聚丙烯管材加工性能研究

28工程塑料應用20)24,第0卷,第2期聚丙烯管材加工性能研究邱祥玉(揚子h化般份有限公柵究院南232擿要研究了無(wú)規共聚聚丙烯(PPR)管材專(zhuān)用料的加工工芑,P'管材加工設備的選用及漢具設計參數,并對P-R管材焊接工藝進(jìn)行了研究結果表明,合適的加工工藝條件、成型設備及焊接工藝能夠保證PP·R管襯的贗關(guān)鍵詞無(wú)規共聚聚丙烯管材加工工藝設備模具設計焊接聚丙烯(PP)具有良好的物理、化學(xué)和力學(xué)性PPR管材:75mm×6.9mm,白制能,加工τ藝簡(jiǎn)單,原材料豐富,所以近年來(lái)它在管1.2實(shí)驗設備及儀器道方面的應用得到了較快的發(fā)展,大致經(jīng)歷了三個(gè)X射線(xiàn)衍射儀:D/max-型.口本理學(xué)公司;階段:第一階段PP管材專(zhuān)用料采用均聚PP和適量管材生產(chǎn)線(xiàn)RH801-1-90-30WE,德eir改性劑而制成;第二階段PP管材專(zhuān)用料采用乙烯 anheuser公司;和丙烯嵌段共聚而成;第二階段(20世紀80年代末焊接機:Pl60B,德國 Rothenberger公司;至90年代初)由德國 Hochest公司、丹麥北歐化⊥萬(wàn)能材料試驗機:AC500,.日本島津制作所公司等為代長(cháng)開(kāi)發(fā)的無(wú)規共聚PP(PR)1。用管材試驗儀:1274型,德國IT公司PPR專(zhuān)用料制成的管材,其特點(diǎn)是可以輸送70℃哈克流變儀:40型,德國 HAAKE公司左右的熱水長(cháng)期使用壽命50a以上,因而從19931.3加工工藝年起歐洲的PPR管材專(zhuān)用料每年以近30%的速度(1)PP-R管材成型工藝增長(cháng),表現出良好的發(fā)展勢頭、利用管材生產(chǎn)線(xiàn)螺旋機頭、專(zhuān)用凵模和模芯將P管材具有連接方法簡(jiǎn)單、質(zhì)量穩定、廢料可PR管材專(zhuān)用料擠成管材,其擠出工藝流程見(jiàn)圖以回收、給水不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn):建設部從1。1997年起多次下達了限制使用或淘汰鍍鋅管,推廣原樸一上#一擠出[兵定定一冷卻使用非金屬管材的文件,因前自1998年下半年起我國的PP管材表現出強勁的發(fā)展勢頭。為此國內的剩品·[懲割-[牽引-[打揚子石化、燕山石化、金山石化等公司相繼開(kāi)發(fā)出圖1PP管材擠出L藝沇程圖PP管材專(zhuān)用料并取得了一定進(jìn)展、揚子石化股份(2)焊接工藝有限公司研究院研制開(kāi)發(fā)的PR專(zhuān)用料的性能與將生產(chǎn)的75mmx6.9mm的PPR管材按照北歐化工公可的R4130E相近,自199年投放市場(chǎng)圖2所示的接過(guò)程,選擇最佳藝條作焊接至今,產(chǎn)品質(zhì)量穩定,產(chǎn)品供不應求從近兩年P(guān)PR管材專(zhuān)用料的應用情況看,無(wú)ds論選用進(jìn)口料或國產(chǎn)專(zhuān)用料加工的管材,由于國內壓E|修面加熱切換對焊沒(méi)有標準及施工規范,管材生產(chǎn)和施工中經(jīng)常會(huì )出現一些質(zhì)量問(wèn)題,其主要原因就是對PPR專(zhuān)用料的加工工藝、管材焊接條件,以及對設備的要求沒(méi)有生產(chǎn)和使用經(jīng)驗:筆者就這幾方面的問(wèn)題進(jìn)行了探吋間t索研究1實(shí)驗部分中國煤化工內度力1.1原材料及制品CNMHG間PPR管材專(zhuān)用料:自制收碼日期:2001-10-28邱祥玉:聚內烯管材加工性能究1.