1.外护管原料及配方
在预制高密度聚乙烯外护管的过程中,元丰必须根据外护管的成型工艺和性能选择相关的原材料,确定生产配方,这也是保证高密度聚乙烯外护管质量的基本前提。
一般来说,高密度聚乙烯的溶体流速越小,分子量越大,分子链的长度越均匀,分子量的分布越窄,晶片之间的系带分子量越多,外保护管耐环境的应力开裂问题越严重。在这种情况下,添加抗氧化剂、炭黑和填料可以提高整个管道的耐老化性,在一定程度上降低成本。相关试验结果表明,随着炭黑量的增加,高密度聚乙烯分子之间的作用力会减弱,而管道在环境介质和外力的作用下容易开裂。抗氧化剂在使用过程中,能有效提高管材的耐环境应力,对管材的耐环境应力有重要影响。
如果用母料填充,影响很小。相关规定对回用材料的应用有严格的要求,要求回用材料必须由制造商自己生产。在使用过程中,清洁回用材料的质量分数不得超过15%。但在实际生产过程中,将回用料和再生料混入其中并不容易控制,不利于检测,容易导致质量下降。
2.外护管成型工艺
(1)挤出温度。
在高密度聚乙烯管的生产过程中,采用挤出成型工艺。在管道成型过程中,材料和挤出温度在这个温度下的停留时间会直接影响残留晶核的大小、数量和存在,对成型过程中的结晶速度影响很大。结晶速度与结晶的完善程度密切相关。结晶越完善,产生的晶体越完整,强度越大。在成型过程中,必须根据所用树脂的具体熔化温度来设定机头和机筒的温度,不能过高,否则会影响管道的成型。
(2)冷却速度。
高密度聚乙烯的冷却速度与结晶状态有关,不同的结晶程度也会影响管道的力学性能。在冷却速度能够快速的超过最佳的结晶温度的时候,这时管材的表面就会出现一层聚集态结构,这一结构就是由于结晶度较低所导致的。管道的内表层和中间层会受到高密度聚乙烯传热缓慢的影响。在高温下,停留时间会更长。在这种状态下,可以获得更多的晶核,晶层生长更快。如果内外结构不均匀,管道力学性能会受到不良影响,挤出温度需要适当降低以适应冷却速度。这将使高密度聚乙烯管内部产生高结晶度的聚集态,有利于提高管材的耐环境应力开裂性能,提高管材质量,减少管材开裂现象的发生。