云浮懈俏科技有限公司

????????HDPE管材有許多優(yōu)良的性能，如質(zhì)輕、抗腐、內壁光滑、使用壽命長(cháng)等，又以其較高的強度應用在承壓輸送各種介質(zhì)的管道上，但其環(huán)境應力開(kāi)裂性能較差，一些HDPE管道在長(cháng)期負荷作用下和一定時(shí)間后會(huì )出現應力破損現象。

??????????1.1 冷卻速度的影響

????????溫度是HDPE結晶過(guò)程中最敏感的因素，不同的結晶程度對管材的力學(xué)性能有較大的影響。某廠(chǎng)HDPE管在水冷真空定徑箱中成型，管壁斷面有不同的熱歷史，不同的熱歷史對HDPE有不同的結晶行為閱，形成了不同結晶度的聚集結構。管材外表層受水急驟冷卻能夠很快的越過(guò)最佳的結晶溫度，形成一層結晶度較低的聚集結構區。外表層和中間層有一個(gè)能夠獲得晶核數量及生長(cháng)速率最有利的結晶層，這個(gè)區域晶體生長(cháng)好，聚集結構穩定。如果這時(shí)控制好一定的水溫和相應的牽引速度，就可增加該層的厚度。因HDPE熱傳導慢，最佳結晶溫度在中間層和內層停留的時(shí)間較長(cháng)，結晶能夠在充分的條件下進(jìn)行，所得到的是數量較少、顆粒較大的聚集結構區域。這種內外結構的不均勻性對管材的力學(xué)性能影響較大，低結晶區使管材具有韌性，高結晶區具有剛性，隨著(zhù)結晶度的增加，脆性增大。當壓扁到2/3時(shí)內表面出現裂紋;繼續壓扁，裂紋向外表面擴展。我們認為使用密度高的均聚物擠出成型管材更應該注意成型工藝。

??????????1.2 熔融溫度的影響

????????成型中熔融溫度與在該溫度下停留的時(shí)間會(huì )影響殘存晶核的數量，晶核的存在與否及晶核的大小，對成型時(shí)的結晶速度有很大的影響.如果熔融溫度低，熔融時(shí)間短，殘核沒(méi)有受到破壞，成型時(shí)晶核結晶速度快，晶體的尺寸大小均勻，能形成較穩定的聚集結構;如果熔融溫度高，熔融時(shí)間長(cháng)，原有結構破壞得就越多，殘余的晶核就越少，成核的時(shí)間就長(cháng)，結晶速度就慢，結晶尺寸也大，結構不穩定，從而影響了管材的強度。熔體溫度都較高，應力開(kāi)裂時(shí)間都很短。我們曾用預熱時(shí)間長(cháng)、預熱溫度較高的機頭內熔體成型管材做短期靜水壓強度試驗，其時(shí)間只有4.3h。熔融溫度對HDPE成型時(shí)的熔體破裂也有較大影響。成型時(shí)熔體受到剪切應力，當剪切應力達到或超過(guò)某一臨界值時(shí)，熔體就會(huì )出現破裂。熔體溫度不同，對應的剪切速率也大不相同。為保證管材的力學(xué)性能，成型時(shí)要控制好成型溫度，盡量避免熔體破裂。

??????????1.3 牽引速度的影響

????????在管材成型過(guò)程中，熔體擠出口模的速度應與牽引管材的速度相協(xié)調。如果牽引速度大于擠出速度，部分大分子順著(zhù)牽引方向取向，在牽引力的作用下，彈性還沒(méi)有回復就被冷卻定型，特別是在口模已定的情況下，靠調整牽引速度來(lái)加工薄壁管，這樣的管材更易在軸線(xiàn)方向上產(chǎn)生裂紋。