貴州HDPE管道生產(chǎn)向您介紹：如何增強(qiáng)HDPE波紋管環(huán)剛度

貴州HDPE管道生產(chǎn)向您介紹：如何增強(qiáng)HDPE波紋管環(huán)剛度

提高雙壁波紋管環(huán)剛度的兩個(gè)方面：

對(duì)于生產(chǎn)廠家來(lái)講，如何有效提高管材的環(huán)剛度，并維持其他性能在合格范圍內(nèi)，是一個(gè)亟待考慮并解決的問(wèn)題。在擠出工藝一定的前提下，管材的結(jié)構(gòu)和塑料原材料的力學(xué)性能決定了產(chǎn)品的力學(xué)性能，因此可以從這兩方面分別予以考慮。

一、從管材結(jié)構(gòu)的角度來(lái)講，可以通過(guò)增加內(nèi)外壁的壁厚來(lái)提高管材的環(huán)剛度，即增加管材的米重，但是該方法的可操作空間較小，其原因一方面是壁厚過(guò)厚會(huì)縮小管材內(nèi)部空間，影響流體的通過(guò)性，不滿足國(guó)標(biāo)對(duì)內(nèi)徑的尺寸要求;另一方面，用料量加大會(huì)提高生產(chǎn)成本和運(yùn)輸成本，降低了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

二、從原料上考慮，如果能夠設(shè)法提高原料的彈性模量，同時(shí)又能保證管材產(chǎn)品的其他性能在合格范圍內(nèi)，便可解決環(huán)剛度低的問(wèn)題。

老霍推薦的可行方法

GB/T19472．1—2004《埋地用聚乙烯(PE)結(jié)構(gòu)壁管道系統(tǒng)幾部分:聚乙烯雙壁波紋管材》規(guī)定:“生產(chǎn)管材所用的原料應(yīng)以聚乙烯樹(shù)脂為主，其中可加入提高管材加工性能的其他材料，聚乙烯含量應(yīng)在80%以上”。因此，結(jié)合聚合物共混理論可以大膽推斷，除了可以加入提高原料加工性能的材料之外，加入一些提高其力學(xué)性能(主要指彈性模量)的材料，如以碳酸鈣為主的填料提高管材的環(huán)剛度是符合標(biāo)準(zhǔn)的。

經(jīng)實(shí)踐證明隨著管材混配料中以碳酸鈣為主的填料的增加，管材的環(huán)剛度呈上升趨勢(shì)。純PE料的管材環(huán)剛度約為6kN/m2左右，通過(guò)填料含量的不斷增加，可逐步上升至11kN/m2左右?？梢?jiàn)在一定的比例范圍內(nèi)，碳酸鈣的加入大大增強(qiáng)了共混料的表觀彈性模量，從而提高了管材的環(huán)剛度，并且隨著填料含量的增加而升高。

加入填充母料的混配料，經(jīng)過(guò)擠出機(jī)高溫環(huán)境下的攪拌和剪切，碳酸鈣粒子充分均勻地分散在聚乙烯基體中，形成應(yīng)力集中點(diǎn)，能夠充分地吸收沖擊功，使材料在受到外部壓力時(shí)不至于發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞，從而提升了混配料的表觀彈性模量，可能是其能夠提升管材環(huán)剛度的原因。

填充母料的加入，除了能夠提升管材的環(huán)剛度之外，還能大大降低原料成本。因?yàn)橥ǔｋp壁波紋管所用填充母料的主要成分為碳酸鈣，外加少量熱塑性載體樹(shù)脂、穩(wěn)定劑、抗沖擊劑等，其成本遠(yuǎn)低于PE純料。用填充母料替代部分PE純料，可以明顯降低管材的原料成本。由于以碳酸鈣為主的填充母料的成本遠(yuǎn)低于常用的管材用PE純料，這對(duì)于生產(chǎn)廠家控制成本和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有非常積極的作用。假設(shè)PE純料成本為10000元/t，而該母料的成本為4000/t，以加入10%母料測(cè)算，可節(jié)約管材成本600元/t，這對(duì)于管材制造業(yè)有著非常重要的意義。

提高環(huán)剛度的后遺癥

隨著填料含量的逐漸增加，管材的剛度和強(qiáng)度也逐漸增加，但是在某種程度上會(huì)失去熱塑性塑料柔韌性和良好的加工性能的特性，純PE料生產(chǎn)的管材具有非常良好的韌性，錘擊會(huì)產(chǎn)生凹陷變形，但不會(huì)出現(xiàn)裂紋、裂縫或破碎。而當(dāng)填料的比例達(dá)15%時(shí)，錘擊管材的表面較難發(fā)生凹陷，繼續(xù)重?fù)魰?huì)發(fā)生碎裂。推測(cè)如果進(jìn)一步加大填料的比例，管材會(huì)逐漸失去熱塑性塑料管材的特征，管壁會(huì)變?yōu)榇嘈裕敝翢o(wú)法擠出成型。

在純PE原料中加入部分填充母料，可以一定程度上提高管材的環(huán)剛度，但同時(shí)也會(huì)降低管材的柔韌性和加工性能。因此，在理論上存在著一個(gè)合理區(qū)間，當(dāng)母料的比例在此區(qū)間內(nèi)時(shí)，管材的環(huán)剛度相比純料生產(chǎn)的產(chǎn)品會(huì)有所增強(qiáng)，在達(dá)到一定的期望值(例如從SN6提升到SN8)的同時(shí)，其環(huán)柔性和抗沖擊性能仍能夠滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。