超高分子量聚乙烯管道匯總

1、目錄:前言。材料特性管材特性:管材的加工。管材的應(yīng)用。超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是由乙烯、 丁二烯單體在催化劑的作用下，聚合而成的 平均分了量大于150萬的熱塑性I：程塑料自六卜年代末問世以來,由于其多種優(yōu)異性 能，而受到廣泛的關(guān)注，但是由于其特殊的 難加工性，而限制了它的開發(fā)應(yīng)用。七卜年代末，發(fā)達(dá)國家如日本、美國、德 國等的研究機(jī)構(gòu)和大公司開始實(shí)現(xiàn)產(chǎn):也化。 從而揭開了超高分r量聚乙烯大規(guī)模應(yīng)用 的序幕。隨著各國不斷加大研究力度，逐 漸發(fā)展出了燒結(jié)、柱塞擠出、螺桿擠出以 及注塑等成型方法，為大規(guī)模應(yīng)用超高分 子量聚乙烯奠定了基礎(chǔ)。我國于六十年代末也相繼有上海高橋、廣 州塑料廠和北京助劑

2、二廠投入生產(chǎn)。一、簡介:超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一種綜合 性能十分優(yōu)異的熱塑性工程塑料，其耐磨性 能超群、摩擦系數(shù)極低、耐腐蝕性突出，可 與“塑料王”一一聚四氟乙烯媲美，應(yīng)用范 圍廣泛。但由于其熔體粘度很高（高達(dá) 109Pa*s）,流動性極差（熔融指數(shù)為零）加 熱時(shí)處于高粘彈態(tài)，加工性能的超高難度極 大的限制了它的應(yīng)用。二、材料特性材料特性:同眾多的聚合物材料相比，UHMWPE具有 磨擦系數(shù)小，磨耗低、耐化學(xué)藥品性優(yōu)良、 耐沖擊、耐壓性、抗凍性、保溫性、自潤 滑性、抗結(jié)垢性、耐W力開裂性、衛(wèi)生性 等優(yōu)良特性。:完全衛(wèi)生無毒，可用于接觸食品和藥物:密度在所有匚程塑料中最小，比聚四氟乙

3、烯輕56%。材料特性。磨擦系數(shù)為0.070.11，相當(dāng)冰冰之間的磨 擦，用丁管材表現(xiàn)出極高的自潤滑性和抗結(jié) 垢性，可以顯著節(jié)省輸送能耗?？鼓ズ男跃铀芰现?，是塑料的57倍，鋼管 的7-10倍，黃銅管的27倍。抗沖擊強(qiáng)度高，尤其是低溫抗沖擊性優(yōu)異， 是目前已知塑料中最高的；材料特性。優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性；除極少數(shù)溶劑對其有腐 蝕性外，常見的無機(jī)、有機(jī)酸、堿、鹽和有 機(jī)溶劑對這種材料都沒有腐蝕性。超高分r 量聚乙烯在化學(xué)穩(wěn)定性上類似聚四瓶乙烯, 是一種惰性材料。優(yōu)異的抗老化性能，在自然日照條件卜，超 高分子量聚乙烯的老化壽命為50年。常UHMWPEPA66PVCPE19/10.93113-1151.4

4、0S45001150 07 040.01196255160129045MRyBS182 22454-7371mt1508V2Mpa2614035Mm2222*40060-30060-1202S0VHH V.M tJ23CJcrn3槨0.知.081.0274085120550.07A110.370.49.60.421100210210筠小IM*垢ftAtt4150140002000三、管材特性管材特性。很好的抗應(yīng)力開裂性能通過試驗(yàn)比較 UHMWPE管的抗應(yīng)力開裂性能為普通 HDPE管的200倍。:強(qiáng)耐內(nèi)壓性能同等條件下UHMWPE管 與交聯(lián)聚乙烯管、鋁塑熨合管相比，其抗內(nèi) 壓性能最好。好的耐低溫

5、性低溫達(dá)到一196C仍能保 持一定的韌性。高耐磨性管材特性。耐腐蝕性強(qiáng)施I:中不需涂刷防腐涂料。：低粘附高澗滑性摩擦系數(shù)僅為0.07-0.11 ,相當(dāng)于冰一冰之間的摩擦：高抗沖擊性其沖擊強(qiáng)度是尼龍66的10倍, 聚氯乙烯的20倍，聚乙烯的4倍，特別是在低 溫環(huán)境，其沖擊強(qiáng)度反而達(dá)到最高值管材特性?；瘜W(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)可以輸送各種有腐蝕性的 介質(zhì)及有機(jī)質(zhì)。衛(wèi)生無毒一可直接接觸食品。密度小質(zhì)量輕經(jīng)濟(jì)性好四、管材的生產(chǎn)4.1加工難點(diǎn)。不能在普通螺桿擠出機(jī)加工生產(chǎn)。熔體粘度高（高達(dá)109pa*s）、流動性極差（熔融指數(shù)為零）、加熱時(shí)處于高粘彈態(tài) 。熔體易包住螺桿一起旋轉(zhuǎn)，形成“料塞” 。臨界剪切速率很低，熔體

