塑料管材PE,PPR,PVC知道壁厚怎么设计口模,芯模的尺寸,求高手赐教,谢谢
PVC: 压缩比 20~30
壁厚拉伸比 1~1.12
口模内径/公称外径 1~1.05
聚烯烃: 压缩比 3~10
壁厚拉伸比 1.2~1.45
口模内径/公称外径 1.15~1.3
口模积料与口模的出口应力有关。沿口模内表面流动的树脂移动相对慢,随后在流出口模时突然被加速。这种突然加速在熔体中引起应力。在应力作用下,低分子量聚合物部分和熔体中的其它组分就会(与聚合物熔体)分离,并沉积在口模出口上。解决方法要么是减少口模出口应力,要么是减少组分从熔体中分离的倾向。这些解决方法要涉及到工艺、材料或者口模。另外用塑料助剂也可以解决问题一般厂家会添加POLYM添加量是0.5%POLYM是一种高分子氟聚合物,这种物质具有极高的稳定性,目前已知润滑性能最高的材料,这种材料高温不析出,适合食品级塑料的生产。POLYM可以解决以下问题:①消除鲨鱼皮(熔体破裂)现象,提高塑化,减少凝胶形成,明显提高管材表面的光亮度②显着降低挤出压力,提高挤出速度,增加产量③降低熔体压力,延长设备使用寿命④消除模口积料,提高生产效率;降低废品率,减少回料处理费用⑤提高管材的厚度均匀性和尺寸稳定性⑥降低产品的综合成本,提高质量,不影响管材物理性能
1、由于料温过高致使内层口模上粘有糊料。料内有杂质。水套上有划伤。内层口模有划伤。
2、管材的波峰歪斜:由成型机速度过快冷却欠好、正常冲气气压过小导致。
3、管材的重量不稳定:一般是因为原材料的性能不稳定或下料段的温度波动过大。
答:聚乙烯管材是以聚乙烯树脂为主要原料,添加一定量的热稳定剂、着色剂和加工助剂经挤出成型制成。热稳定剂也叫抗氧剂,作用是延缓或抑制聚乙烯在加工过程中的高温氧化着色剂(或叫光稳定剂),在聚乙烯管道原料中一般为黑色或蓝色,主要是为了防止降解和起警示的作用加工助剂的作用是提高聚乙烯的加工性能。
2 、聚乙烯管道相对于金属管道的优点有哪些?
答:①能耗低,质量轻,可回收,是新一代环保产品,使用寿命长
②安装(连接)可靠、方便,可实现多种特殊场合的使用要求,对管基的要求低
③可挠性好,抗地质运动能力强
④卓越的耐腐蚀性能。
3 、目前使用的聚乙烯原料PE63、PE80、PE100是什么含义?它们在使用上有什么差别?
答:
4 、什么是管材的公称压力(PN)、工作压力、设计压力及其关系?
答:公称压力是指管材20℃持续输送水的工作压力。若水温在25℃-45℃之间应按不同的温度下降系数,修正工作压力。
工作压力是指管道正常工作状态下作用在管内壁的最大持续运动压力,不包括水的波动压力。
设计压力是指管道系统作用在管内壁上的最大瞬时压力。一般采用工作压力及残余水锤压力之和。
三者的关系:公称压力≥工作压力
设计压力=1.5×工作压力
工作压力由管网水力计算而得出。
5 、什么是水锤压力?
答:管道系统中,由于水的流速发生突然变化,而产生的瞬时波动压力。
6 、SDR是指什么?它和公称压力(PN)有何关系?
答:SDR是标准尺寸比,是公称外径与公称壁厚的比值,即SDR=dn/en。SDR越大,承压能力越低反之SDR越小,承压能力越高。PE给水管道SDR与PN的关系如下表:
聚乙烯(PE80)给水管道的公称压力(MPa)
聚乙烯(PE100)给水管道的公称压力(MPa)
7 、PE管道连接的方法有哪两大类?
答:PE管道连接主要有以下几种方法:
热熔连接——包括:热熔对接连接、热熔承插连接、热熔鞍型连接。
电熔连接——包括:电熔套接、电熔鞍型连接。
8 、管材管端缩口是如何形成的?
