在各种塑料排水/排污结构壁管道中,国内外的PP-hm双壁波纹管的产量都占据塑料排水/排污管道较多的份额。现状:前几年主要应用聚氯乙烯(PVC-U)和高密度聚乙烯(HDPE)双壁波纹管,近才开始探索发展聚丙烯双壁波纹管。由于PP材料加工流动性能好,且PP的弹性模量比HDPE高,在欧洲已经广泛应用PP双壁波纹管,近年国外塑料室外排水管越来越多采用高刚度PP的结构壁管。
PP-hm双壁波纹管的环刚度大小与管道存放时间有关状态调节时间24h后,测材环刚度为11.4;七天后环刚度提高为12.5;存放十后,环刚度继续增加14.0。分析认为该管材环刚度随着存放时间延长而提高与所用的料PP-HM(北欧化工BA212E)结晶过程有关,其结晶性能以及影响结晶的因素(加工过程的温度、剪切速率)还需进一步研究。
目前,提高聚丙烯双壁波纹管环刚度的研究主要有:
1.通过原料配方设计来提高弹性模量;
2.通过合理的波形设计来提高结构断面的惯性矩。
1.1 PP-hm双壁波纹管原料的选择
原料配方设计的原则就是为提高材料弹性模量从而提高波纹管的环刚度。
根据分子结构不同PP可分为PP-H、PP-B、PP-R类,而PP-B通常用于非承压的埋地排水排污领域,一般PP-B模量在1100-1300MPa,高模量的聚丙烯PP-HM主要基于PP-B,优化其高分子结晶过程和成核过程,实现高刚度和高结晶度;并采用多反应堆技术并入分散性能良好的橡胶,实现其抗冲强度的提高。
PP-hm双壁波纹管成型设备
配置采用大螺杆、大挤出量、大扭矩、大长径比,提供适合于PP材料性能的剪切作用,使物料熔融塑化均匀,这样就可以降低挤出机的转速,而避免过高的提高螺杆转速,对物料的剪切速率明显加大而提高物料熔体的温度
同时可以避免物料在加工成型过程种产生严重的物料下垂现象,造成双壁波纹管材的管壁厚度不均匀,刚性降低,并且难以制成在线扩口成型的双层壁承插口的双壁波纹管的问题。
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