PPR管材挤出成形质量缺陷及解决对策由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“成型缺陷及其解决对策”。
PPR管材挤出成形质量缺陷及解决对策
PP-R(Poly Propylene Random)管,即无规共聚聚丙烯管,是当今发达国家普遍采用的新型水管材料。PP-R 管道在欧洲已有 10 多年的使用经验,由于其优良的性能,近几年来其市场占有率遥遥领先于其他塑料水管材料。我国的 PP-R 管材生产及应用也有几年的时间,随着国家大力推广应用化学建材,我国化学建材进入了产业化发展阶段,其中的新型塑料管的发展再次出现新的高潮,目前国内在建筑冷热水与采暖中几乎都是采用 PVC-C、PE-X、铝塑管和 PP-R 管,并逐步向 PP-R 管过渡。PP-R 管是当今生产和应用的热点之一。PP-R 管的特点逐步被我国管道工程界认同,PP-R 管除具有一般塑料管质量轻、耐腐蚀、强度高、不结垢、使用寿命长等通用优点外,还具有清洁和无毒、较好的低温抗冲击性能、长期耐热和耐压性、良好的保温和节能性能,是真正的绿色环保建材产品,还具有系统连接和安装方便、管件连接牢固,且是永久性的连接等特点。加之PP-R 管具有优良的性能价格比,因而使其从各种新型输水管材中脱颖而出,短短几年时间发展十分迅速,应用十分广泛。我国目前有 300 多家PP-R 管材生产厂,现有建材市场 PP-R 管材多种多样,由于各种原因,PP-R 管的质量问题还比较突出,致使 PP-R 管的优点和特点不能充分体现,影响了管道工程的使用功能,也给相应的工程质量埋下了安全隐患。
我国已正式制订并颁布了 GB/ T18742.2-20002《冷热水用聚丙烯管道系统》的国家标准,并于 2003 年1月1日正式实施。该标准正式实施后,我们根据《冷热水用聚丙烯管道系统第 2 部分:管材》国家标准的技术要求,对市场的 PP-R管进行了一次全面监督检查,检查结果,总体上PP-R 管材的质量虽较以往已有不同程度的提高,但是通过抽查生产企业和经销企业的产品总合格率为
%左右,其中经销企业的产品质量合格率仅为 50 %,说明目前市场上销售的不合格PP-R 管材比例仍然相当高,同时检查发现的质量问题是多种多样的。2006r年浙江省化学建材协会委托国家化学建材质量监督检验中心对浙江省部分管材市场进行的产品抽检结果日前揭晓,塑料管材产品的质量状况触目惊心。聚丙烯PP-R管抽检合格率仅10%。
做到均匀一致;有的表面暗淡无光或外表面有光亮透明的块状。所有局部变色、表面有斑点、表面暗淡无光、表面有光亮透明的块状等外观色泽不合格的管材,其物理力学性能指标大都达不到标准要求,在使用过程中容易破裂。另有少数管材虽然外观光泽明亮或彩色鲜艳,但是这类管材多为伪劣产品,其各项性能指标与国家标准要求相差更远。
2.1.1局部变色,以致外观色泽不均匀一致
(1)成因。PP-R管材是由PP-R树脂经挤出机挤出成型而成。挤出机的作用能使PP-R树脂从晶体塑化到高弹态,进而再塑化到熔融粘流态这一过程中,如果PP-R原料在挤出成型时所受到热量和压力不当,会使原料状态变化时发生分子构型改变。过高塑化温度破坏PP-R的分子结构并产生分解变色。同时挤出速度过快,在机筒内产生较高的摩擦热,使物料温度升高而分解变色。