答:聚乙烯管材管端缩口问题是聚乙烯管材生产中不可避免的。这是因为聚乙烯管材的生产是采用中空定径喷淋冷却法,在生产时主要靠管材内部空气压力将管材压到定径套上面,管材外部是喷淋冷却水,因此,管材的冷却是由外向内。由于管材环向存在应力,当管端在锯切时,端口的应力被释放出来,造成端口缩口。缩口程度可以通过工艺来调整,但不能避免,所以测量管材外径时,不应在管材端口处测量,否则测量值不能反映真实情况。
9 、管道中为什么要设置排气阀?如何设置?
答:管道在运行过程中,水中的气体将会在管道的高位积累起来,甚至形成气阻。当管中的水流发生波动时,隆起的部位形成气囊,会不断地被压缩、扩张,气体压缩后会产生很大的压强,要比水被压缩所产生的压强大好几十倍甚至几百倍,此时管道极易发生破裂,所以管道设计时考虑安装排气阀。
10 、用于生产HDPE燃气管、给水管的原料是什么型号的?
答:用于生产HDPE燃气管和给水管的原料是PE80和PE100。
11 、聚乙烯管的分类?
答:根据应用分:室外给水管、建筑给水管、建筑排水管、埋地排水管、燃气管、电工套管、农业用管、工业用管、热水采暖、排污管等
根据材料密度分:高密度聚乙烯管、中密度聚乙烯管、低密度聚乙烯管
根据结构分:光滑壁聚乙烯管、双壁波纹管、螺旋缠绕管等。
12 、聚乙烯管颜色分类?
答:PE给水管:GB13663规定,给水用聚乙烯规定为蓝色或黑色加蓝条
PE聚乙烯燃气管:GBl5558.1规定,燃气用聚乙烯管道的颜色为黄色或黑色加黄条。
13 、PE80和PE100的比较?
答:聚乙烯在20℃长期静液压强度下,应用到50年时,材料被破坏的环向应力数值,在8.0~9.99MPa的为PE80,在1.0~12.49MPa的为PE100,这是聚乙烯材料等级命名和强度设计的依据。
二者的性能区别为:
①拉伸性能:PE100的拉伸屈服强度比PE80高出20%
②抗冲击性能:PE100的抗冲击性能比PE80的高
③弯曲性能:PE100的弯曲模量比PE80高出20%
④承压能力:PE100的承压能力比PE80高
⑤耐快、慢速裂纹增长能力:PE100比PE80高。
14 、什么是顶管?
答:就是非开挖施工方法,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的。
15 、双壁波纹管和单壁波纹管的区别?
答:单壁塑料波纹管是指塑料管的内、外壁均具有波纹的管材,具有高的刚性,可任意弯曲,无限长卷装。
双壁波纹管则是指内壁光滑而外壁具有波纹的塑料管,它是由同时挤出的波纹外壁和一层光滑内壁一次熔结挤压成型。因采用了特殊的中空环形刚度和良好的强度与韧性。在满足同样的强度、刚度要求下,采用双壁波纹管可比普通塑料管节约材料30%-50%。
16 、市政道路一般选择哪几种管材?
答:①水泥管②PE双壁波纹管③U-PVC加筋管
17 、双壁波纹管有何用途?
答:双壁波纹管主要应用于工作压力在0.6MPa以下的大型输水,供水,排水,排污,排气,地铁通风,矿井通风,农田灌溉等。
18 、什么是工作温度对管道工作压力的折减系数?聚乙烯管道系统对温度的压力折减系数是多少?
答:管道在20℃以上工作温度下连续使用,工作压力与在20℃时工作压力的比值。
当聚乙烯管道系统在20℃以上温度连续使用时,最大工作压力(MOP)应按下式计算:MOP=PN×f1......(式中,f1---折减系数,其数据在下表查取。)
50年寿命要求,40℃以下温度的压力折减系数
19 、什么是环刚度SN?SN4和SN8各代表什么?
答:国际上目前都广泛应用环刚度这个数值指标来表示塑料埋地排水管的抗外压负载能力。如果管材的环刚度太小,管材可能发生过大变形或出现压屈失稳破坏。反之,如果环刚度选择得太高,必然采用过大的截面惯性矩,将造成用材料太多,成本过高。
SN4和SN8代表的是环刚度的不同,SN4代表环刚度≥4KN/㎡,SN8代表环刚度≥8KN/㎡。
20 、不同环钢度的橡胶圈是否通用?
答:不能通用。
21 、PE管材的用途有哪些?
答:PE管材可广泛的应用于城镇供水系统、食品、化工领域输送系统、矿砂、泥浆输送系统、园林绿化管网、置换水泥管、铸铁管和钢管等领域。
22 、什么是色母?为何要在管材内使用色母?
