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為什麽生產承壓型聚乙烯管道必須選用混配料

發布日期:(2018/3/6)   點擊次數:611

為什麽生產承壓型聚乙烯管道必須選用混配料

2018-03-05 李秀珍 

    

    眾所周知,有一定承壓要求的聚乙烯管(PE管材),其產品質量的優劣在很大程度上取決於用於生產這種管材的原料的優劣。在歐洲享有盛名的“PE100+”協會的所有會員都提倡使用經充分混配的材料來製造壓力管材。"PE100+”協會的會員普遍認為,聚乙烯管材混配料通常是在造粒過程中利用專業設備生產的,這種設備所生產出的原材料品質如一,采用這種原料可製造優質管材。在歐洲,聚乙烯混配料在燃氣管材中的應用率接近100%。在新安裝的給水管材中,70%的聚乙烯管材采用的都是聚乙烯混配料。" PE 100+”協會提供的資料顯示:歐洲標準設定了較高的技術規格,涵蓋了管材的所有關鍵性能,以保證其長期無泄漏的使用壽命。國際標準化組織現已在聚乙烯燃氣管材規範ISO 4437和給水管材規範ISO 4427中納入這些規定。由於這些規定要求較高,且管材混配料品質穩定,因此可將燃氣和給水管材的最低設計係數分別設定在2.001.25的較低水平。這樣可確保管材品質出眾且價格合理。

    

    在一些國家,包括美國和日本,使用本色聚乙烯聚合物加色母料的方法生產燃氣和給水管材。但該方法所需的質量保證體係和加工設備與世界其它地區完全不同。 例如美國的聚合物供應商推薦合適的母料和添加量,以符合ASTM(美國試驗與材料協會)的規定。由管材生產商負責控製添加劑的添加量和分散性。為此他們使用專門用以充分混合及保證分散性的擠出機,這種擠出機與歐洲製造商開發並在世界其它地區銷售的高功率擠出機存在很大差異。美國對聚乙烯管材采用的ASTM性能標準也低於歐洲或ISO標準(應力開裂標準較低,且至今尚無規定RCP標準)。此外設計係數較高,意味著在特定應用條件下,壁管將更厚。

       

    如果采用本色材料和母料的加工方法,必須考慮許多問題:

        一、如果本色聚乙烯材料為PE100,並不表示使用本色聚乙烯和色母料製成的管材為PE100管材。部分國家使用LDPELLDPE載體來協助分散添加劑,這無疑會削弱混合材料可維持50年的強度。

        二、同樣如果本色材料符合PE100的耐應力開裂性規定,管材未必符合標準,因為相同的載體材料將降低混合材料的耐應力開裂性。

        三、色料和添加劑具有良好的分散性,對於管材長期保持優良性能至關重要。使用標準單螺杆擠壓機分散2 %-2.5%炭黑,且不造成炭黑結塊尤其困難。有這些凝結塊的地方可能最先開裂,導致管材的使用壽命縮短。

        為減少炭黑結塊,部分管材生產商減少了炭黑的用量,但這將導致管材的抗紫外線穩定性降低,因為炭黑比例至少要達到2%,方能保護管材在使用壽命內的穩定性能。

        此外,為改善分散性並降低成本,部分生產商使用顆粒較大的炭黑,而這也將減弱對管材的保護,因為要達到良好的抗紫外線穩定性,必須使用顆粒大小低於25納米的炭黑。正確選擇添加劑還需具備豐富的知識並進行大量試驗,以確保最終產品符合長期性能要求,以及全球各地的各種感官要求和食品審批規定。

        如果使用本色材料加色母料的方法,則必須由管材製造商對管材質量承擔全部責任,因為隻有他們才能監控上述的關鍵生產步驟。

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