振动挤出对HDPE管材耐慢速裂纹增长性能的影响

使用自制的电磁动态塑化挤出机挤出高密度聚乙烯(HDPE)管材。对稳态挤出和振动挤出的HDPE管材耐慢速裂纹增长性能进行了测试。采用DSC、WAXD分析研究了振动力场对HDPE管材耐慢速裂纹增长性能的影响。结果表明:振动挤出的HDPE管材结晶度提高,熔点升高,晶片变厚,晶粒尺寸变大,结晶完善,耐慢速裂纹增长性能提高。     

聚乙烯管材耐慢速裂纹增长性能研究进展

简要介绍了聚乙烯管材发生慢速裂纹增长(SCG)的机理,并详细介绍了影响聚乙烯管材耐SCG性能的影响因素,包括系带分子(TMs)、界面相和无定形相的活动性,以及聚乙烯管材专用料的研发和熔融加工过程中的结构与形态控制研究。     

管材树脂耐慢速裂纹增长性能快速评价方法

介绍了评价管材料耐慢速裂纹增长性能的3种实验方法:管材切口实验、全切口蠕变实验和宾夕法尼亚州切口实验的研究进展情况,并对3种方法进行深入分析和对比,可为管材料的研究和性能评价提供参考.     

聚烯烃管材耐慢速裂纹增长性能的快速评价方法研究进展

比较了几种用来快速评价聚乙烯管材耐慢速裂纹增长(SCGR)性能的关联参数,如应力强度因子、裂纹增长初始时间、裂纹加速段初始速率、自然拉伸率、应变硬化模量、单层片晶表面积、系带分子主要结构参数(PSP2)、缠结相对分子质量等,并剖析了这些参数与聚烯烃管材SCGR性能的相关程度。其中,应变硬化模量,PSP2与聚乙烯管材的SCGR性能关联性较好,这些可以为新型管材专用树脂的研发和性能评价提供参考。     

基于应变硬化模量方法评价聚乙烯管材耐慢速裂纹增长性能研究进展

概述了聚乙烯（PE）管材3种典型失效破坏模式（韧性破坏、脆性破坏、热氧老化破坏）,简述了慢速裂纹增长的分子机理和断裂力学机理,详细介绍了应变硬化模量（SH）方法的测试原理和试验过程,介绍了目前SH法测试与材料微观结构相关性的研究进展,综述了国内外关于SH法评价管材耐慢速裂纹增长性能的可靠性研究以及应用SH法评价材料耐环境应力开裂性能的研究进展,并对应用SH法在控制产品质量方面提出展望。     

聚乙烯管材慢速裂纹增长性能及其评价方法

简要概述了聚乙烯(PE)管材的慢速裂纹增长性能,全面介绍了评价慢速裂纹增长性能的各种试验方法。详细分析了聚乙烯给水管和燃气管的国家标准与国际标准对慢速裂纹增长性能的要求及其差异;同时还分析了PE100+协会、国内G5+质量控制小组以及最新的PAS 1075标准对聚乙烯管道产品的慢速裂纹增长性能要求的区别。最后就聚乙烯慢速裂纹增长性能评价方法的发展方向及其应用进行了分析与展望。     

旋转挤出聚乙烯管的耐慢速裂纹增长性能研究

利用旋转挤出加工制备了聚乙烯(PE100)管,采用扫描电子显微镜(SEM)、示差扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)研究了芯轴旋转速度(MRS)、测试时间、结晶结构及微观形态对PE100管耐慢速裂纹增长(SCG)性能的影响.结果表明,芯轴旋转可降低管材中PE的晶片厚度和晶粒尺寸,增加晶片间的tie分子链密度,提高结晶度,改善PE100管的耐慢速裂纹增长性能.当芯轴旋转速度为7.5 r/min时,PE管的耐SCG性能最佳,在测试时间(312 h)内,缺口裂纹无明显增长.     

聚乙烯管材发生慢速裂纹增长的影响因素及对策

耐慢速裂纹增长性能是提高聚乙烯（PE）管材耐用性的关键因素。文章综述了PE管材发生慢速裂纹增长的机理和影墒因素,最后给出了提高PE管材耐慢速裂纹增长性能的改进措施。     

管材耐慢速裂纹切口制样存在问题及优化分析

本文旨在讨论如何优化管材耐慢速裂纹扩展切口制样存在的问题,对其自动化和精确度提出更高要求:输入管材壁厚和切口所需深度后,可自动进行切口制样并利用光学准确测量切口深度。对于厚壁管材,可自动进行两种形式的铣刀配合,准确完成要求的切口深度,从而满足标准对切口制样的要求,保证耐慢速裂纹扩展试验结果的有效性,对聚烯烃管材的性能评价提供可靠的依据。     

基于应变硬化与微观结构相关性的PE管材耐慢速裂纹扩展性能研究

对于应用于燃气和给水行业的聚乙烯(PE)管材,耐慢速裂纹扩展(SCG)性能是评价其是否能够长期服役的重要指标。采用应变硬化试验法得到PE100RC和PE100管材试样的应变硬化模量,并对其与重均分子量、分子量分布、共聚单体含量及类型、片晶厚度等微观结构参数之间的相关性进行研究,以期更为准确地理解和评价PE管材耐慢速裂纹扩展性能。结果表明,相对于其他微观结构参数,共聚单体类型和片晶厚度与PE管材的耐慢速裂纹扩展性能之间有更加明显的相关性;结合应变硬化模量与微观结构参数对PE管材慢速裂纹扩展性能进行评价可以提高其结果的准确性;PE100RC在应变硬化与微观结构参数表征上都比PE100表现得更优异,PE100RC具有更加优良的耐慢速裂纹扩展性能。     

