PE管材再生料的選擇應(yīng)用與質(zhì)量控制淺談

PE回料的選擇應(yīng)用與質(zhì)量控制淺談目錄一、回料存在的問題二、毛料一般來源三、回料造粒時配方設(shè)計的關(guān)鍵因素

1、回料的韌性控制

2、回料中的雜質(zhì)控制四、回料質(zhì)量的檢測方法五、回料管的外觀質(zhì)量改進(jìn)方法六、回料管的配方設(shè)計說明以下所涉及的PE回料只局限在普通PE管材用回料范圍內(nèi)。PE回料不能按照國標(biāo)中規(guī)定的方法進(jìn)行檢測。以下是本人在實踐中的經(jīng)驗心得，由于本人水平有限，如有不妥之處，歡迎指正。PE回料質(zhì)量的控制是PE管材生產(chǎn)中的關(guān)鍵過程。一、PE回料存在的問題降解PE新料在經(jīng)過多次反復(fù)加工、使用中會發(fā)生不同程度的降解，這就導(dǎo)致回料中含有大量的低分子量組分。這些低分子量組分對回料的性能、管材的表面產(chǎn)生不利的影響。雜質(zhì)這些雜質(zhì)包含無機物、木屑、袋子紙等。質(zhì)量不穩(wěn)定二、毛料來源

市場上供選用的低壓PE毛料品種不多。比較好是大桶料、中桶料、低壓薄膜、回收的PE管材（PE燃?xì)夤?、PE給水管），可作為高分子量毛料使用。比較差的小桶、低壓小瓶子，可作為低分子量毛料使用。毛料的質(zhì)量直接決定了回料粒子的質(zhì)量。在選擇PE回料供應(yīng)商的時候，要重點考慮供應(yīng)商毛料的來源。三、PE回料造粒時配方設(shè)計

從回料的加工和成本上考慮，應(yīng)當(dāng)選用高分子量的毛料與低分子量的毛料混合使用。一方面是加工問題，有的毛料黏度很大，單獨造粒難度很大并且造粒過程中質(zhì)量下降嚴(yán)重，加入低分子量的毛料作為高分子量組分的增塑劑（低粘度的PE可作為高粘度PE的增塑劑），造粒起來就會容易的多。另一方面，低分子量毛料價格相對高分子量毛料價格便宜。三、PE回料造粒時配方設(shè)計

回料的韌性是回料最重要的質(zhì)量指標(biāo)?，F(xiàn)在PE爆管、卸貨摔裂、在拖拉過程中拉斷的問題大多與回料的韌性有關(guān)。所以說韌性是回料的關(guān)鍵指標(biāo)。影響回料韌性的因素：

A.PE回料的相對分子量與分子量分布在選用回料時，要選擇高分子組分與低分子量組分混合使用，最好從毛料開始控制，造粒后不一定能看的出，因為有的供應(yīng)商使用了分子量調(diào)節(jié)劑。高分子量組分與低分子量組分的比例在7：3為好。1、回料的韌性相關(guān)指標(biāo)1、回料的韌性相關(guān)指標(biāo)

熔體質(zhì)量流動速率不能代表PE分子量的大小。在實驗室里測的熔指是在低剪切速率下測定的，可以認(rèn)為是零剪切速率下的熔體流動速率，而料在擠出機螺桿的剪切下，剪切速率是很高的?；亓鲜歉叻肿踊旌衔?，其分子量存在分布，其中的高分子組分對低剪切速率下的熔體流動影響很大。因此，實驗室里測的熔體質(zhì)量速率不能代表回料分子量的大小，但可作為一個參考依據(jù)。

PE原料的相對分子量對韌性影響的物理解釋（個人理解）。在PE分子量越大，韌性越大。外部重物沖擊時，分子鏈的移動消耗了外部給予的能量。PE分子鏈?zhǔn)潜容^結(jié)實的（土話了），因此分子鏈在移動過程中消耗的能量越多，則該種PE的韌性就越高（這里只考慮純PE、也不考慮支化對韌性的影響）。那么在什么情況下分子鏈的移動能消耗更多的能量？三、PE回料造粒時配方設(shè)計1、回料的韌性相關(guān)指標(biāo)

PE分子鏈移動時，會受到阻力，這種阻力包括分子鏈之間的范德華力、纏結(jié)力。分子鏈移動時，范德華力和纏結(jié)力越大，在分子鏈不斷裂的情況下，則韌性越高。分子量越大，則范德華力越大。分子量低時，分子鏈之間沒有纏結(jié)，纏結(jié)力就為零。當(dāng)分子量大到一定程度時，分子鏈之間就產(chǎn)生了纏結(jié)，并且纏結(jié)點密度隨分子量增加而呈指數(shù)函數(shù)增加，纏結(jié)力也呈指數(shù)函數(shù)增加。綜合上述，PE相對分子量對PE的韌性是決定性的。市場上的管材韌性差，大多就是PE回料分子量低造成的。分子鏈纏結(jié)是聚乙烯加工性能和韌性的基礎(chǔ)。分子量低則纏結(jié)點密度低，PE在加工過程中的流動不穩(wěn)定，并且生產(chǎn)出來的制品韌性差。三、PE回料造粒時配方設(shè)計1、回料的韌性相關(guān)指標(biāo)

