PVC-O,中文名双轴取向聚氯乙烯,是PVC管的进化形式,通过的取向加工工艺制造的管材,将采用挤出方法生产的PVC-U管材进行轴向拉伸和径向拉伸,使管材中的PVC长链分子在双轴向规整排列,获得高强度、高韧性、高抗冲、抗疲劳的新型PVC管材。
比率和拉伸速率
拉伸取向,用通俗的话来讲,就是将卷曲的分子链拉直并沿拉伸的方向排列。适当增加拉伸比率,则分子取向程度加大,材料的强度也同时加大。但过分加大拉伸比率会导致材料的破坏,用通俗的话来讲,就是材料的分子链被拉断,材料受到了破坏。另外,如果拉伸温度偏高,拉伸速率过低,分子链在拉伸的过程中会产生松弛,即分子链在拉伸的过程中有足够的时间和能力回复到原来的卷曲状态,使取向程度降低。因此,要获得较为理想的取向度,应当制定合理的拉伸温度和较快的拉伸速率,并及时将拉伸后材料的温度降低到玻璃化温度以下。
PVC-O管材已经在英国、法国、荷兰、葡萄牙、美国、澳大利亚、南非和日本等国家应用多年。美国、澳大利亚等国已经发布了PVC-O的产品标准,**标准组织也发表了PVC-O标准-ISO/DIS 16422-2006。表2列出了**市场上部分PVC-O管材和生产企业的资料。国内已经有一些科研院所和大企业集团在探索开发。
强度韧度性能
PVC-O加工工艺是把由常用挤出方法生产的PVC-U管材的长链分子进行取向。在加工中管材的直径,使分子在环向取向并带来强度和韧度两个物理性能的实质性改善。分子的取向大大地增加了材料的短期和长期强度。 由于**的强度和韧度,MRS45和MRS50的PVC-O材料的50年安全系数可以用1.6或1.4143来表示,所以PVC-O管用的设计应力可高达28MPa和32MPa,结果比PVC-U管材和PVC-M管材节约大量材料。 分子取向加工产生薄片分层结构,是PVC-O韧度高的关键。如果由于缺陷和点负载产生了裂纹,分层结构会阻碍裂纹在材料中通过,裂纹在各层通过时由于应力集中的减少,裂纹扩展被有效地抑制。 另外一种新型管材--增韧改性PVC-M管材,虽然其冲击强度提高了,但拉伸强度没有提高。
管材壁厚
由于PVC-O管材是将原来成型的PVC-U管材进行轴向和径向拉伸,所以管材的壁厚较薄。表3是GB/T 10002.1-2006中规定的给水用PVC-U管材标准和**标准ISO16422-2006规定的输水用PVC-O管枯部分规格产品壁厚的比较。 PVC-O与PVC-U壁厚比较,PVC-O给水管较PVC-U给水管可减少壁厚35%-40%,大大节约了材料,降低了成本。
由于PVC非凡的多功能性,**的耐久性和经济性,将来还是管材的材料。而PVC-O作为一种新型韵管材,具有性能好、成本低、管材质量轻、搬运和铺设容易等优点,的性能使其可以应用到较高的压力和较恶劣的环境中。 降低产品成本的同时提高其性能是人们一直在追求但并不容易实现的课题。双轴取向PVC管不仅为这一课题提供了范例,较为一个新产品的未来发展奠定了基础。
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