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生产承压型聚乙烯管为何最好选用混配料

文章出处:http://www.yamaxunsy.com发布时间:2018-10-18 16:09:41

    众所周知,有一定承压要求的聚乙烯管(PE管材),其产品质量的优劣在很大程度上取决于用于生产这种管材的原料的优劣。对此,在欧洲享有盛名的“PE100+”协会的所有会员都提倡使用经充分混配的材料来制造压力管材。“PE100+”协会的会员普遍认为,聚乙烯管材混配料通常是在造粒过程中利用专业设备生产的,这种设备所生产出的原材料品质如一,采用这种原料可制造优质管材。在欧洲,聚乙烯混配料在燃气管材中的应用率接近100%%。在新安装的给水管材中,70%的聚乙烯管材采用的都是聚乙烯混配料。“PE100+”协会提供的资料显示:欧洲标准设定了较高的技术规格,涵盖了管材的所有关键性能,以保证其长期无泄漏的使用寿命。国际标准化组织现已在聚乙烯燃气管材规范ISO4437(2007)和给水管材规范ISO4427(2007)中纳入这些规定。由于这些规定要求较高,且管材混配料品质稳定,因此可将燃气和给水管材的最低设计系数分别设定在2.00和1.25的较低水平。这样可确保管材品质出众且价格合理。   
  在一些国家,包括美国和日本,使用本色聚乙烯聚合物加色母料的方法生产燃气和给水管材。但该方法所需的质量保证体系和加工设备与世界其它地区完全不同。   
  例如,美国的聚合物供应商推荐合适的母料和添加量,以符合ASTM(美国试验与材料协会)的规定。由管材生产商负责控制添加剂的添加量和分散性。为此,他们使用专门用以充分混合及保证分散性的挤出机,这种挤出机与欧洲制造商开发并在世界其它地区销售的高功率挤出机存在很大差异。   
  美国对聚乙烯管材采用的ASTM性能标准也低于欧洲或ISO标准(应力开裂标准较低,且至今尚无规定RCP标准)。此外,设计系数较高,意味着在特定应用条件下,壁管将更厚。   
  如果采用本色材料和母料的加工方法,必须考虑许多问题:   
  一、如果本色聚乙烯材料为PE100,并不表示使用本色聚乙烯和色母料制成的管材为PE100管材。我们发现,部分国家使用LDPE或LLDPE载体来协助分散添加剂,这无疑会削弱混合材料可维持50年的强度。   
  二、同样,如果本色材料符合PE100的耐应力开裂性规定,管材未必符合标准,因为相同的载体材料将降低混合材料的耐应力开裂性。   
  三、色料和添加剂具有良好的分散性,对于管材长期保持优良性能至关重要。使用标准单螺杆挤压机分散2%%~2.5%%炭黑,且不造成炭黑结块尤其困难。有这些凝结块的地方可能最先开裂,导致管材的使用寿命缩短。   
  为减少炭黑凝结,我们发现部分管材生产商减少了炭黑的用量,但这将导致管材的抗紫外线稳定性降低,因为炭黑比例至少要达到2%,方能保护管材在使用寿命内的稳定性能。   
  此外,为改善分散性并降低成本,部分生产商使用颗粒较大的炭黑,而这也将减弱对管材的保护,因为要达到良好的抗紫外线稳定性,必须使用颗粒大小低于25纳米的炭黑。   
  正确选择添加剂还需具备丰富的知识并进行大量试验,以确保最终产品符合长期性能要求,以及全球各地的各种感官要求和食品审批规定。   
  显然,如果使用本色材料加色母料的方法,则必须由管材制造商对管材质量承担全部责任,因为只有他们才能监控上述的关键生产步骤。

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