B、共聚共聚會大大增強PE抵抗環(huán)境應(yīng)力開裂的能力。PE的開裂主要是系帶分子鏈在非晶區(qū)的解纏結(jié)和在晶區(qū)的滑脫造成的。共聚的PE由于系帶分子較多，分子鏈在非晶區(qū)的纏結(jié)密度較大，因此在非晶區(qū)，分子量較難解纏結(jié)，抵抗應(yīng)力開裂的能力較強。反之，沒有共聚的PE在非晶區(qū)的系帶分子少，纏結(jié)點的密度小，解纏結(jié)較容易，容易發(fā)生環(huán)境應(yīng)力開裂。PE63級原料沒有共聚，抵抗環(huán)境應(yīng)力開裂的能力較差，而PE80、PE100級原料采用共聚技術(shù)，引入共聚組分如丁烯、己烯、辛烯，大大增強了抵抗環(huán)境應(yīng)力開裂的能力。因此，我們在選用PE回料時，高分子量的組分必須是共聚的聚乙烯。共聚的聚乙烯抵抗環(huán)境應(yīng)力開裂的能力強，并且韌性很好。三、PE回料造粒時配方設(shè)計1、回料的韌性相關(guān)指標(biāo)回料的雜質(zhì)包含無機物（泥土、石子之類）、木屑、袋子紙等等?；亓显谠炝Ｖ氨仨氁逑锤蓛簦蝗荒嗤?、石子之類的容易混入粒子中。這些無機物對管子有較大的影響。較大的石子特別容易造成管材爆管，因此在主機上最好安裝換網(wǎng)器，把這些較大尺寸的雜質(zhì)過濾掉。木屑和袋子紙對管子的影響很大。木屑、袋子紙在管材加工的溫度下會氣化，在管材里留下一個的孔，這種類型的孔尺寸較大，有的基本是貫穿管材了。因此回料不要用紙袋子包裝，以免在拌料時把紙混入。回料中的雜質(zhì)，特別是鋁片容易堵塞多孔板和篩籃，造成模具中高溫，溫度可以達(dá)到240度，這樣高的溫度會使回料的質(zhì)量嚴(yán)重下降，管材變脆。因此，在檢查到模具溫度偏離正常溫度較多時，應(yīng)立即檢查多孔板和篩籃有沒有杯堵塞。三、PE回料造粒時配方設(shè)計2、回料中的雜質(zhì)控制A、熔指在測試熔指時，應(yīng)保證物料盡量塑化好。正常料的熔指控制在0.1～0.8g/10min范圍內(nèi)較好（測試條件：190℃，5kg），并且擠出的樣條應(yīng)光滑。擠出的樣條用鋒利的刀片割一個小口，割到樣條直徑的一半就可以了，然后用手折，如果是脆性斷裂，說明該回料韌性不好，如果是韌性的不斷裂，則說明回料韌性好。四、回料質(zhì)量的檢測方法1、原料質(zhì)量檢測方法四、回料質(zhì)量的檢測方法

如果該曲線上熔融峰后面有一個小的熔融峰（位置在160度左右），則該原料質(zhì)量不怎么好。這個指標(biāo)在有條件的廠家，可作為一個參考指標(biāo)。關(guān)于DSC測回料分解溫度的說明：回料在在達(dá)到一定溫度時會發(fā)生熱氧化降解，由于此過程受氧氣在熔體中移動速率的制約，并且回料中已經(jīng)有部分降解了，因此用DSC測定的分解溫度沒有使用價值，更不能作為判斷管材成型溫度的指標(biāo)。上面兩種方法檢測時間比較短，可作為篩選原料的手段。熔指和DSC檢測合格后，可小批量做管材試驗下面的幾種性能。焊接性能可以把焊接頭的質(zhì)量作為檢驗原料質(zhì)量的一個指標(biāo)。該指標(biāo)很有用，一般焊接頭質(zhì)量較好的情況下，其原料質(zhì)量是很好的?；亓腺|(zhì)量不好時，焊接頭在拉伸時容易斷。注意在試驗回料質(zhì)量時，不要摻用其他品種的回料或新料。B、用DSC測熔融曲線四、回料質(zhì)量的檢測方法

C、測定斷裂伸長率應(yīng)注意以下兩點：（1）、試驗回料質(zhì)量的管材壁厚不能大于25毫米；（2）、測定斷裂伸長率的刨面應(yīng)平整光滑，否則即使時新料也拉不長。（3）、測試的溫度：試驗溫度應(yīng)與外界溫度一致，不要像國標(biāo)中規(guī)定的用空調(diào)控制試驗溫度。斷裂伸長率是排污管（壁厚小于25毫米）的一個關(guān)鍵指標(biāo)（排污管的另外一個關(guān)鍵指標(biāo)是環(huán)剛度）。斷裂伸長率應(yīng)大于350%。注意：同測試焊接性能一樣，在試驗斷裂伸長率時，不要摻用其他品種的回料或新料。管材的外觀回料做的管材外觀應(yīng)在可接受的范圍內(nèi)。

D、灰分：測灰分的目的是防止供應(yīng)商加入鈣粉。五、回料管的外觀改進(jìn)方法

回料管的表面跟新料管的表面區(qū)別較大。在回料管的表面存在很多低分子組分和無機雜質(zhì)。這些低分子組分的內(nèi)聚能很小，不耐定徑套的摩擦。下面提供幾種改進(jìn)外觀辦法：1、加入30%的新料2、在口模上加聚四氟乙烯板3、加入高壓料4、共擠回料的外觀問題比較復(fù)雜，有待于大家進(jìn)一步探討。六、回料管的配方設(shè)計1、給水管給水管中回料加入量在30%以下時，70%新料決定了管材的質(zhì)量，因此對回料的要求不高。一般只要求回料中雜質(zhì)少（但木屑、袋子紙不能有）。對回料的韌性要求也不高，因為加70%新料做的管子韌性會很好的。個人建議最好加入低壓薄膜，薄膜比較干凈，不含化工原料。2、非開挖排水管（拖拉管）：做拖拉管的回料韌性要好，其中的高分子量組分最好達(dá)到70%，這樣才比較安全。個人