答:高温熔融时改变塑料颜色的物质。加入色母的目的是使管材不透光,防止紫外线的照射使管内产生异物。
23 、静液压试验是考验管材的什么性能?
答:静液压试验是考验管材的长期强度性能。
24 、什么是熔体质量流动速率?
答:熔体质量流动速率是指热塑性塑料在一定温度和负荷下,熔体每10min通过标准口模的质量,用MFR表示,其数值是表示热塑性塑料在熔融状态时粘流特性的重要技术指标,它可用于指导生产、加工和成型过程中原料及制品的质量控制、工艺选择、分子参数的研究等。如果材料加工前后熔体质量的流动速率的变化超出了标准要求,说明加工过程中出现了材料的明显降解,从而降低了管材的性能。
25 、管材外表面有鱼眼的原因?怎么排除?
答:可能原因:机头温度过高,冷却不足。
排除方法:降低机头温度,增大冷却水量
26 、内壁产生条纹的原因?怎么排除?
答:可能原因:芯棒的温度过低。
排除方法:升高芯棒的温度。
27 、内壁有气泡,凹坑的原因?怎么排除?
答:可能原因:物料受潮。
排除方法:对原料进行预干燥。
28 、管材壁厚不均匀的原因?怎么排除?
答:可能原因:口模,芯模中心没有对正。
排除方法:请专门人员校验,或者重新设计。
29 、管材弯曲或椭圆的原因?怎么排除?
答:可能原因:①口模芯模不同心②机头四周温度不均匀,出料不均③冷却水的供应量不均匀④牵引机橡皮输送带间隙小,夹的过紧。
排除方法:①调节口模芯模的间隙,使同心②调整加热温度均匀③适当调整冷却水量和流向④调整输送带间隙。
30 、管局部拉薄透明的原因?怎么排除?
答:可能原因:①机头的温度过高②冷却定型环供水量小。
排除方法:①适当降低机头温度②适当加大供水量。
31 、内壁有螺纹或竹节的原因?怎么排除?
答:可能原因:①机头温度不均匀或局部温度过高②压缩空气压力太低。
排除方法:①适当调整机头温度使均匀②适当提高压缩空气。
32 、拉断或拉不出来的原因?怎么排除?
答:可能原因:①机头设计不合理②冷却定型环供水量太大或太小③压缩空气供给量太大。
排除方法:①修整机头②控制冷却定型环供水量③减小压缩空气供给量。
33 、管材表面粗糙的原因?怎么排除?
答:可能原因:①物料含水分太多②料温低③口模不洁净④挤出速度过快。
排除方法:①调高干燥器温度使物料干燥②调整工艺温度③清洁口模④调整挤出速度。
34 、管材表面有光亮的斑块的原因?怎么排除?
答:可能原因:①口模温度过高②冷却不够。
排除方法:①降低口模温度②加强冷却。
35 、管材表面不平的原因?怎么排除?
答:可能原因:①料流发生脉动②牵引速度不稳。
排除方法:①调整挤出速度②修理牵引调速系统。
36 、管材不圆的原因?怎么排除?
答:可能原因:①真空度小②挤出速度过快③牵引冷却不够④冷却水槽水位过高。
排除方法:①调整真空度②调整挤出和牵引速度③调整冷却水量和温度④降低冷却水槽水位。
37 、管材中有杂质的原因?怎么排除?
答:可能原因:①滤网破损②塑料发生降解③劣质填料或着色母料。
排除方法:①更换滤网②调整工艺温度③更换填料或着色母料。
38 、管材弯曲的原因?怎么排除?
答:可能原因:①管材壁厚不均匀②管材冷却不均匀③管材冷却不充分。
排除方法:①调整管材壁厚②调整冷却水喷嘴③调整冷却水量和温度或降低挤出速度。
39 、出现合料链的原因?怎么排除?
答:可能原因:①口模定型长度不够②熔体温度过低③机头结构不合理。
排除方法:①加长口模定型长度②提高工艺温度③选择结构合理的机头。
40 、材料的干燥温度大约是多少?
答:干燥温度大约在80℃左右。
41 、PPR管材上的蓝线条和红线条分别代表管?
答:蓝线条PPR为冷水管红线条PPR为热水管。
42 、PPR管的用途?
答:PPR管可用于生活用水、纯净水、供热水、地板辐射采暖系统用管材。
43 、PPR管材与金属管材的区别?