↓性能測試參數見(jiàn)表1(1)PPR專(zhuān)用料流變性能表生產(chǎn)線(xiàn)加工PPR管材工藝參數用哈克流變儀測定不同溫度和轉速下PR專(zhuān)青材規格簡(jiǎn)溫度桿轉速牽引速線(xiàn);產(chǎn),用料的流變行為mxm1分℃/r: minim.min1:1·批測結果(2)PPR管材焊接性能及焊接區結晶度分析975×84220-230180.58焊接拉伸試驗按DS203標準取樣,依據90×012-12068合90×12.320-:58合格ASTD638進(jìn)行拉伸試驗,在不同焊接條件下,在焊接處取樣分析,測試與母管拉伸強度的K別、取6×82-2430x161含樣尺寸為60mm×10mmx6mm從焊接風(fēng)截取標準薄片,利用X射線(xiàn)衍射儀分2.2加工PPR管材所用設備分析析焊接區域試片的結晶度。要生產(chǎn)合格的PP·R管材,除了選用合格專(zhuān)用(3)耐內壓蠕變性能料和生產(chǎn)工藝外,還取決于生產(chǎn)設備,下面就擠出采用管材試驗儀依據 ISO DIS158374.23·測試機、機頭及模具三個(gè)主要影響管材質(zhì)量的設備加以PPR管材耐內壓蠕變性能。討論。(4)其它性能(1)擠出機其它各項指標參照有關(guān)ASTM標準測試從影響物料性能的角度看,作為擠出機最主要2結果與討論部分的螺桿,對擠出產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量十分重要2.1PPR管材專(zhuān)用料加工工藝條件的選擇般采用BM混煉型螺桿,長(cháng)徑比(L/D)為30這種PR管材專(zhuān)用科為假塑性流體,其粘度隨溫度螺桿的特點(diǎn)是熔融段由兩條螺紋組成,兩條螺紋將升高而下降。若溫度過(guò)高,其粘度下降而引起降解原來(lái)一條螺紋所形成的螺槽分成兩條螺槽:-條與對制品帶來(lái)不利影響若溫度過(guò)低,專(zhuān)用料不能完全加料段相通,另一條與均化段相通,前者用來(lái)容納固熔融造成管材質(zhì)量下降;若提高螺桿轉速剪切應力相后者用來(lái)容納熔融相。附加螺紋與料筒壁的間增大,專(zhuān)用料粘度下降,有利于成型加工;但剪切速隙要比原來(lái)的主螺紋與料筒壁的間隙大些.這科螺率過(guò)高易引起熔體破裂影響制品質(zhì)量。圖3是不桿能夠將已熔融的物料和末熔融的物料盡早分離,問(wèn)溫度下PPR管專(zhuān)用料的塑化曲線(xiàn)并促進(jìn)未熔物料更快地熔融,使巳熔融的物料不再受過(guò)熱的剪切而導致低溫擠出,在保證塑化質(zhì)量的前提下提高擠出量,有利于提高管材的產(chǎn)量和質(zhì)量(2)機頭由于國內有幾十年生產(chǎn)聚氯乙烯(PVC)管材的經(jīng)驗致使設備及管材生產(chǎn)廠(chǎng)家利用牛產(chǎn)PⅤC管材的技術(shù)來(lái)設計機頭并生產(chǎn)管村,致使擠出管材在融合線(xiàn)處受損生產(chǎn)P-R管材必須使用蝶旋式或籃51l01l12192243.632式機頭,采用這兩種機頭的技術(shù)特點(diǎn)是內部流道物料質(zhì)量安全系數高;壓力降可控制在14MPa;溫升虛線(xiàn)一240℃:點(diǎn)劃線(xiàn)一230℃;實(shí)線(xiàn)-190圖3不同溫度下PR管專(zhuān)用料的塑化曲線(xiàn)最大為1℃;且機頭體積小,容易處理;更換材料時(shí)從圖3可看出,該專(zhuān)用料在不同的溫度下單螺材料損失少;靈活性高桿的轉速及扭矩變化.在190℃下單螺桿扭矩發(fā)生(3)模具較大的不規則波動(dòng),不宜進(jìn)行加工,而物料在230生產(chǎn)不同的管材需要設計不同尺寸的冂模及模240℃范圍內比較穩定,適合于加丁,其加工方法與芯它需要不斷更換和變換尺寸。設計P管材用普通PPT藝控制過(guò)程類(lèi)似。