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聚乙烯、聚丙烯管材生产工艺控制及质量问题处理

一、原材料介绍

聚乙烯管材的原材料的性能要求

针对不同用途的管道，由于使用的压力等级和寿命不同，所以对于聚乙烯原料的要求也有不同。一般来说，管材原料都应有较好的耐环境应力开裂性能（测试方法为ASTMD1693或GB／T1842）和较好的耐长期静液压强度（测试方法为GB/T6111－85）。管材用原料还需应有良好的焊接性和卫生性。用于不同用途的管材材料由管材的具体规定而确定。下表列出各种标准对聚乙烯材料等级的要求。

???????表.标准对聚乙烯材料等级的要求

标准

燃气管

给水管

灌溉管

波纹管

ISO4437－1997

GB15558.1

-1995

ISO4427-1996

GB/T13663-2000

ISO/DIS

8770-1999

PrEN13476.1-1999

材料等级

PE80

PE80

PE32

PE63

PE32

PE63

PE100

PE40

PE80

PE40

PE63

PE100

PE63

PE80

PE80

PE100

??????表.我国生产的适用于管材的PE管材料

牌号

等级

主要用途

共聚单体

生产厂家

DGDB2480

PE80

水管、燃气管

丁烯－1

齐鲁石化公司

6100M

PE80

土建、管道

丁烯－1

大庆石化公司

PEYZ－2300E

PE80

管材

丁烯－1

扬子石化公司

6000M

PE80

管材

丁烯－1

燕山石化公司

TR400

PE80

管材、燃气管、内衬

己烯－1

上海金山石化公司

TR480FS

PE80

燃气管、供水管

己烯－1

上海金山石化公司

DGDA2401

PE80

管材

丁烯－1

茂名石化公司

DGDA2483BK

PE80

小口径管材

己烯－1

天津联合化工公司

51－35B

PE80

燃气管、波纹管

丁烯－1

抚顺石化公司

P703

PE80

大口径管材

丁烯－1

抚顺石化公司

P803

PE80

大口径管材

丁烯－1

抚顺石化公司

YGH051T

PE80

压力管，气管，大口径管

双峰

上海石化

YGH041T

PE100

压力管，气管，大口径管

双峰

上海石化

YGM091T

PE80

压力管，气管，大口径管

双峰

上海石化

??????国外生产的几种特殊的PE管材料

牌号

密度

主要用途

共聚单体

生产厂家

DGDA2480

0.95

水管、燃气管

己烯－1

联碳公司

DOWLEW2344E

0.93

铝塑管、采暖管道

辛烯－1

道化学

LLDPEGD1588

0.925

管材、波纹管

己烯－1

三井化学

聚丙烯原材料：

丙烯聚合物分为三种类型：

PP-H(均聚聚丙烯),分子序列结构为?～PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPP～

PP-B(嵌段共聚聚丙烯）分子序列结构为?～PPPPPPPPPPPEEEEEEPPPPPPPPPP～

PP-R（无规共聚聚丙烯）,分子序列结构为?～PPPPEPPPEPPPPPPPPPEPPPPEPPPPPPP～

PP-H刚性较好，耐热性好，但耐冲击性能、抗长期蠕变性能较差；

PP-B耐冲击性能较好，但耐长期抗蠕变性能比PP-H略好。

PP-R刚性较低，热变形温度低，但耐冲击性能较好，抗长期蠕变性能优秀。

PP-R有较大的分子量，重均分子量（Mw）大约为60-100万，其分子量分布（MWD）大约为5，相应的流动比FRR(=MFR10/MFR2)大约为13-17。MFR2值为0.1-0.4g/10min.，材料这么高的分子量和如此窄的分子量分布直接导致的问题是共混和挤出加工困难。

在聚合工业上，采用高产率的催化剂在不同的反应条件下，用两个或几个反应器促进共聚单体的分散，生产出宽分子量分布、高分子量的无规共聚聚丙烯（PP-R）。共聚单体无规分布聚合在聚丙烯长链中破坏了整个聚丙烯链的规整性，形成乙丙结构，这能很好地提高管材料的抗蠕变性能和韧性。低分子量部分和高分子量无规共聚物部分一起改善了材料的加工性。不含或微含乙烯的部分使材料较硬，赋予管材以刚性。

二、工艺控制

挤出成型工艺的控制参数包括成型温度、压力、螺杆转速、挤出速度、牵引速度、加料速度以及冷却定型等。

三、生产工艺流程图

四、质量问题

管材生产中常见现象的产生原因和处理方法

常见现象

产生原因?

推荐解决方法

表面暗淡无光

1．原料水分

1．原料预处理

2．熔体温度不合适

2．调整温度

3．挤出机挤出的熔融物料不均匀

3．增加背压，用较细的过滤网，设计适宜的螺杆结构

4．定径套过短

4．加长定径套

5．口模成型段过短?

5．加长口模成型段。

表面斑点

1.原料中有水分

?1