答:对于热塑性材料,在力的持续作用下具有比金属更为突出的蠕变性能,具有显著的拈性流体的特点。
44 、PPR管材规格的表示方法?
答:PPR管材的规格用管系列S,公称外径dn,公称壁厚en来表示。
45 、什么是管系列S?计算方法是什么?
答:管系列是对应的是管材的壁厚。
计算方法:S=管材的设计应力/管材的设计压力,或S=(dn-en)/2en
46 、管系列S分为哪几种?
答:有S5,S4,S3.2,S2.5,S2。
47 、如何选择管系列S?
答:S越大对应的管壁越薄,所以选择的S必须小于或等于计算的S,才能保证使用的安全与使用的寿命。
48 、PPR管材的专用料贮存?
答:在干燥,通风,清洁并保持有良好消防设施的仓库内,贮存时应远离热源并防止阳光直射,严禁在露天堆放。
49 、PP-R管为何不滋生细菌、不结垢?
答:PP-R管材料为无规共聚聚丙烯,为低极性的饱和脂肪烃长链聚合物,其制品PPR管则具有较低的表面张力,以致水无法浸润管壁,即使在较高温度时,水也不能浸润管道的表面。PP-R材料本身极难作为细菌的养料,因此细菌难以在管道表面附着滋长,水中的钙、镁离子也难以在管壁上浸积结垢。
50 、PP-R管材料为改性的聚丙烯,为什么无毒、无味?
答:PP-R管材专用料为少量乙烯和丙烯,采用气相共聚法无规则地聚合而成,为化学改性,不同于一般添加其他助剂的物理改性。其分子长链仅由C、H两元素组成,不含任何有毒元素,也不释放有害物质,充分燃烧后仅产生二氧化碳和水,且废物可回收使用。因此PP-R管无毒、无味,属绿色建材。
1、生产工艺比较:
克拉管(HDPE缠绕增强管)是全程采用计算机控制热态缠绕并采用自然风滚动冷却,结构壁无内有应力,无焊缝,管材壁厚均匀。缠绕成型生产的大口径管,主要生产DN300mm―DN4000mm,采用螺旋肋管加强,大大增加了管材的环刚度。环刚度超过20 KN/m2,并且根据工程要求环刚度还可以连续可调,最大埋深可达20m。
而PE双壁波纹管是通过直接挤出两个同心管胚,并经吸塑成型的管材。属挤出成型工艺。由于挤出成型管的口径与设备口模成比例当达到一定口径时,设备开发成了技术难题且提高了生产成本,所以生产管材的口径较小,主要生产DN600mm以下管材,另外由于双壁波纹管双壁复合程度不好,在受压时容易出现内外壁分层,且外层肋形壁薄,受力能力差,受挤压时出现凹陷等现象,因此环刚度低,口径越大,安全性越低,国内虽有少数厂家可生产DN1200mm以下的管材,但实际应用案例不多。
2、原材料比较
同等管径的克拉管(HDPE缠绕增强管)的重量要比PE双壁波纹管重60%以上,并且为了保证其品质上的柔性和接口良好的熔接性能必须用100%的全新原材料,所以生产出来的的管材质量可靠稳定。而PE双壁波纹管挤出工艺简单,管材结构上相对分层的双壁,管材失去了柔性;并且生产时添加再生料往往超过70% ,增加了管材的品质的不稳定和脆弱,改变了管材的柔性和熔体质量流动速率,造成管材外观不光滑,并且环刚度和焊缝拉伸强度降低,容易在地质上有不均匀沉降的地区造成断管、裂管。由于这种管材在生产过程中添加的再生料远远大于聚乙烯材料,所以就会出现在市面上可以用很低的价格就能买到这种管材。
3、连接方式比较
克拉管(HDPE缠绕增强管)采用的连接方式是:“承插式电熔连接”,这种管材它一端为内嵌电熔丝的承口,另一端为平壁插口,施工时只需将插口放入承口,电熔丝通上电即熔为一体,全程几十公里长的管道犹如一根整管。
承插式电熔连接具有以下优点:
a、承插口完全熔合,接口处刚度和强度与管材本体一致,属于本体连接。当管道受力产生变形,变形将顺畅地通过接头分散到整段管上不会在接头处形成应力集中。在软基或滩涂等地质状况复杂地区,地基经常发生不均匀沉降,采用承插式电熔连接缠绕增强管就如一根整管一样充分发挥其密封性和柔性等特点,适应地质变化。在地质不稳定地区,频繁重载荷作用的埋地敷设,采用承插式电熔连接的缠绕管有极强的抗冲击能力。而这对于PE双壁波纹管是不可想象的。