(2)防治措施。鉴于PP-R树脂的特殊性能,要求PP-R管材挤出加工过程中,应避免塑化温度过高和挤出速度过快,引起PP-R树脂分子结构的改变。因此对于生产PP-R管材的挤出机螺杆的设计要求采用先进的计算机模型,使其有良好的低温塑化能力和最佳挤出速度。要求螺杆的结构能满足PP-R物料能在较低的温度和最佳挤出速度下挤出,并保证塑化质量而不降低挤出量。
用于生产PP-R塑料管的挤出机的螺杆料筒要用先进的计算机模型精确计算的确定各段压力分布、熔融速率,使其有良好的低温塑化能力。2.1.2表面斑点,以致外观色泽不均匀一致
(1)成因。造成管材表面斑点的原因,有可能是由加工原料引起的,也可能是由挤出工艺的缺陷引起的。
生产管材的PP-R树脂原料中如有水分,可能导致挤出成型管材表面形成斑点。
均在50年以上。
2.2表面缺陷
按照国家标准规定,合格的PP-R管材内外表面应光滑、平整,无凹陷、气泡和其它影响性能的表面缺陷。我们在日常检验中发现PP-R管材表面缺陷也是多种多样的,其中有表面粗糙面不 光滑、表面出现气泡和斑点凹坑。
管材表面缺陷,常常影响管材的力学性能,从而在管道工程中留下隐患。如有的管材面有凹陷和气泡,在高温高压使用条件下,就会在凹陷和气泡处产生应力集中,引起管道的破裂。
2.2.1表面粗糙不光滑
(1)成因。PP-R管材在挤出加工过程中,在高温下挤出的管坯,需经真空定径槽的真空定型以及用恰当冷却手段和温度及时冷却定型,方能得到外观质量优良的产品。管材的冷却定型操作,主要是控制真空度和冷却速度两个参数。真空定型的真空度控制的确当与否,将直接影响管材的表面质量,真空度太高使管材表面粗糙;冷却速度过快易在管材内部产生应力,导致管材表面粗糙。
另外,PP-R树脂原料中的含有水分也会导致管材内外表面粗糙。
(2)防治措施。将真空定径槽的真空度和冷却速度调整控制到最佳状态。
去除PP-R树脂原料中的水分。
2.2.2表面出现气泡
(1)成因。挤出成型温度对管材制品的质量和产量均有十分重要的影响。温度过高,聚合物分解,表面产生气泡。
原料中含有水分,可能导致熔体中出现气泡,导致管材表面出现气泡。
(2)防治措施。正确控制管材的挤出成型温度;去除PP-R树脂原料中的水分。
(1)成因
PP-R管材在挤出成型加土过程中,在真空定型时,其真空度控制的恰当与否,将直接影响管材的尺寸精度。真空度太低,对管坯的吸附力不足,管坯容易变形,而使管材公称外径、平均外径和壁厚产生误差。
挤出和牵引速度直接影响管材的壁厚、尺寸公差。挤出和牵引速度过快,造成管材壁厚负误差,挤出和牵引速度太慢,造成管材壁厚正误差。
(2)防治措施
将真空定型的真空度调整并稳定在最佳值,真空度的控制与真空槽的密封程度及真空泵性能密切相关。
控制消除挤出成型系统的不稳定性因素,确保挤出和牵引速度的精确恒定。
5、物理性能和化学性能质量问题及其分析......国家标准规定PP-R管材的物理力学性能和化学性能指标:包括纵向回缩率、简支梁冲击试验、液净压试验、熔体质量流动速率、净液压状态下热稳定性试验。
我们在对PP-R管材的物理力学性能和化学性能检验中,发现有些管材在进行液净压试验时产生破裂和渗漏。液净压试验项目是PP-R管材关键的物理力学性能指标,它直接影响管材的使用性能和寿命。
(1)成因
液净压试验不合格的主要原因,既有管材的原料不符合标准要求造成的,也有挤出成型的加工设备和加工工艺参数不规范造成的。
原料问题造成进行液净压试验时产生破裂和渗漏的原因有:(1)按国家标准规定,生产PP-R管材应使用符合GB/T1888742.1标准要求的正规PP-R树脂,原料应有最小必须强度SMR保证值。但是有些PP-R管材使用质量不符要求的杂-