但由于該專(zhuān)用料分子模具應遵#十依模芯和管中國煤化工量較高所以比加工普通PP工藝溫度高些為宜。材直徑的+離模前平按照上述溫度要求,考慮到管材的規格螺桿轉直部分必須CNMHG成管坯的速等因素筆者選定的生產(chǎn)PPR管材的加TT藝質(zhì)量;③產(chǎn)壓力等級較高的管材時(shí),可以將模芯中30工穢塑料應用20)2年第30卷,第3期部設計成較大的緩沖區、該緩沖區的容積與平直部分物料容積保持一定的比例,以保證管壞質(zhì)量;④4模具中熔融物料經(jīng)過(guò)的流道圓弧半徑要大于一定的尺寸斜面斜角要小于一定的角度,防止物料在流道內形成湍流或死角引起物料分解而影響產(chǎn)品質(zhì)量3焊接強度分析參照DVS207提供的技術(shù)要求,PPR管材焊圖4距離焊縫不同位置的切片試樣的衍射曲線(xiàn)接試驗條件如表2所示。在表2的試驗條件下,焊定的壓力由于外力的作用,結晶過(guò)程復雜并產(chǎn)生接的管材放置48h后(室溫)取樣,再放置24h,測應力,在使用過(guò)程中管道受沖擊等外力作用而易產(chǎn)試焊接管材在不同溫度下的拉伸強度,結果見(jiàn)表3生斷裂。由此表明焊接管材時(shí)在保證焊接質(zhì)量的情表2們7smmx6.9mmPR管材焊搜試驗條件況下,應盡量降低焊接溫度及焊接壓力焊接冷卻時(shí)接溫預力熱時(shí)遠熱劃透熱時(shí)換時(shí)燁寢壓力冷卻時(shí)應采取措施降低結晶度使焊逢區結品度按近母管度氣|PMPa間t/sPMP間聞P,WPa間lym0.51002558以提高管道的使用壽命0580125.5825PR管材耐內壓蠕變分析0.5|5510PPR管材的內壓試驗施加壓力按照下式計算1015515式中:P一—管內施加壓力;20415250156—環(huán)應力e--管材最小壁厚表3焊接PPR管材在不同溫度下的拉伸強度D——平均外徑選取奶75mm×6.9mm的PP-R管材,每個(gè)試項日01900209020驗需要對接焊的管材5根,長(cháng)度500m:按照SO母管拉伸強度/MPa卻建拉伸強度MP|24230DSl5874.2的要求進(jìn)行試驗結果見(jiàn)表4表4PPR管材內壓試驗結果接頭強度系數0.870890.930920940.9靜液壓強無(wú)破裂試驗E0D1583742硯定表3表明,PPR管材焊接后拉伸強度均低于母度/MFa時(shí)間h無(wú)破裂試輪時(shí)間h管其主要原因是在溫度低的情況下分子之間纏繞3.8結合力不夠;在溫度高的情況下PP分子鏈引起斷95鏈被加熱的表聞氧化形成低分子物聚積區使焊接強度下降溫度越高,這種情況越明顯,比較適宜的從表4可以看出,選擇合適加工條件和焊接工焊接溫度為230-240℃藝,管道的質(zhì)量符合工程要求2.4焊縫區結晶度分析3結論在焊縫中心區和距焊縫中心不同距離處取樣(1)選擇了適合PPR管材的加工工藝條件焊縫區切片編號為0°,連續取樣編號為34、9(2)結合PR管材專(zhuān)用料的特點(diǎn),通過(guò)對加工母管編號為A'利用X射線(xiàn)衍射儀進(jìn)行衍射分析,P管材選用設備的分析給出了模具設計原則試驗條件為:管壓40kV,管流100mA,石墨彎晶單(3)通過(guò)對不同條件下PP-R管材焊縫拉伸試色器狹縫系統DS為1°Ss為1°,RS為0.3m,打驗,選擇了焊接工藝條件,并對焊縫區強度進(jìn)行了分描速度為5°/min,結果見(jiàn)圖4析計算幾種不同試樣的結晶度分別為:0試樣為(4)通過(guò)內壓試驗,證明了PP-R管材及焊縫質(zhì)356%3試樣為3,2%,4試樣為314%°試樣量V凵中國煤化工31.2%,A試樣為32.1%。從這些數值可以看NMHG氅科丌粉耳+,型料管道情報.2001出,距焊縫區越近,結晶度越高。