b、采用承插式电熔连接的克拉管(HDPE缠绕增强管)是真正能够让施工快捷,并且在有地下水且排降水困难时、容易塌坊地区及长时开挖会影响交通、建筑物及人员安全时,采用承插式电熔连接的克拉管(HDPE缠绕增强管)可以做到边开挖边敷管边回填。由于接口为本体连接,抵抗应力能力强,管道可以在沟槽边焊接后,以一整段一整段管放入沟槽,除与其它塑料管材一样要求有严格的回填的密实度外,对于沟槽的平整度,沟槽开挖宽度,以及放坡等要求较低,减少了开挖量和外运地土方量。
然而PE双壁波纹管不但要注重沟槽的平整度,增加工程量,而且采用密封圈连接,此种连接采用了聚乙烯以外的材料,使得管道系统的有较大温差的情况下,接头处因膨胀系数的差别可能出现漏水、或塑性变形,影响管道系统的通流能力和密封性。在通常情况下,聚乙烯材料抗老化能力、寿命长都是无可否认的,但由于现有PE双壁波纹管接头都采用橡胶密封圈,橡胶材料的耐老化能力及寿命远远低于聚乙烯材料,且橡胶材料不耐腐蚀和易老化,老化后表现为硬化无弹性或橡胶圈糜烂(例如世界上最好的密封圈寿命也只有15年),因此将大大降低聚乙烯管道系统运行质量和聚乙烯管道系统的寿命。
4、环刚度比较
所有异形管材都采用调整惯性矩(管材结构壁重心与管外径顶端的距离)方式提调整环刚度,克拉管(HDPE缠绕增强管)的惯性距是连续可调,并且可以通过多层方式来提高惯性矩(即两层的主PR型,惯性矩最大值可达19.8cm,SQ型的可以为四层以上,其惯性矩≥2*19.8cm),所以所有口径的管材环刚度高,可以超过国家标准GB/T19472.2-2004标准规定的最大SN16(≥16KN/㎡)。
而PE双壁波纹管在DN600以下口径环刚度只可以达到S2级(S2≥8KN/㎡),DN800以上口径环刚度只能达到S1级(S1≥4KN/㎡)。
5、维护和使用寿命比较
克拉管(HDPE缠绕增强管)所用的主要材料(高密度聚乙烯)寿命超过50年,连接采用承插式电熔连接(即本体连接)无需辅助材料,所以管道系统寿命超过50年。而PE双壁波纹管连接需要辅助材料,所以管道系统寿命随辅助材料(例如:橡胶密封圈)寿命影响(加上生产过程中再生料的添加,一般不到15年),管道系统需维护并且维护比较困难。
四、结语
通过以上两种管材的对比可以看出, 克拉管(HDPE缠绕增强管)无论从重量、质量和综合性能都要远远高于PE双壁波纹管。克拉管(HDPE缠绕增强管)作为成熟的产品在国外早已得到广泛应用, 在国内也被建设部评为重点推广产品,在沿海地区市政、电力、码头、化工等领域大量采用(仅福建省内大口径部分已超过200公里,得到一致好评)。
目前 安徽克拉管 (HDPE缠绕增强管)被中国石化、中国石油、中国核电,中国广东核电、中国铝业、冶金等国家重要项目和行业已成功使用的背景下,作为唯一的新型材料排水管材;中国五大电力集团在沿海地区也在广泛使用。环保和工程质量是全世界都在关注的问题, 更是人文工程,这就要求这些不易维护的地下管线要有稳定的质量,较长的寿命,高安全性,免维护。 百年大计的决策需要大智慧,百年大计的实现也是离不开克拉管(HDPE缠绕增强管)的 。
A型管为中空缠绕管,口端是平口的;B型为承插口缠绕管,口端是承插口的。
较好的柔韧性高密度聚乙烯缠绕结构壁管材在宏观上上具有很好的柔韧性,而局部管段又有很强的刚性和整体抗外压能力,在有超重荷载路面下使用时,可保证通行安全。
由于管材的柔韧性,发生地震、在面不均匀沉降等地质活动时,也能将管道破坏损失降为最小,从而提高了公用设施抗震减灾的能力。
HDPE缠绕结构壁管的性能特点有如下几点:
