关于博瑞华超高分子量聚乙烯管的生产技术和生产装备

UHMWPE通常指粘均相对分子质量超过150万的线型聚乙烯，综合性能非常优异，主要特性为：高耐磨性、高抗冲性、自润滑性、冲击能吸收性、化学稳定性高、高抗粘附性等，被称为“令人惊异的塑料”而受到重视。但由于树脂粘度极高，临界剪切速率很低，熔融体表现为高弹态特性牞用传统的塑料成型加工方法与传统设备根本无法进行加工。长期以来，受限于生产效率极低的间歇式压制烧结和往复式柱塞挤出成型制品，效率低、能耗高、产品种类单一，使得我国生产的UHMWPE原料不得不廉价出口。提高其加工技术水平，使其得到更加广泛应用一直是化工领域世界各国攻坚的难题。 博瑞华公司针对UHMWPE的特性，通过加工设备进行特殊设计，同时对UHMWPE物料进行改性，使其既能够具有一定的加工性，又保持其原有的优异的性能，超高分子量聚乙烯管的生产技术和生产装备如下： 1.针对UHMWPE物料的相对分子质量及其分布范围，改善其熔融特性和可加工性;同时不能降低UHMWPE本身所具有的优良特性，不大幅增加原材料的成本。在此基础上开发出了适合UHMWPE单螺杆连续挤出的专用配方。经测试，UHMW-PE挤出制品与原树脂的各项力学性能指标基本相当; 2.根据UHMWPE原材料的成型特性设计出了专用单螺杆挤出系统：包括强制加料系统、大推力防抱轴螺杆系统、高效冷却及定型系统等，成功实现了连续、稳定、高效的挤出生产，能够生产传统加工工艺方法无法生产的超高分子量聚乙烯管、棒材产品; 3.通过试验和机头理论计算，设计出特殊结构的专用管材模具，解决了物料粘附模具表面，在模具中能较好的形成滑流流动状态; 4.由于采用设备与加工工艺相结合的方式，降低了配方中流动改性的要求，不仅原料组分价格低廉，而且无需专门对原料进行造粒即可直接挤出，从而可得到优良外观和内在性能良好的本色超高分子量聚乙烯管。

超高分子量聚乙烯管起到些什么作用？

超高分子量聚乙烯管起到些什么作用？钢丝网骨架聚乙烯超高分子量聚乙烯管具有防腐、不结垢、光滑低阻、保温不结蜡、质量轻等塑料管的共同特点，而且其独特的结构还造就了如下特点，下面跟随钢丝网骨架超高分子量聚乙烯管厂家一起了解下： （1）抗蠕变性能好，机械强度高由于塑料在常温及应力作用下会发生蠕变，在较高应力作用下会发生脆性断裂，因此纯塑料管材的许用应力及承压能力很低（一般在1.0Mpa以内）。而钢材的机械强度约是热塑性塑料的10倍左右，且在塑料的使用温度范围内十分稳定不发生蠕变。将网状钢丝骨架与塑料复合后，钢丝网骨架可有效地约束塑料的蠕变，使塑料本身的强度也大大地提高。因此钢丝网骨架聚乙烯超高分子量聚乙烯管材的许用应力比塑料管材提高了一倍。 （2）耐温性能好塑料管材的强度在其使用温度范围内一般随温度提高而降低，温度每提高10℃其强度约降低10%以上。由于钢丝网骨架聚乙烯超高分子量聚乙烯管强度约2/3是由钢丝网状骨架所承担，所以其强度随使用温度的提高而降低的程度低于任何一种纯塑料管。实验结果表明每提高10℃，钢丝网骨架聚乙烯超高分子量聚乙烯管强度降低在5%以下。 （3）刚性、耐冲击性好、尺寸稳定性好，又有适度柔性，刚柔相济钢的弹性模量通常是高密度聚乙烯弹性模量的200倍左右，由于钢丝网骨架的加强作用使钢丝网骨架聚乙烯超高分子量聚乙烯管的刚性、耐冲击性及尺寸稳定性优于任何一种纯塑料管材。同时由于网状钢骨架本身又是一种柔性结构，从而使超高分子量聚乙烯管在轴向上也有一定柔性。因此该管材具有刚、柔结合的特点，在装卸、运输、安装的适应性及运行的可靠性方面均表现优异。地上安装可节省支座数量，成本低；地下安装可有效承受由于沉降、滑移、车辆等造成的突发性冲击载荷。小口径管材可适当弯曲，随地势起伏布置或蛇形布置，节省管件。 （4）热膨胀系数小由于塑料管用钢丝线膨胀系数为10.6～12.2×10-6（1/℃），纯塑料管材线膨胀系数为170×10-6（1/℃），钢丝网骨架聚乙烯超高分子量聚乙烯管在网状钢骨架的约束下，超高分子量聚乙烯管材的热膨胀性大大改善，低于任何一种常用的塑料管材，通过测试，钢丝网骨架聚乙烯超高分子量聚乙烯管线膨胀系数为35.4～35.9×10-6（1/℃），仅是普通碳钢管材3～3.4倍。实验结果表明，埋地安装时一般可不用热补偿装置，管材采用蜿蜒状铺设即可起到吸收（或释放）的作用，从而使安装成本降低。 （5）不会发生快速开裂纯塑料管特别是大口径纯塑料管在低温时环向应力的作用下，易产生由局部缺陷、应力集中造成的快速开裂（瞬间几百米到千米以上），因此目前国际上对管材塑料的抗快速开裂性能提出了很高的要求，而低碳钢不存在脆性断裂问题，钢网的存在使塑料的变形及应力均不会达到使其产生快速开裂的临界点。因此从理论上讲钢丝网骨架聚乙烯超高分子量聚乙烯管不存在快速开裂。 （6）钢、塑两种材料复合均匀可靠目前市场上的超高分子量聚乙烯管由于钢、塑之间的复合面是连续规则的接口,长期使用在交变应力的作用下易脱层，导致连接处泄漏，内部出现瓶颈状收缩，堵塞而失败。与其相比钢丝网骨架聚乙烯超高分子量聚乙烯管是网状结构通过专门的热熔胶（改性HDPE)使塑料与钢丝网紧密结合且浑然一体。两种材料互相约束力大而均匀，应力集中小。 （7）双面防腐钢丝网骨架通过专用热熔胶层复合在塑料之中，管材内外表面具有相同防腐性能，内壁光滑输送阻力小，不结垢，不结蜡，节能效果明显，用于埋地输送及有腐蚀性环境条件下更加经济方便。 （8）自示踪性好由于钢丝网骨架的存在，使埋入地下的钢丝网骨架聚乙烯超高分子量聚乙烯管可以用通常的磁性探测的办法寻找定位，避免由于其它挖掘工程而造成的破坏。而这种破坏是纯塑管及其它非金属管产生很多的破坏。 （9）产品结构性能调整方便灵活可以通过改变钢丝直径、网间距、塑料层厚度、塑料和种类来调整产品的结构与性能，以满足不同的耐压、耐温、防腐要求。 （10）专用电熔接头，品种多样，安装十分快捷可靠钢丝网骨架聚乙烯超高分子量聚乙烯管的连接采用电热熔连接和法兰连接两种方式。电热熔连接是将超高分子量聚乙烯管插到电热熔管件中，对预埋在管件内表面的电热丝通电使其发热。先使管件内表面熔化而产生熔体，熔体膨胀并充满管材管件的间隙，直至管材外表面也产生熔体，两种熔体互相熔融在一起，冷却成型后，管材与管件紧密连接为一体。