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1、HDPE塑料管材加工成型技术进展塑料管材加工成型技术进展1目录n（一）（一）HDPE管材加工的螺杆结构管材加工的螺杆结构n（二）模具设计对管材性能的影响（二）模具设计对管材性能的影响n（三）管材加工技术进展（三）管材加工技术进展2大口径管道3双峰聚乙烯4聚乙烯管材料等级分类n nLDPE LDPE 分为分为PE32PE32和和PE40PE40 只用于低压供水和灌溉管线等只用于低压供水和灌溉管线等n nMDPEMDPE、HDPEHDPE（PE80PE80，PE100PE100）聚乙烯压力管的主导材料聚乙烯压力管的主导材料交联聚乙烯（交联聚乙烯（PE125PE125）玻璃纤维增强聚乙烯（玻璃纤维增
2、强聚乙烯（PE160PE160）长玻璃纤维（连续长芳纶纤维）增强聚乙烯长玻璃纤维（连续长芳纶纤维）增强聚乙烯5聚乙烯管材料三代产品 均聚产品（PE100）n nPE100PE100树脂未采用共聚聚合的方法来提高树脂未采用共聚聚合的方法来提高ESCRESCR性能，而是通过提高聚乙烯的聚合度和共聚合来性能，而是通过提高聚乙烯的聚合度和共聚合来获得优秀的获得优秀的ESCRESCR性能和更高的耐压强度，即韧性能和更高的耐压强度，即韧性提高、强度也提高。性提高、强度也提高。n n聚合度的提高带来的问题是加工性能差，但是通聚合度的提高带来的问题是加工性能差，但是通过双峰聚合聚入了一定比例的低分子改善了加工
3、过双峰聚合聚入了一定比例的低分子改善了加工性能。性能。n nPE100PE100聚乙烯管材料的出现，可以满足更高压力聚乙烯管材料的出现，可以满足更高压力管材的要求并能制造口径较大的管材。管材的要求并能制造口径较大的管材。62023/4/15北京化工大学7PE80和PE100的比较聚乙烯管材等级的发展n n未来的HDPE材料将会向着PE112和PE140的目标接近。n n通过交联可以获得PE125的管材级材料n n短玻璃纤维(30%GF)增强聚乙烯(PE160)n n长玻璃(芳纶)纤维增强聚乙烯(PE160200)n n钢丝、钢带增强聚乙烯管道（PE200）n n经过双轴取向可以获得PE250级
4、的管材8交联聚乙烯管材n n聚乙烯树脂的化学结构发生变化：高密度聚乙烯长分子链间产生化学键，n n实现化学交联，形成三维网状结构。9PE-Xa管的性能与应用管的性能与应用n n地板加热管地板加热管n n-建筑物建筑物建筑物建筑物(家庭家庭家庭家庭,学校学校学校学校,公寓公寓公寓公寓等等等等)n n-宾馆宾馆宾馆宾馆,医院医院医院医院,体育场馆体育场馆体育场馆体育场馆n n供水管供水管n n工业用管工业用管-化工化工n n-输送淤浆输送淤浆输送淤浆输送淤浆n n-输送不同种类的化工品输送不同种类的化工品输送不同种类的化工品输送不同种类的化工品n n-输送工业废物输送工业废物输送工业废物输送工业废
5、物n n地板加热管地板加热管(去除冰雪去除冰雪)n n-停车场停车场停车场停车场,机场机场机场机场,运动场运动场运动场运动场,桥梁桥梁桥梁桥梁管材性能的比较（五）管材加工技术进展n挤出机挤出能力的发展n模具设计的高速化和适应性12挤出机挤出能力的发展n n管材挤出的特点：管材挤出的特点：n n生产线速度高速化和高效率生产线速度高速化和高效率n n单螺杆的长径比由以前的单螺杆的长径比由以前的2525发展到现在的发展到现在的3030，3333，3434，3636。n n机筒进料段开设纵向沟槽，增加强制喂料系统，机筒进料段开设纵向沟槽，增加强制喂料系统，使挤出机的产量大大地增加，沟槽的形状有矩形、使
6、挤出机的产量大大地增加，沟槽的形状有矩形、半圆形、月牙形、三角形。沟槽的走向由原来的半圆形、月牙形、三角形。沟槽的走向由原来的轴向开槽改为螺旋形沟槽和非对称性开槽，使输轴向开槽改为螺旋形沟槽和非对称性开槽，使输送效率提高，并降低磨耗送效率提高，并降低磨耗2020以上。以上。13开槽喂料机筒开槽喂料机筒n n开槽喂料机筒开槽喂料机筒n nGrooved Feeding SectionHighspecificthroughputLowmelttemperatureExcellentmelthomogeneityWideapplicationrange14KRAUSS MAFFEI公司强制喂料型聚烯
7、烃单螺杆挤出机的产量（kg/h)原料4530B6030B7530B9030B12530BHDPE/MDPE190300430570950LDPE180285400540PP140220320420700PB7010015021515管材挤出成型模具的最新进展n n随着近年来许多新型原料的出现，挤出模具适应生产：直径为9mm到1.6m生产线速度0.322m/minn n管材挤出的模头可归结为：支架形机头、篮式机头、螺旋机头16屏障型螺杆的原理图屏障型螺杆的原理图屏障型螺杆的原理图屏障型螺杆的原理图屏障型螺杆的原理图屏障型螺杆的原理图 Principle of the Barrier ScrewP
8、rinciple of the Barrier Screw 出料段Discharge zone主螺棱Main flight阻隔段Barrier zone喂料段Feed zone螺棱前缘Trailing edge粒状树脂汇集Solid bed熔体汇集Melt reservoir螺棱前缘Leading edge固体槽Solid channel阻隔螺棱Barrier flight熔体螺棱Melt flight17HDPE管材挤出遇到的问题18支架形机头19支架形机头20多孔板(筛板)式分流板筛板式机头由筛板式机头挤出的熔体流纹21篮式机头组装图22篮式机头组装图232023/4/15北京化工大学24五、定径的最新进展（变径定径）n n直径2000mm的真空定径HDPE管材挤出遇到的问题25真空定径图26直径收缩率n n真空定径的管材外径可以根据管材原料的尺寸收缩率来得到精确控制，n n聚乙烯 24%n n双峰聚乙烯 44.6%n nPP-R36%27高速挤出HDPE管材n最常见的方法是在定径入口处设置冷却水入口，通过特殊的喷嘴或在定径套上开缝，让水直接包覆在管坯外圆。28带水环的定径套29带冷却装置的定径套30定径环组外定径组装图小管材高速度31PVCU（M）管道部分待续n n谢谢32
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