热态缠绕成型熔缝质量高从挤塑机口模挤出的处于熔融状态的平料带和U型料带,按预定的位置均匀的缠绕在加热的滚筒模具上,保证了结构壁管熔接缝质量。特别是结构设计中平料带的熔接缝被聚乙烯包覆支撑管所覆盖,提高了制品整体的抗外压能力。
安装性能优异管道连接采用在承口预埋电熔丝同材质承插电熔连接技术,连接质量高。可做到100%无泄露,保证了管道系统寿命的相同性和运行的安全性。同时,由于该产品在同等应用条件下比其它管材重量轻,便于运输,施工方便快捷,可降低施工费用。
烯无规共聚物也是聚丙烯的一种,它的高分子链的基本结构用加入不同种类的单体分于加以改性。乙烯是最常用的单体,它引起聚丙烯物理性质的改变。与pp均聚物相比,无规共聚物改进了光学性能(增加了透明度并减少了浊雾),提高了抗冲击性能,增加了挠性,降低了熔化温度,从而也降低了热熔接温度;同时在化学稳定性、水蒸汽隔离性能和器官感觉性能(低气味和味道)方面与均聚物基本相同。使用于吹塑、注塑、薄膜和片材挤压加工领域,作食品包装材料、医药包装材料和日常消费品。
编辑本段PPR-基本简介
ppr英文名称是pentatricopeptide repeats PP-R又叫三型聚丙烯管、无规共聚聚丙烯,采用无规共聚聚丙烯经挤出成为管材,注塑成为管件。是欧洲90年代初开发应用的新型塑料管道产品。PP-R是80年代末,采用气相共聚工艺使5%左右PE在PP的分子链中随机地均匀聚合(无规共聚)而成为新一代管道材料。它强度高,具有较好的抗冲击性能和长期蠕变性能。 同时管道具有优异的耐化学物品腐蚀性能,常温下不溶于任何已知溶剂,所以除了家装之外,更适合化工厂等场所输送化学流体。使用寿命可达50年之久,市场上还没有任何一种更廉价的材料可以取代它。
编辑本段PPR-化学结构
PP无规共聚物一般含有 1- 7%(重量)的乙烯分子及 99— 93%(重量)的丙烯分子。在聚合物链上,乙烯分子无规则地插在丙烯分子中间。在这种无规的或统计学共聚物中,大多数(通常 75%)的乙烯是以单分子插入的方式结合进去的,叫做X3基团(三个连续的乙烯〔CH2〕依次排列在主{TodayHot}链上),这还可看成是一个乙烯分子插在两个丙烯分子中间。 另有 25%的乙烯是以多分子插入的方式结合进主链的,又叫X5基团,因为有5个连续的亚甲基团(两个乙烯分子一起插在两个丙烯分子中间)。很难把X5和更高的基团如X7、X9等加以区分。鉴于此,把XS和更高基团的乙烯含量一起统计为>X3%。 无规度比值X3/X5可以测定。当X3以上基团的百分比很大时,将显著降低共聚物的结晶度,这对无规共聚物的最终性能影响很大。共聚物中极高含量的乙烯对聚合物结晶度的影响,类似于高无规聚丙烯含量时的作用。 无规PP共聚物不同于均聚物,因为无规地插入聚合物主链中的乙烯分子阻碍了聚合物分子的结晶型排列。共聚物结晶度的降低引起物理性质的改变:无规共聚物与PP均聚物相比刚度降低,抗冲击性能提高,透明度更好。乙烯共聚物还有较低的熔化温度,这成了它们在某些方面应用时的优点。 无规共聚物含有较多的可革取物和无规PP,以及乙烯含量高得多的聚合物链。这种较高的可革取物含量,视不同的聚合过程,不同程度地存在于所有的商品共聚物材料中,并在满足联邦食品管理局(FDA)关于食品接触的{HotTag}规定上造成困难。
编辑本段PPR-制造方法
