静液压作用下旋转挤出聚乙烯管的裂纹增长模式.pdf

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1、第43卷第9期塑料工业CHINAPLASnCSINDUsTRY·57·2015年9月静液压作用下旋转挤出聚乙烯管的裂纹增长模式木张大合‘，白时兵，李治，向雨(1．高分子材料工程国家重点实验室四川大学高分子研究所，四川成都610065；2．四川森普管材股份有限公司，四川德阳618000)摘要：通过旋转挤出加工制备聚乙烯(PE)管。实验结果表明，相对于传统挤出PE管中串晶沿轴向排列，旋转挤出过程中，通过芯棒和口模的旋转，可对聚合物熔体施加环向应力，改变其受力方向，诱使串晶偏离轴向排列，从而提高PE管的环向强度，增加裂纹沿轴向增长的阻力，因而裂纹增长模式从竹子式的轴向增长转变为环向开裂，提高了PE管

2、的耐开裂性能。关键词：聚乙烯管；旋转挤出；耐裂纹增长；串晶排列DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2015．09．014中图分类号：TQ320．724文献标识码：A文章编号：1005—5770(2015)09—0057—04CrackPropagationModeofPolyethylenePipePreparedbyRotationExtrusionunderHydrostaticPressureZHANGDa．he，BAIShi—bing，LIZhi。，XIANGYu(1．StateKeyLaboratoryofPolymerMaterialsEngineering，

3、PolymerResearchInstituteofSichuanUniversity，Chengdu610065，China；2．SichuanSenpuPipeCo．，Ltd．，Deyang618000，China)Abstract：Inthispaper，thepolyethylene(PE)pipewaspreparedviarotatingextrusion．Theexperimentalresultsshowedthatcomparedtotheshish—kebabalignmentalongtheaxialdirectioninconvention—extrudedPEpipe

4、，thepolymermeltsduringtherotationextrusionweresubjectedtothehoopstresscausedbyrotationalmandrelanddieaswellastheaxialstress．andtheresultingstressdeviatedfromtheaxis．Accordingly．shish—kebabwasalignedoftheaxialdirectiontoenhancetheresistanceofaxialcrackgrowth．Asaresult，thebamboo—likeaxialgrowthwastran

5、sformedtothehooppropagationandthecrackgrowthresistanceofPEpipewasimproved．Keywords：PolyethylenePipe；RotationExtrusion；CrackGrowthResistance；Shish—kebab聚乙烯(PE)管综合性能优异，广泛应用于水、物管系统研究工作的一部分，旋转挤出制备了110气压力输送领域¨J，但PE管常规挤出加工过程中，的PE管，并对比研究旋转挤出PE管与常规挤出PE熔体受到轴向挤出／牵引作用，分子链倾向于沿轴向管晶体结构的差异及其在静液压作用下的裂纹增长行取向，然而PE管在使

6、用过程中环向受力为轴向受力为，为工业化制备新型高性能PE管提供实验证据和的两倍。常规挤出PE管在使用时极易出现沿轴向快理论指导。速发展的裂纹，降低其使用寿命和安全系数J。迫1实验部分切需要建立PE管加工新技术，实现其高性能化。1．1实验原料本课题组自主设计并研制了新型聚合物管旋转挤聚乙烯管材专用料：PEIO0级，牌号YGH041，出加工装置。该装置可通过口模和芯棒的独立或中国石化(上海)有限公司，熔体质量流动速率协同旋转在聚合物熔体轴向流动上叠加环向拖拽流动，促进聚合物基体内形成偏离轴向排列的增强相结(MFR)为0．4g／10min(190oC，5kg)；稀硫酸、构，如串晶、纤维等，进而显著改

7、善聚合物管的环向30％过氧化氢、丙酮、高锰酸钾：分析纯，成都市科强度，提高其耐开裂性能J。本文作为高性能聚合龙化工试剂厂。国家自然科学基金科学仪器基础研究专项(51127003)联系人baishibing@SCU．edu．en作者简介：张大合，男，硕士研究生，主要从事高分子的结构与性能研究。1076178446@qq．eom·58·塑料工业2015正1．2样品制备长性。利用单螺杆挤出机将PE熔融、