6、易破裂導(dǎo)致表面裂 紋:成型溫度范圍窄，易氧化降解。粉料打滑不易進(jìn)料生產(chǎn)方式。需利用特制的管材擠出機(jī)組 。間歇式壓制燒結(jié)或柱塞推壓方法生產(chǎn)設(shè)備目前UHMWPE管的成型加工1耍仃兩種不同 類型的機(jī)組：。柱塞擠出成型機(jī)組:螺桿擠出成型機(jī)組螺桿擠出成型機(jī)組柱塞擠出成型機(jī)組。柱塞擠出成型機(jī)組主要由混料機(jī)、柱塞式推 壓機(jī)、切割機(jī)、翻管架組成。UHMWPE粉料 經(jīng)過柱塞推壓機(jī)的往復(fù)推壓作用，使之壓縮、 預(yù)熱、燒結(jié)、定型和冷卻而形成管材。但這 種推壓式生產(chǎn)管材的方法效率低，模具結(jié)構(gòu) 復(fù)雜，難以形成匚業(yè)化的規(guī)模生產(chǎn)。:擠出設(shè)備采用專用的UHMWPE專用單螺桿擠 出機(jī)，其螺桿具有很大的推力同時(shí)機(jī)組具有 特殊的加熱

7、和冷卻機(jī)構(gòu)：采用專用管材模具，避免管壞開裂、爬行出 料甚至無法定型，不能連續(xù)擠出管材:采用其他合理的輔機(jī)設(shè)備，完成管材的坡終 成型五、管材的規(guī)格。管材的生產(chǎn)按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2668- 2004超高分子量聚乙烯管材。管材規(guī)格按照設(shè)計(jì)應(yīng)力行3種分類10MPa.8MPa、6.3MPao:管材壓力等級包括0.4、0.6. 0.8、1.0、1.25、1.6. 2.0MPa(:.管材 口徑從 63mm 至!J800mme六、管材的性能指標(biāo)靜液壓強(qiáng)度序號項(xiàng)目%=10Mpa6s=8Mpa 時(shí) 環(huán)向應(yīng)力/Mpa6s=6.3Mpa 時(shí) 環(huán)向應(yīng)力：Mpa要求120C靜液壓強(qiáng)度 (lOOh)12.49.0不破裂

8、不 滲漏280匕部液壓強(qiáng)度765 h)5.54.6不破裂不 滲漏380(降液壓強(qiáng)度 (l000h)5.04.0不破裂不 滲漏物理力學(xué)性能表1曰；期指標(biāo)UHMWPE IUHMWPE II1輒化誘導(dǎo)時(shí)間(200*C)/min20202拉伸性能拉伸屈眼應(yīng)力 /MPa2022拉伸斷裂伸長 率/%2502003簡支梁雙缺U 沖擊強(qiáng)度23匕試樣類型130試樣類型160試樣類型290試樣類型2140-4(h試樣類型120試樣類型150試樣類型250試樣類型21004砂漿降損率/%0.400.305縱向W縮率/%33七、管道的連接。管材的連接是管材實(shí)際使用中最幣;要的問題 之一，UHMWPE管的連接可以采用法

9、蘭連接、 焊接、翻邊對接、快速管接頭等方法進(jìn)行連 接法蘭連接.：適宜中、大口徑管材之間的連接:在生產(chǎn)廠家即對超高管道進(jìn)行籽殊處理，將 法蘭連接件與管材連接在一起。施.過程中可利用法蘭快速鋪設(shè)管道焊接。對于中、大口徑管材,通常采用焊接方式進(jìn) 行連接。具方法是將UHMWPE管在熔融狀態(tài) 下進(jìn)行加壓、使接合處融合為一體，從而實(shí) 現(xiàn)高強(qiáng)度的本本焊接，同樣管件也可以通過 將管子按要求焊接而成。翻邊對接-翻邊對接的方法是先將UHMWPE管材端部加 熱，再用胎具在加壓情況下將管壁翻到垂直 于管中心線的方向，兩管端而對接后，用V型 環(huán)狀鐵夾圈將其鎖緊即可實(shí)現(xiàn)管材的對接?？焖俟芙宇^。快速管接頭具有拆裝迅速、密封可靠、質(zhì)量 輕、可使管道伸縮和彎曲以及具有自補(bǔ)償作 用等特點(diǎn)，廣泛適用于油、水、氣及固液混 合物等流體介質(zhì)管道中。管道的應(yīng)用領(lǐng)域。廣泛應(yīng)川于冶金、電力、石油、紡織、造 紙、食品、化工、機(jī)械、電氣等行業(yè)。供水排水管道 用于各種建筑的排水管、 下水管、自來水管、飲用水管等。固體顆粒、粉體的輸送一糧食加、礦 石開采、化匚原料、建筑材料等。漿體輸送：礦山開采的礦漿、水煤