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1、1目 录（一）HDPE管材加工的螺杆结构（二）模具设计对管材性能的影响（三）管材加工技术进展第1页/共32页2大口径管道第2页/共32页3双峰聚乙烯第3页/共32页4聚乙烯管材料等级分类LDPE 分为PE32和PE40 只用于低压供水和灌溉管线等MDPE、HDPE（PE80，PE100）聚乙烯压力管的主导材料交联聚乙烯（PE125）玻璃纤维增强聚乙烯（PE160）长玻璃纤维（连续长芳纶纤维）增强聚乙烯第4页/共32页5聚乙烯管材料三代产品 均聚产品（PE 100）PE 100树脂未采用共聚聚合的方法来提高ESCR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ESCR性能和更高的耐压强度，
2、即韧性提高、强度也提高。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性能。PE 100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。第5页/共32页2023/3/23北京化工大学6PE80和PE100的比较第6页/共32页7聚乙烯管材等级的发展 未来的HDPE材料将会向着PE 112和PE 140的目标接近。通过交联可以获得PE 125的管材级材料短玻璃纤维(30%GF)增强聚乙烯(PE160)长玻璃(芳纶)纤维增强聚乙烯(PE160200)钢丝、钢带增强聚乙烯管道（PE200）经过双轴取向可以获得PE 250级的管材 第7页/共
3、32页交联聚乙烯管材8n 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。第8页/共32页PE-Xa管的性能与应用地板加热管-建筑物(家庭,学校,公寓等)-宾馆,医院,体育场馆供水管工业用管-化工-输送淤浆-输送不同种类的化工品-输送工业废物地板加热管(去除冰雪)-停车场,机场,运动场,桥梁第9页/共32页管材性能的比较第10页/共32页11（五）管材加工技术进展 挤出机挤出能力的发展模具设计的高速化和适应性第11页/共32页12挤出机挤出能力的发展 管材挤出的特点：生产线速度高速化和高效率单螺杆的长径比由以前的25发展到现在的30，33
4、，34，36。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、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，使输送效率提高，并降低磨耗20以上。第12页/共32页13开槽喂料机筒开槽喂料机筒Grooved Feeding Section HighspecificthroughputLowmelttemperatureExcellentmelthomogeneityWideapplicationrange第13页/共32页14KRAUSS MAFFEIKRAUSS MAFFEI公司强制喂料型聚烯烃单螺杆挤出机的产量（kg/h
5、)原料4530B6030B7530B9030B12530BHDPE/MDPE190300430570950LDPE180285400540PP140220320420700PB70100150215第14页/共32页15管材挤出成型模具的最新进展 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m生产线速度22m/min管材挤出的模头可归结为：支架形机头、篮式机头、螺旋机头 第15页/共32页16屏障型螺杆的原理图 屏障型螺杆的原理图 Principle of the Barrier Screw 出料段Discharge zone主螺棱Main flight阻隔段Barrier
6、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 flight第16页/共32页17HDPE管材挤出遇到的问题第17页/共32页18支架形机头 第18页/共32页19支架形机头 第19页/共32页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第20页/共32页21篮式机头组装图 第21页/共32页22篮式机头组装图 第22页/共32页2023/3/23北京化工大学23五、定径的最
7、新进展（变径定径）直径2000mm的真空定径 第23页/共32页24HDPE管材挤出遇到的问题第24页/共32页25真空定径图 第25页/共32页26直径收缩率 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，聚乙烯 24%双峰聚乙烯 44.6%PP-R 36%第26页/共32页27高速挤出HDPEHDPE管材 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。第27页/共32页28带水环的定径套 第28页/共32页29带冷却装置的定径套 第29页/共32页30定径环组外定径组装图小管材高速度 第30页/共32页31PVCU（M）管道部分待续谢谢第31页/共32页感谢您的观看！第32页/共32页