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怡美分享HDPE管材成型條件及開裂原因

HDPE塑料管材擁有多種的優良性能，如質輕、抗腐、內壁光滑、使用壽命長等等，又以其較高的強度應用在承壓輸送各種介質的管道上，但其環境應力開裂性能較差，有一些HDPE管道在長期負荷作用下和一定時間后會出現應力破損情況

    一、冷.卻速度的影響：溫度是HDPE結晶過程中很敏|感的因素，不同的結晶程度對管材的力學性能有較大的影響。HDPE塑料管材在水冷真空定徑箱中成型，管壁斷面有不同的熱歷史，不同的熱歷史對HDPE有不同的結晶行為閱，形成了不同結晶度的匯集結構。管材外表層受水急驟冷|卻能夠很快的越過適合的結晶溫度，形成一層結晶度較低的匯集結構區。外表層和中間層有一個能夠獲得晶核數量及生長速率有利的結晶層，這個區域晶體生長好，集中結構穩定。如果這時控制好一定的水溫和相應的牽引速度，就可增加該層的厚度。因HDPE熱傳導慢，適合結晶溫度在中間層和內層停留的時間較長，結晶能夠在充分的條件下進行，所的到的是數量較少、顆粒較大的匯集結構區域。這種內外結構的不均勻性對管材的力學性能影響較大，低結晶區使管材具有韌性，高結晶區具有剛性，隨著結晶度的增加，脆性增大。當壓扁到2/3時內表面出現裂紋;繼續壓扁，裂紋向外表面擴展。我們認為使用密度高的均聚物擠出成型管材更應該注意成型工藝。

    二、熔融溫度的影響：成型中熔融溫度與在該溫度下停留的時間會影響殘存晶核的數量，晶核的存在與否及晶核的大小，對成型時的結晶速度有很大的影響.如果熔融溫度低，熔融時間短，殘核沒有受到破壞，成型時晶核結晶速度快，晶體的尺寸大小均勻，能形成較穩定的匯集結構;如果熔融溫度高，熔融時間長，原有結構破壞得就越多，殘余的晶核就越少，成核的時間就長，結晶速度就慢，結晶尺寸也大，結構不穩定，從而影響了管材的強度。熔體溫度都較高，應力開裂時間都很短。我們曾用預熱時間長、預熱溫度較高的機頭內熔體成型管材做短期靜水壓強度試驗，其時間只有4.3h。熔融溫度對HDPE成型時的熔體破裂也有較大影響。成型時熔體受到剪切應力，當剪切應力達到或超過某一臨界值時，熔體就會出現破裂。熔體溫度不同，對應的剪切速率也大不相同。為保證管材的力學性能，成型時要控制好成型溫度，盡量避免熔體破裂。

    三、牽引速度的影響：在管材成型過程中，熔體擠出口模的速度應與牽引管材的速度相協調。如果牽引速度大于擠出速度，部分大分子順著牽引方向取向，在牽引力的作用下，彈性還沒有回復就被冷|卻定型，特別是在口模已定的情況下，靠調整牽引速度來加工薄壁管，這樣的管材更易在軸線方向上產生裂紋。

    以上就是導致塑料管材在長期負荷下，一定時間的使用中會出現的應力破損的原因，在管材的生產成型中避免三種因素，就可以解決管材應力開裂的現象，任何一種產品在生產中需要按照標準嚴格的流程進行生產，把控每個細微之處，才能生產出一款合格優良的型材。

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