生产HDPE双壁波纹管增韧剂量配方如何控制　　

       决定HDPE制品的双壁波纹管抗冲击性能的因素众多，包括HDPE分子量大小，材料的表面状况，材料的厚度，使用温度，抗冲改性剂的型号、结构及其颗粒大小，含量，UV下的稳定性，合成工艺(分散机理)。核壳结构的抗冲改性剂中壳的厚度，以及与配方中其他组分的作用(包括填料，热稳定剂，润滑剂)。抗冲击改性剂不仅增加抗冲击强度，也会影响HDPE材料的一些其它属性。

         就PE管道连接施工而言，虽然作简单容易掌握，但无论热熔连接和电熔连接的作过程都必须严格控制作步骤，也就是作的过程控制，而并非单一的靠终焊口来对接头质量进行合格的判定。以热熔焊接为例，温度、时间和压力是焊接过程中重要的三个因素，由于PE管道热熔焊接容易受到环境变化和人为作因素的影响，在范围内都没有统一的定值，但在一些使用PE管道较早的都形成了一套比较完善和成熟的作规程和参数设定的计算方法，而在我国很多PE管道工程的施工中，三个重要因素的设定一般由聚乙烯(PE)生产企业提供，所以存在的差异较大。

　　通常情况下，HDPE排污管的抗冲强度随HDPE分子量的增加而，市场上也存在分子量超过2500的超高分子量HDPE，它的抗冲击性能要优于通用型HDPE树脂(SG-1~SG-8)，因此，对于抗冲性要求不高的HDPE制品中，可选择高分子量HDPE而无需额外添加抗冲改性剂，但成型加工问题需要额外注意。添加相同份数及牌号的抗冲改性剂于不同聚合度的HDPE树脂中，所得的抗冲强度同HDPE分子量呈正相关的特性，即同样条件下，改性的高分子量HDPE树脂抗冲性能更优。

　　硬质HDPE是脆性材料。表面缺陷或瑕疵会增加撞击断裂的概率,多种因素可形成HDPE表面缺陷，如大粒径的填料，表面压花等表面处理工艺，以及风化或环境因素引起的HDPE树脂表面降解。当HDPE材料受力时，产生冲击能，导致裂缝从表面缺陷发起并向内部传播，直消失。多种方式可以产生的冲击能，如传播的裂纹遇到空腔或传播的力作用于较大的表面积时，都有利于产生的作用力，级的碳酸钙正是利用类似的机理实现增韧作用。此外还有一种理论认为，粒子改变了HDPE的结晶性(HDPE结晶度约为10%，属于非晶高分子材料)并起到增强作用，由此抵抗冲击性能力大幅度，或是粒子同HDPE共混时产生了剪切带，剪切带可以吸收更多的冲击能。

　　聚乙烯(PE)管道热熔连接、电熔连接焊口接头质量快速、实用的方法和合格判定也是目前PE管道施工的一个瓶颈。

　　以热熔连接为例，目前的方法是以目测焊口焊环的外观来检验其质量，虽然有些问题可以通过焊环的外观发现，但有些内在的问题则无法从表面体现，比如“假焊”，“假焊”的外观与合格外观相差无几，但长期强度无法保证，某燃气公司曾发生因PE管熔口熔接形成“假焊”，其他管线施工时破坏了燃气管道地基，燃气管道在不平衡外力作用下，被挤压开裂造成重大泄漏事故。在电熔连接方面，仅靠终电熔管件上观察孔的顶出与否来判断焊接的质量是不也是不确切的，观察孔仅作为判断焊接的一个依据，电熔焊接接头的终质量主要还是靠作过程中严格的控制。所以研究出聚乙烯(PE)压力管道接头质量快速、实用方法，对确保工程质量具有重要意义。

　　有些抗冲改性剂的粒径的确定的，而有一些抗冲改性剂的终粒径及尺度同共混过程有关，典型的例子为氯化聚乙烯CPE。熔化温度是控制熔融以及冲击的主要因素。CPE分散相对比较复杂，CPE的熔融温度比HDPE低，为110-130℃，加工过程中CPE先熔融，此时熔融的CPE涂覆在未熔融的HDPE表面上，形成网络。随着温度的提高，HDPE开始熔融，此时形成了HDPE和CPE的两项共存的系统。通常CPE添加量较小，在上述系统中发生相转化作用，CPE变成分散相夹杂在连续的HDPE熔体中，CPE的分散尺度对材料的冲击性能有重要影响。在相同添加量的条件下，当熔融的CPE粒径为1μm时，所获得的改性HDPE冲击性能优。

　　CPE的性质与氯含量有关。 传统上，使用的是含氯35%的CPE，因为它具有更好橡胶弹性及优良的相容性。近，含氯25%CPE也在被使用，因为它能促进熔融并提高熔体强度。此外，普通的HDPE热稳定剂也可以用于CPE，而不需要加入其他特殊的稳定剂。

　　核壳性抗冲改性剂也广泛用于HDPE排污管制品中。其中，核提供抗冲击性，壳改善HDPE和抗冲改性剂颗粒之间的附着力。MBS是由丁二烯-苯乙烯共聚物制成核，由甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物制成的壳;丙烯酸类抗冲改性剂，AIM，是以丙烯酸为核，以聚甲基丙烯酸甲酯为壳，而硅氧烷-丙烯酸酯在核中具有多层结构。MBS类似于ABS，与HDPE具有良好的相容性，可用作HDPE的抗冲改性剂。但是在ABS和MBS配方中，由于两者缺乏耐候性，因此它们大多数被用于室内制品。MBS能用于半透明透明产品，而使用AIM，只能用于半透明的产品。为了提高AIM的光学性能，必须重新设计。当用于透明产品，核选择用丙烯酸-苯乙烯共聚物制成。比较含硅酯的以及所有其他丙烯酸类抗冲改性剂，HDPE含硅酯类产品都有优良的低温冲击性能，也就是说丙烯酸抗冲改性剂中硅脂的加入提供优异的耐候性和热稳定性，户外HDPE制品耐冲击性得到改善。
文章由拓鼎管业提供
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