PE管材耐环境应力开裂的影响因素及对策

《PE管材耐环境应力开裂的影响因素及对策》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.coml8工程塑料应用l螂年，第26卷，第ll期PE管材耐环境应力开裂的影响因素及对策L／1Q／2，一一冯新书坶(北京雪花集团塑料厂lO~J00)内窖提要介绍改善E管材耐环境庄力开裂(EscR性能的意叉，讨论PE分子量度其分布、蛄晶度、分子链蛄构，以厦PE组合成分中发黑、抗氧荆、填充荆等对PE管材EscR性能的影响和成型工艺竹管村EscR性能的彭响。搬阿PE关键词r管-材--．,疃墨垄丑里(兰!兰!!生秉豕峙，目前国内生产使用的管材有PVC硬管、PVC芯有关PE的环境应力开裂机理至今尚无统

2、一理论。层发泡管、聚丙烯管、聚乙烯(PE)管(含高密度聚乙一般认为PE制品ESCR性能最主要的外界因素是烯与低密度聚乙烯管)。聚乙烯管材具有质轻、管壁应力作用，如PE在成型过程中因热骤变在PE光滑、价格低、安装方便等特点，与PVc硬管相比，晶态和非晶态的相变边缘产生内应力，以及在使用具有耐冲击、无毒、可盘绕，以及低温性、耐磨性、耐过程中受到的应力作用，都会在球晶面及径向引起化学药品性良好等特点因此PE管材被广泛用于开裂。另一个主要因素是某些环境介质的作用，如建筑用上下水管，农用排灌管、煤气管以及排污管，热、氧、溶剂及非溶剂物质的作

3、用，降低PE表面能，是一种有发展前途的管材从而使裂纹扩大。PE管材除要求有较高的力学性能，优良的卷曲2PE管材组分对EScR性能的影响性和柔性，还要考虑耐环境应力开裂(EscR)性能。2．1PE树脂I3实验和应用表明，PE是对环境应力开裂极为敏感的2．1．1分子量材料。PE管材的破坏大多数是由于管材在承受长一般认为PE的分子量越大(熔体流动速率越期内压力情况下发生裂纹扩展造成的，它直接影响小)，分子链愈长，晶片问的系带分子数愈多，EscR着管材的使用寿命。无论PE本身还是塑料管制作性能愈好。因为PE的分子量越大，表面能就越大，过程

4、中引起的任何变化，都会通过管材ESCR性能破裂强度也越大，所以EscR性能也就越好，这是因的改变反映出来。因此，性能是评定塑料管材为其分子链的运动困难，不易生成大的球晶和形成使用寿命的一项重要指标。PE管材在长期负荷作好的序态。表I为PE熔体流动速率与EscR性能用下经～定时间后会出现应力开裂现象，并会导致的关系，可见熔体流动速率越小，也即分子量越大，管材破裂。如由于应力开裂，PE管材作为上下水管其ESCR性能越好j。会引起漏水，用作燃气管会引起漏气，后果严重，所裹1PE蟪体亩t动建奉与嘞性簟的关系以必须重视PE管材ESCR性能的

5、改进。焙体漶动速率-(IOnfin)‘。E姐Bm0．15>500北京雪花电器集团塑料厂是华北地区生产聚烯0．2D>500烃管材的最大加工厂，北京亚太塑胶总公司已为北0．24425O．l40京市建筑工程研究院研制成功PE钢索护套料以及0．4070黑色电缆护套料。但所加工的产品均存在应力开裂注：FS0／h为试样破损50％的时问。问题，为此二单位共同对PE管材的耐环境应力开2．1．2分子量分布裂进行了研究，并取得可喜成果，使得产品性能得以分子量分布是影响ESCR性能的一个重要因提高。素，分子量分布直接反映了高聚物中大分子和小分lPE管E

6、sCR性能的影响因素子的含量。大分子的含量多，晶片问的连接分子效PE管EScR性能是指PE管在组合应力作用或与环境介质接触时，从表面开始产生脆性开裂现象。收蒜日期：1998-05．27厂可■r啊维普资讯http://www.cqvip.com陈祖敏，等：PE管材耐环境应力开裂的影响因索及对策就多，ESCR性能愈好，而小分子的含量多对ESCR管材时，挤出机温度不宜过高，尤其在挤出机螺杆转性能是极为不利的。当分子量分布窄时，分子链长速低时，物料在机筒内停留时间长，PE易受破坏，生短较均匀，能生成均匀的微晶结构，低分子空隙区产出的管材E

7、scR性能差。高压PE与低压PE熔少，所以ESCR性能好。点不同，在挤出成型时温度控制也应不同。2．1．3密度和结晶度3．2冷却速度PE密度越大，结晶度越高，晶片问的系带分子PE管材成型时，冷却速度将影响到结晶状态，数愈少，将导致EscR性能下降。另一方面，结晶度所以应严格控制。当冷却能快速越过最佳的结晶温愈高，晶粒问结合的密度大，环境介质不易渗透到无度时，管材表面就形成结晶度较低的聚集态，而中间定形区而使系带分子不易解缠和松弛，有利于ESCR层和内表层则因PE传热慢，致使在较高温度下停性能的提高。留时间延长，而获得晶核数量及生长

8、速度较为有利2．1．4分子链结构的结晶层。所以，如果挤出温度适当低些，配合适宜当PE分子带有支链时能大大提高PE的ESCR的冷却速度，可使PE管材内部生成球晶细小且结性能。如在PE主链上引入弹性链段，这些弹性链晶度高的聚集态，对PE管材其它性能及E