pvcu管材双轴取向自增强原理及生产装置研究

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1、PVC—U管材双轴取向自增强原理及生产装置研究材料加工工程专业研究生：杨明华指导教师：刘廷华教授s毛23s8本项研究设计出了一种新型的PVC—U双轴取向管材的工业生产装置(包括口模、定径套、扩管装置、烘箱、牵引装置、冷却装置和切割堆放装置，已申请发明专利和实用薪型专剥各一项)。为了考察装置的可靠性，另行设计了与之配套的双向拉伸专用实验装置，并用其对PVC—U管材进行了实验研究和功能验证。本文深入探讨了聚合物材料双轴取向增强机理。通过对使用本项研究研制的装置制各出的PVC—U双轴取向管材进行耐压爆破试验和扫描电镜测试，发现双轴取向后的管材环向爆破应力为70．13MPa，相比

2、单轴取向的管村环向爆破应力50．98MPa提高了37．56％．并且双轴取向管材再次进行扩张时的裂纹断El呈现韧性破坏，没有出现快速裂纹扩展。理论分析和实验测试均表明：双轴取向管材不仅可以提高管材的环向强度，从而减薄制品厚度、降低管材成本，而且对防止管材快速裂纹扩展有较好的效果。本项研究通过均匀实验法优化，寻找到了加工工艺条件的最佳工艺窗口，研究结果为生产实践提供了重要的参考数据。关键词：PVC—U管材双轴取向自增强StudyingonSelf-reinforcementMechanismandProcessingEquipmentofBiaxialStretchingPV

3、C—UPipesMajor：theMaterialProcessingEngineeringPostgraduate：YangMinghuaAdvisor：LiuTinghuaThisresearchpresentsanewindustrialprocessingequipmentofbiaxialstretchingPVC—Upipes(includingextrusionmold．diametercontrolunit．expansionequipment，oven，draughtequipment，coolequipmentandcuttingequipment，h

4、avinggotthetwopatents)．Toverifythereliabilityoftheequipment，theauthordesignedarelevantandspecialbiaxialstretchingexperimentequipmentanddidexperimentstoresearchitsfunction．Thispaperlucubratestheself-reinforcementmechanismofpolymermaterialbiaxialstretching．BytheexplosionexperimentandSEMtest

5、ofthebiaxialstretchingPVC·Upipeswhichweremadefromtheexperimentequipment，theauthorfindsthattheexplosionstressofitis70．13MPawhichis37．56percenthigherthanthatofthesingleaxialstretchingPVC—Upipe．andthereisonlytenacitybreachbutnorapidcrackpropagationoilthebiaxialstretchingPVC-Upipeswhenitisexp

6、andedoncemore．TheoreticanalysisandexperimentresearchallindicatethatthebiaxiatstretchingPVC—Upipescarlwellpreventrapidcrackpropagation．Throughtheexperiment，theauthorfindsthebestprocessingconditionsforindustry．Keywords：PVC-Upipebiaxialstretchingself-reinforcement叫川大学硕L论立l引言1．1研究意义1．1．1PVC—U

7、管材的优点III和应用前景硬质聚氯乙烯管，由于其制造过程中是不加增塑剂的，因而在ISO标准中定义为UnplasticizedPolyvinylChloride．简称PVC—U。另外，也有用HardPolyvinylChloridel简称HPVC来表示硬质聚氯乙烯制品的，但目前在一般资料中都常用PVC．U来代表硬质聚氯乙烯。硬质聚氯乙烯管具有以下优点：(1)具有良好的耐酸耐碱性、防渗透性。PVC．U管材适用于各种流体的输送，在埋地时它也不受土质和水质的影响，具有良好的防渗透性。PVC材料不受水中的氧和游离氯的影响，耐酸耐碱性强，