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PP材料用于克拉管生产

人气:174 发表时间:2023-07-18

PP材料应用于缠绕管制造的课题研究和产品实验


  传统的缠绕管生产用材料一般是HDPE(高密度聚乙烯),而且相关标准也是将材料明确在聚乙烯上。但是,随着缠绕管应用范围更广泛,尤其是管材直径的不断加大,对刚度要求不断提高。大家开始关注更高弹性模量的原料。如果材料有更高的弹性模量,且能完成缠绕管的生产,这必然能获得更高环刚度的管道,或者在相同刚度下有更低的重量。
  因此,各种新型材料被大家尝试。
  典型的试验是:玻纤的添加、无机物添加、新的改性材料、PE之外的材料
  在高密度聚乙烯中添加玻纤,的确可以使材料密度增加,弹性模量提高。但会使热塑性材料快速冷却,造成缠绕成型困难,粘接出现问题。而且使生产环境变得恶劣,影响工人健康。其实经过实际测试,加入玻纤的管材,在环刚度测试中并没有想象的那样有大幅提高。原因是环刚度测试的管材直径变形量仅为3%,到达3%变形量测试就停止了,玻纤材料尚未发挥出作用。因此,我们停止了玻纤方案。
  无机物的添加,比如添加钙粉,的确能适度增加管材的硬度。环刚度测试获得好的效果。但是管材的柔性指标急剧下降,甚至出现大批破碎的情况。而且缠绕成型变得异常困难,大大降低了生产效率。经过很短时间的试验我们就放弃了这种想法。
  对于在HDPE基础上的各种改性材料,仅仅看弯曲模量和流动指标,就可以发现,到目现为止还没有更适合的材料。因此,传统的HDPE材料,还是缠绕管生产的主要材料。
  但是在中东,已经大量使用PP材料进行缠绕管生产。PP材料比PE材料具有更高的弹性模量,可以提高管材强度或者降低重量,因此我们做了比较深入的试验。
  1.材料的选择:
  我们选择了中东缠绕管生产的常用材料-PP-HMBorECOBA212E(简称212E)
  2.试验的内容:
  用PE和212E制作几种直径的管道,进行环刚度和柔性测试,进行电热熔试验。对材料的弹性模量、工艺需要、和连接效果进行评估。
  (照片选择产品外观、焊接、焊口、焊接曲线、环刚度、环柔度试验)
  3.实验结论:
  a.弹性模量增加55%(HDPE6100M在此种产品结构中呈现的弹性模量833,BA212E的在此种产品结构中呈现弹性模量1300)
  b.同等结构下环刚度提高50%;同等环刚度要求降低管重10%-30%(与管型有关);提高生产效率。(照片选择管重对比表-01、-02)
  c.工艺分析212E收缩率>3%,大于PE材料。需要重新评估尺寸变化对加工的要求。分子结合力差,对接缝精度要求很高。工艺调整范围变窄,生产过程要求高精度控制。冷却定型快,冷却时间短,工艺节拍快,同时也需要高效率生产,设备生产能力要求高。
  4.应用建议
  关注几点:标准、连接方式是否适合、生产难度、关注综合成本。

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