PE或PP管材的生产特点及工艺举例
出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《塑料挤出制品生产工艺手册》第139页(2761字)
PE、PP等聚烯烃管材的生产与PVC管材的生产在工艺流程上大体相同;而不同点有如下几个方面:
①生产PE、PP管时必须用牵引设备,而生产RPVC时有时可以不用;
②PE、PP在开始生产时要用引管,而RPVC则不用;
③生产PE、PP管材时,螺杆一般不用冷却;
④两类管材机头的工艺参数不同;
⑤两类管材生产时的工艺控制条件不同;
⑥生产PE、PP管时必须用隔热垫圈,而PVC管材生产时可不用隔热垫圈。
其原因主要是PE、PP塑料是结晶性塑料,有明显的熔点,因此,在机头与定型套之间设置隔热垫圈。隔热垫圈的作用是隔绝机头与定型套之间的热交换,形成明显的冷却界面;防止口模温度下降和定型套温度上升。隔热垫圈的材料要求是导热系数要小,在高温下不粘附塑料,如PTFE等。
(一)PE管材
1.普通PE管
用MFR为0.2~7.0g/min的LDPE为原料,生产普通PE管时,料筒温度分别为(130±3)℃,(150±3)℃,(170±3)℃,机头分流梳处的温度为(165±3)℃,口模温度为(170±3)℃,螺杆无需冷却。用内压法定径时的压力为0.02~0.04MPa,口模内径比定径套内径小5%~10%,定径套内径比管材外径大2%~4%。
PE管材执行GB13018-91的标准。
2.给水用HDPE管材
给水用HDPE管材及管件无毒、质轻、耐寒,内壁光滑不结垢,使用寿命可达30~50年。工作压力≤0.5MPa,使用温度-20~45℃,与安装同样直径和长度镀锌白铁管相比,降低成本30%~50%。
给水用HDPE管材执行GB/T13663-92的标准。
3.PE煤气管
常用密度为0.94~0.97g/cm3,MFR为0.25~0.50g/10min的HDPE作原料生产PE煤气管时,料筒温度依次为(140±3)℃,(160±3)℃,(180±3)℃,机头分流梳处的温度为(185±3)℃,口模温度为(185±3)℃。用内压法定径时的压力为0.02~0.04MPa。此类管材的工作温度为-20~40℃,压力≤0.4MPa。管材外径为20~250mm,壁厚3.0~22.7mm。
燃气用埋地PE管执行GB15558.1-95和GB15558.2-95的标准。
4.LDPE管材
LDPE管材的拉伸强度在8.0~10.0MPa、断裂伸长率在200%~300%之间,其强度与工作压力接近,安全系数小。
农用波纹管是用RPVC或PE管挤出后,用环形履带式波纹冷却定型夹具牵引制成的波纹管,在管壁打无数小孔而得到成品。将波纹管埋于距地面100cm深的农田下。天旱时,送水至管内,水从小孔流入农田起灌溉作用;当雨过多时,土地中多余的水从小孔渗入管内排出。所以,波纹暗管可起到抗旱防涝、保持土地湿度的作用,是省工、省时、省水的先进的灌溉方法。
农用喷灌用LDPE管材执行GB6674-86的标准。
5.LLDPE管材
LLDPE是乙烯和α-烯烃的共聚物,密度在0.918~0.930g/cm3范围内,分子链为支链,相对分子质量分布窄,所制成管材的拉伸强度比LDPE所制成管材高50%~70%,有时可达15~17MPa、韧性高40%~50%,断裂伸长率可达500%,特别是耐环境应力开裂比LDPE优异得多,有较高刚性和热变形温度。
LLDPE的加工工艺条件与LDPE相仿,加工温度比LDPE高10℃左右。LLDPE在料筒中的粘度比LDPE要高,产生较大的反压力,从而减少了挤出时的逆流提高了挤出量,一般能提高10%~15%。
给水用LDPE、LLDPE管材执行QB930-93的标准。
(二)PP管材
PP管材具有无毒、耐腐蚀等优点,比PE管材刚性、耐热性、耐环境应力、开裂性更好。PP管长期使用温度可达100~110℃,可用作热水管,但耐低温性比PE管差些。
选用MFR为0.70~3.0g/10min的PP作原料生产塑料管时,料筒的温度依次为(165±3)℃,(180±3)℃,(220±3)℃,机头1区和2区的温度分别为(230±3)℃和(220±3)℃,口模温度为(190±3)℃,螺杆转速为30r/min左右,牵引速度为0.5~3.0m/m1n。
通用型PP管材质量执行SG246-81。管材外径16~630mm。常温下工作压力为三种类型:Ⅰ型≤0.4MPa,Ⅱ型≤0.6MPa,Ⅲ型≤0.8MPa。推荐20℃,使用20年,设计应力5.5MPa。
给水用PP管材用于自来水输送,质量执行QB1929-93标准。管材直径16~630mm,使用压力分六个等级:0.25、0.4、0.6、1.0、1.6、2.0MPa。
PP喷灌管能承受0.4~0.6MPa压力,一般采用改性PP配方,改进耐光老化和耐低温性。
PP管材执行GB13019-91的标准。