PE管材发生慢速裂纹扩展的影响因素

从分子结构的角度讨论了聚乙烯管材发生慢速裂纹扩展的影响因素,并指出了主要的影响因素为系带分子数量、分子量及分子量分布、支化密度、支链分布、片晶厚度和片晶之间的距离。     

管材专用HDPE树脂的性能

分析了PE80级管材专用高密度聚乙烯K44-08-122与国产同类产品在力学性能、相对分子质量及其分布、毛细管流变性能、结晶性能等方面的差异。结果表明:与参比试样相比,K44-08-122的断裂拉伸应变达616%,简支梁缺口冲击强度较高,韧性较好;K44-08-122的氧化诱导时间为80.7 min,远大于参比试样的34.0min,而且具有良好的力学性能和加工性能;K44-08-122的结晶温度较高,熔融温度较低;K44-08-122满足GB/T17219—1998的要求,通过了PE80级管材分级认证,各项性能达到PE80级管材要求。     

高等级HDPE管材树脂毛细管流变性能研究

采用单管毛细管流变仪,在不同温度下对高等级高密度聚乙烯(HDPE)管材树脂的熔体流动行为进行了研究,考察了剪切应力(τ<,w>)、剪切速率(γ)、挤出胀大及温度之间的关系.结果表明,高等级HDPE管材树脂熔体的剪切流动基本上服从幂律定律;熔体的表观黏度(η<,a>)对温度的依赖性大致上符合Arrhenius方程;η<,a>随τ<,w>和γ的增加而非线性减小;挤出胀大比随温度的升高而下降,随γ的增加呈非线性增大.     

聚乙烯承压管道及原料耐慢速裂纹增长测试标准及实验要求

聚乙烯(PE)管材在施工和使用过程中会产生裂纹并缓慢扩展,评价耐慢速裂纹增长性能包括原料测试和管材测试两部分。介绍了国际标准和国家标准中关于耐慢速裂纹增大试验的要求、原理和应用,并列举了通过切口试验加速老化评价和预测 PE 原料长期性能和使用寿命的几种方法。     

HDPE管材专用树脂的流变性能

应用动态流变仪、毛细管流变仪和转矩流变仪,对新型双峰高密度聚乙烯(HDPE)管材专用树脂 6380 M进行流变性能测试分析,并与国内外相同压力等级的HDPE管材专用树脂进行比较。结果表明,6380 M的各种流变性能与进口管材专用树脂相当,而与单峰HDPE管材专用树脂相比具有弹性模量低、零切黏度低、拉伸黏度低的流变特性,从而对其加工性能产生影响。6380 M流动性好,其临界剪切速率高,但熔体强度不及单峰HDPE。     

定径套对挤出HDPE管材性能影响研究

对高密度聚乙烯(HDPE)管材挤出时使用同一挤出口模配用不同规格的定径套的方法进行了试验研究,并对该方式挤出管材分组分压力等级按标准进行了检测,对检测结果和观察到的现象进行了分析和讨论。结果表明,定径套规格比口模规格小一个等级挤出时,管材的各项性能均能达到标准;定径套规格比口模规格小两个等级挤出时,管材性能变差,管材质量达不到标准。     

PE80管材热板熔焊焊缝的慢速裂纹扩展行为

在80℃和2．4MPa恒应力拉伸的试验条件下，参照ASTMF1473－97标准，研究了国产燃气用PE80管材与其热板熔焊焊缝的慢速裂纹扩展（SOG）行为。研究表明二者SCG过程的δ－t关系均为同样的阶梯上升形态，这一形态是裂纹尖端区域材料的蠕变钝化与蠕变损伤积累过程相互转换的宏观表现。就所得试验结果的平均趋势而言，与PE80管材本身性能的比较，其熔焊焊缝的SCG抗力相对较差。     

聚乙烯管材热熔对接接头抵抗慢速裂纹扩展性能评价

采用应变硬化试验(SH)对不同焊接工艺下的聚乙烯管材热熔对接接头抵抗慢速裂纹扩展（SCG）性能进行评价。通过建立焊接温度梯度（190~250 ℃）、焊接压力梯度（0.6~1.4 MPa）和吸热时间梯度（40~140 s）试验,分析在不同焊接工艺参数条件下,不同聚乙烯管材热熔对接接头耐SCG性能的变化规律,探索冷焊及过焊2种典型缺陷对管材接头耐SCG性能的影响。结果表明,焊接温度、焊接压力和吸热时间都是影响管材热熔对接接头耐SCG性能的重要工艺参数,试验测得PE100, d_n110, SDR11型管材的最佳焊接参数为焊接温度230 ℃,焊接压力1 MPa及吸热时间100 s,当焊接参数选取过高或过低时,会造成管材接头出现过焊或冷焊缺陷,降低管材接头的耐SCG性能。     

管材专用料HDPE4902T加工性能的研究

在对管材专用料HDPE 4902T的性能测试和结构表征的基础上,研究了加工温度和挤出速度对挤出参数的影响情况,并对管材的性能进行了测试。结果表明,HDPE 4902T具有双峰分布聚乙烯树脂的特点,性能满足PE100级管材料的指标要求。材料的流变特性对温度变化的敏感性较弱。挤出温度和速度对管材的性能影响很小,采用该管材专用料,可以在较宽的温度和速度范围内制备出性能优良的管材。