乙烯/丙烯无规共聚物是由乙烯分子和丙烯分子同时进行聚合反应而制得的,所用反应器与生产PP均聚物的一样。乙烯分子比丙烯分子小,反应快于(反应活性约十倍)丙烯。这使催化剂的立体定向性减弱而活性增大,从而导致无规聚丙烯生成量增多。为了减少这种无规物的生成,需要降低反应温度,从而降低催化剂的活性,并减少最终产物中无规异构体的含量,得到一种具有较均衡性能的产品。 乙烯含量高(>3%)的无规共聚物在生产过程中处理起来比较困难,也很难在己烷稀释剂中进行聚合反应,因为反应的二级副产品(无规聚丙烯和含乙烯量很高的共聚物)能溶于己烷。这在液体丙烯的本体聚合反应也是一样,尽管溶解度较低。己烷稀释工艺生产出的大量副产品,必须在己烷再循环阶段分离出来,这会增加总生产成本,然而却能得到合少量可溶组分的较清洁的聚合物。 在本体聚合工艺中,这些杂质会留在聚合物中,并在处理薄片状材料时带来麻烦。而且,最终共聚产品中含有较多的可溶性杂质。使用有机溶剂进行二次清洗,可除去大部分杂质,但又会提高共聚物的总生产成本。一般地,副产物含量高时,薄片状无规共聚物会变得较粘,当乙烯含量高于3.5%(重量)时,这个问题更突出。 共聚物熔点降低和乙烯含量直接相关。据报导,乙烯含量为7%时,共聚物的熔点低达152°F。X3含量对共聚物熔点的影响比儿及更高基因含量的影响更大。它还取决于催化剂本身,及其以X3基团代替以X5基团结合乙烯的能力。
编辑本段PPR-主要性能
聚丙烯管分为均聚聚丙烯(PP-H)、嵌段共聚聚丙烯(PP-B)和无规聚丙烯(PP-R)3种。PP-H、PP-B、PP-R管材的刚度依次递减,而抗冲击强度则依次增加。给水用聚丙烯管是用非凡的PP-R制成。PP-R管作为一种新型的管材,具有以下性能特点:2.1节能PP-R管的生产能耗仅为钢管的20%,并且其导热系数低〔0.2W/(m.K)〕,也仅为钢管的1/200,应用于热水系统将大大减少热量损失。2.2耐腐蚀、不结垢、卫生、无毒使用PP-R管可免去使用镀锌钢管所造成的内壁结垢、生锈而引起的水质“二次污染”。由于PP-R组份单纯,基本成份为碳和氢,符合食品卫生规定,无毒,更适合于饮用水输送。2.3耐热、耐压、使用寿命长PP-R管的长期使用温度达95℃,短期使用温度可达120℃。在使用温度为70℃,工作压力为1.2MPa条件下,长期连续使用,寿命可达50年以上。2.4轻质高强、流体阻力小PP-R管密度仅为金属管的1/8,耐压力试验强度高达5MPa,且韧性好、耐冲击。由于内壁光滑、不生锈、不结垢,流体阻力小。PP-R管的主要技术指标如下:密度0.9g/cm3弹性模量(20℃)800MPa热膨胀系数1.8×10-4/K导热系数0.2W/(m.K)纵向收缩率2%冲击试验破损率≤10%液压试验短期1h,环应力16MPa无渗漏长期95℃,1000h,环应力3.5MPa无渗漏表1为几种材质管材性能比较。
编辑本段PPR-材料性能
物理性能:一般地说,无规PP共聚物比PP均聚物的挠曲性好而刚性低。它们在温度降至32°F时,还能保持适中的冲击强度,而当温度降至-4°F时,有用性就有限了。共聚物的弯曲模量( 1%应变时的割线模量)在 483~1034MPa范围内,而均聚物则在1034~1379MPa范围内。PP共聚物材料的分子量对刚性的影响不如PP均聚物的大。带切口的悬臂梁式冲击强度一般在0.8~1.4英尺·磅/英寸的范围内。 耐化学性能:无规PP共聚物对酸。碱、醇、低沸点碳氢化合物溶剂及许多有机化学品的作用有很强的抵抗力。室温下,PP共聚物基本不溶于大多数有机溶剂。而且,当暴露在肥皂、皂碱液。水性试剂和醇类中时,它们不象其它许多聚合物那样会发生环境应力断裂损坏。当与某些化学品接触时,特别是液体烃。氯代有机物和强氧化剂,能引起表面裂纹或溶胀。非极性化合物一般比极性化合物更容易为聚丙烯所吸收。 阻隔性能:PP共聚物和均聚物都有很低的水蒸汽渗透率(0.5克/毫升/100平方英寸/24小时)。这些性质可以通过定向加以改进。拉伸吹塑型聚丙烯瓶子已把抗水蒸汽渗透性能改进至0.3,氧气渗透率到2500。 电性能:一般地,聚丙烯有很好的电性能,包括:高介电强度,低介电常数和低损耗因子;然而,电力应用一般选择均聚物。
编辑本段PPR-生产工艺
