外層緊密粘接在一起,使其具有良好的復合效果[7]。
選用合理的處理工藝對高密度聚乙烯內(nèi)外層和纏繞鋼絲網(wǎng)進行了脫脂、粗化及化學處理,利用EVA熱熔膠將聚乙烯內(nèi)外層及鋼絲網(wǎng)骨架進行粘接,使增強骨架與內(nèi)外層塑料互相包容成為一個整體,得到鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯塑料復合管。