超高分子量聚乙烯管由于其性能优势强,是目前应用****广泛的一种管道,影响超高分子量聚乙烯管质量主要有三大要素,其中模具是****关键因素。
模具
超高分子量聚乙烯管的生产模具是影响超高分子量聚乙烯管道质量的关键因素,因为:
①如果模具压缩比设计不合理,会导致管材挤出困难,超高分子量聚乙烯滑块,或密实度不够,耐压差,超高分子量聚乙烯棒,力学性能低。
②流道不通畅,原料在挤出过程降解过多,超高分子量聚乙烯管性能下降。
③结构不合理,塑化不好,或融合不好,管材容易开裂。
④结构不合理,挤出波动大,操作难度大。
超高分子量聚乙烯管生产操作以经验为主,其主要原因是模具设计不合理。好的模具设计会达到以下效果。
①好操作,生产稳定。只要温度没有大的变化,管材外观不会因外界环境温度变化受影响。
②管材内在指标好,主要是指超高分子量聚乙烯管道的密实度和原料降解的问题。
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)熔融状态的粘度高达108Pa*s,流动性****差,其熔体指数几乎为零,超高分子量聚乙烯,所以很难用一般的机械加工方法进行加工。超高分子量聚乙烯的加工技术得到了迅速发展,通过对普通加工设备的改造,已使超高分子量聚乙烯由初的压制—烧结成型发展为挤出、吹塑和注射成型以及其他特殊方法的成型。
一般方法:
1.压制烧结
压制烧结是超高分子量聚乙烯原始的加工方法。此法生产效率颇低,易发生氧化和降解。为了****生产效率,可采用直接电加热法。
超高速熔结加工法,采用叶片式混合机,叶片旋转的大速度可达150m/s,使物料仅在几秒内就可升至加工温度。
2.挤出成型
挤出成型设备主要有柱塞挤出机、单螺杆挤出机和双螺杆挤出机。双螺杆挤出多采用同向旋转双螺杆挤出机。
60年代大都采用柱塞式挤出机,70年代中期,日、美、西德等先后开发了单螺杆挤出工艺。日本三井石油化学公司早于1974年取得了圆棒挤出技术的成功。我国于1994年底研制出Φ45型超高分子量聚乙烯*单螺杆挤出机,并于1997年取得了Φ65型单螺杆挤出管材工业化生产线的成功。