生产工艺PP-R管的生产工艺为挤出成型工艺,首先加料斗内的PP-R原料靠自重进入挤出机,在挤出机料筒内经加热挤压混合,充分塑化后从挤出机口模挤出,进入定型台,定型后的管材经牵引机,通过定长测定,由切割机切断,管材经检验合格后入库。相应的管件采用注射成型方法生产。管材生产工艺流程:PP-R原料→真空吸送上料→料斗贮存→进料→挤压成型→冷却定型→牵引→切割→检验→入库管件生产工艺流程:PP-R原料→输送上料→料斗贮存→进料→加热熔融→挤压注塑→冷却定型→开模→检验→入库3.3生产工艺参数管材挤出参数:(1)螺杆转速5~38r/min(2)机筒温度分布1~2区180~190℃3~4区200~210℃模具温度200℃牵引速度2~20m/min管件注射参数:(1)机筒温度分布机筒后部160~170℃机筒中部200~230℃机筒前部180~200℃(2)喷嘴170~190℃(3)模具40~80℃PP-R管生产过程中产生的残次品,经破碎后可再次加以利用,这就提高了原料的利用率,并可降低生产成本,提高经济效益。
编辑本段PPR-产品标准
无规共聚聚丙烯产品统一执行企业标准一般为:Q/3201 GPRO 217-2006 “间歇液相本体法共聚聚丙烯树脂专用料”标准,其中冷热水管产品一般执行:石油化工行业标准SH/T1750-2005“冷热水管道系统用无规共聚聚丙烯(PPR)专用料”标准。
编辑本段PPR-使用特点
PP-R管除了具有一般塑料管重量轻、耐腐蚀、不结垢、使用寿命长等特点外,还具有以下主要特点: 1、无毒、卫生。PP-R的原料分子只有碳、氢元素,没有有害有毒的元素存在,卫生可*,不仅用于冷热水管道,还可用于纯净饮用水系统。 2、保温节能。PP-R管导热系数为0.21w/mk,仅为钢管的1/200。 3、较好的耐热性。PP-R管的维卡软化点131.5℃。最高工作温度可达95℃,可满足建筑给排水规范中热水系统的使用要求。 4、使用寿命长。PP-R管在工作温度70℃,工作压力(P.N)1.OMPa条件下,使用寿命可达50年以上;常温下(20℃)使用寿命可达100年以上。 5、安装方便,连接可*。PP-R具有良好的焊接性能,管材、管件可采用热熔和电熔连接,安装方便,接头可*,其连接部位的强度大于管材本身的强度。 6、物料可回收利用。PP-R废料经清洁、破碎后回收利用于管材、管件生产。回收料用量不超过总量10%,不影响产品质量。
编辑本段PPR-主要用途
1、建筑物的冷热水系统,包括集中供热系统; 2、建筑物内的采暖系统、包括地板、壁板及辐射采暖系统; 3、可直接饮用的纯净水供水系统; 4、中央(集中)空调系统; 5、输送或排放化学介质等工业用管道系统。
编辑本段PPR- PP-R的选用
1、注意管道总体使用系数C(即安全系数)的确定: 一般场合,且长期连续使温度<70℃,可选C=1.25;在重要场合,且长期连续使用温度≥70℃,并有可能较长时间在更高温度运行,可选C=1.5; 2、用于冷水(≤40℃)系统,选用P.N1.0~1.6MPa管材、管件; 用于热水系统选用≥PN2.0MPa管材、管件。 3、在考虑上述三个原则后,管件的SDR应不大于管材的SDR,即管件的壁厚应不小于同规格管材壁厚。
空心钢管工业管工艺流程:管坯——检验——剥皮——检验——加热——穿孔——酸洗——修蘑——润滑风干——焊头——冷拔——固溶处理——酸洗——酸洗钝化——检验
无缝管加工流程
开卷——平整——端部剪切及焊接——活套——成形——焊接——内外焊珠去除——预校正——感应热处理——定径及校直——涡流检测——切断——水压检查——酸洗——最终检查——包装直缝"高频"焊接钢管生产工艺流程图,其过程步骤多,比较烦杂,所用设备也很多种。
塑料管则是塑料粒子经过加热熔融,经过口模挤出冷却做成的,步骤相对简单,下图配上动图说明,所用设备一般是单螺杆挤出机。