管材對接時(shí)要使用邱祥玉:聚丙烯管材加工性能妍究Jason. Pla- tien Pipe for Watcr Supply ans Sewage Disposal.(rma3sODs15874.2.冷熱水橐內烯管道系統.第-部分,管材n;: boreal、,1999.288STUDY ON PROCESSING OF THE PP PIPEABSTRACT The processing technology, selection of the pipe forming devices, die designing parameters of the pipe special material have been studied. The welding prucess of the special material have been sludied. The results have shown that suitable processingtechnology, forming devices and welding process can ensure the quality of PP pipeKEYWORDS PP pipe, processing technology, device, die design, welding多『州這公司(莓塑進(jìn)口牌號產(chǎn)地包裝專(zhuān)考價(jià)/元密封圈i_g10 minl乙烯丙1410.1420基塑料.電纜屏蔽帶、紙403460.美區25kg袋1700用于軟性包裝及熱封戰:+,11P訂照理者朵其它產(chǎn)品還有:苯段共聚物( SBS. SIS. SEBS), E/VAC,EMA、EA等乙烯共聚物高分子聚異丁烯(液體橡膠)狀三元乙丙EFDN冫,苯乙合成馨膠(690),規案丙贈(APP),熱塑性彈性體( TPE PUR-T、TPR),聚乙酸乙冼(PAC)公司產(chǎn)晶品種葉多,謀資請泉電宗取,吹迎詢(xún)!電話(huà):0-0-865053686503869手機:1360081311360289‰0繆生地址:廣州市流花路6號前座二樓郵編:510160+“十“++“+·“-“+m+日:+“+深圳雙士達買(mǎi)業(yè)有限公司(逼效IS9002質(zhì)量認證本公司提供下列產(chǎn)品:·TPN:具有優(yōu)良的剩老化性、耐油性,性能類(lèi)似于 Santoprene,適用于霆材、汽車(chē)、日用(如痙把)等領(lǐng)域:·PF:具有橡膠的外觀(guān)與手感可與PPC、ABS等粘接●SBS:黑色,硬度30A-95A,價(jià)格人民幣500元/kgTPv(PRT冫:注蟬級、擠出級,適用于表帶、手機天線(xiàn)電線(xiàn)電纜、運動(dòng)器材和跬底代理產(chǎn)品:美國艾克里森公司( Arison)喂料機,美化( Americhem)纖維(PA6、PA66PT、PP)色母半價(jià)轉讓德國WP58mm雙螺桿擠出機一臺(只運行過(guò)54小時(shí))聯(lián)系人:蔡小姐電話(huà):755-882577傳真:82570地址;深圳龍崗區坪山鎮高思特工業(yè)城30棟可供特種工程塑料本公司經(jīng)營(yíng)品種有:高分子液晶聚合物(LCP)、芳綸增強聚甲醛、可熔性聚四氟乙烯(PFA)、聚全氟代乙丙烯(FP)、聚醚醚酮(PEK)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚芳酯、改性聚苯醚、醇溶尼龍,彈性尼龍、透明尼龍超韌尼龍通用尼龍、熱塑性聚酯彈性體(TE)、熱塑性聚氨酯(TPU)歡迎來(lái)函來(lái)電聯(lián)系及建立中國煤化工單位:廣州順富經(jīng)貿發(fā)展有限公司地址:廣州市芳村大CNMH電話(huà):(020)8159308781575025傳真:(020181809750聯(lián)系人:麥帽貞