为何选择聚乙烯混配料来制造压力管材为何选择聚乙烯混配料来制造 .pdf

为何选择聚乙烯混配料来制造压力管材为何选择聚乙烯混配料来制造压力管材 ？？ 为何选择聚乙烯混配料来制造压力管材为何选择聚乙烯混配料来制造压力管材 ？？ 生产简单或品质如一生产简单或品质如一 生产简单或品质如一生产简单或品质如一 聚合物生产商最简单的经营方式是生产用途广泛 （包括压力管材）的本色颗粒，然后由塑料加 工企业在产品制造过程中添加色母料。 那么为何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呢？ 简言之 使用聚乙烯混配料生产管材可确保管材质量和性能具有无与伦比的一致性使用聚乙烯混配料生产管材可确保管材质量和性能具有无与伦比的一致性。。 使用聚乙烯混配料生产管材可确保管材质量和性能具有无与伦比的一致性使用聚乙烯混配料生产管材可确保管材质量和性能具有无与伦比的一致性。。 管道系统的耐用性管道系统的耐用性 管道系统的耐用性管道系统的耐用性 铺设在地下基础设施中的聚乙烯压力管材，设计使用寿命较长 （超过100 年）。在地下安装管 材的确是工程中耗资最大的部分 （通常占工程成本的85 – 90%） 因此，燃气或给水工程师最 不愿看到的就是在其使用寿命内更换管材。 要想达到 “放心地” 使用管道系统，材料和产品品质务求一致，而要做到这一点，则必须在聚 合物基体中正确地分散炭黑或色料及其它必要的添加剂。 混配料混配料方案方案 混配料混配料方案方案 聚乙烯混配料已成功应用于欧洲,在输气和给水系统中的使用率极高。燃气管材中接近 100% 新安装的给水管材中的70%都是采用聚乙烯混配料。 欧洲标准设定了较高的技术规格，涵盖管材所有关键性能，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ISO 4437 (2007)和给水管材规范ISO 4427 (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。 英国(1)和丹麦(2)水务行业近期公布的损坏数据证实，这一质量控制方法是正确的－在用于给水 管道的所有材料中，聚乙烯的损坏率最低。 本色本色材料加材料加色母料方案色母料方案 本色本色材材料加料加色色母料方案母料方案 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。然后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。 1 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： i. 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。 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。 ii. 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。 iii. 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 （见图1）。 添加剂分散不均 炭黑凝结成块 图图1：聚乙烯添加剂分散不均聚乙烯添加剂分散不均 图图 聚乙烯添加剂分散不均聚乙烯添加剂分散不均 为减少炭黑凝结 们发现部分管材生产商减少了炭黑的用