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影响PE-Xa管材与使用寿命和性能因素分析

作者:金塑机械     发布时间:2022-04-01 20:04:37     浏览次数 :1


影响PE-Xa管材与使用寿命和性能因素分析

 随着人们对生活品质追求的提高,地暖管材市场迎来了更加光明的前景。地暖管材中有PE-Xa、PE-Xb、PE-Xc,PE-RT、PB,PE-RT/EVOH,PP-R,PP-B,PP-R/AL/PE-RT等都可以作为低温采暖管材,但从经济性(成本低)、方便性(好安装)、适用性(满足使用需求)、使用寿命长(完全可以达到50年使用寿命)等综合比较,目前市场选用较多的还是PE-Xa过氧化物交联聚乙烯管材:从经济性来说价格优惠,适合普通百姓家;安装来说,唱片柔软,弯曲半径为5D,便于地暖盘管;从使用寿命来说耐酸耐碱耐腐蚀耐老化使用寿命长。尤其重要的是,PE-X管材是在110℃,8760h,2.5MPa,100年的时间里是唯一没有船舷拐点的地暖盘管产品。
 
    拐点出现的真正原因是当地暖管材在一定温度、压力、时间的条件就会出现疲劳老化现象,物理力学性能快速下降,从而出现拐点。正是基于以上原因,交联聚乙烯PE-Xa管材在韩国等国家一级中国目前是人们优先选用的产品,这是不争的事实。
 
    地暖管材铺设到地面以下,如果出现质量问题,在刨出来维修或更换,就会产生大的后果,它不仅费时费工费钱,而且严重影响人们的正常生活。为此保证地暖管材的质量是不容忽视的,那么影响地暖管材PE-Xa的性能与使用寿命的因素有哪些?
 
一、原材料的性能
 
1、原料混料的时间均匀度是必须保证的,一般控制在15min,而且投料的顺序及技巧必须有所讲究,保证混合树脂与各种助剂分散均匀,才能保证产品性能稳定,使用寿命才会长久。
 
2、树脂会发份的影响。原料经低温到高温的挤出塑化到出口模,挥发份从液态到气态变化,在模具中为液体,出口模释压后膨胀为气体,在管材的表面或隐蔽之处就会有小孔,形成不同程度的应力集中,影响产品的耐高温性能,缩短使用寿命,因此除了要求树脂加工企业的挥发份合格外,我们在运输储存过程中不能被水淋湿货其他东西污染。
 
3、树脂必须是干净卫生的,不能有任何杂质和灰尘。树脂的细度从产品的加工过程来说,树脂越细,各种交联剂,防老化分散剂越均匀。混料与挤出的塑化过程是物理与化学的反应过程,反之颗粒越大导致分散不均,产品的性能就不稳定,就会影响使用寿命。
 
4、材料的性能是保证质量的先天之本。树脂分子量的大小及具体分布范围对产品性能有很大的影响。采用了低分子量的材料,其MI即熔体流动速率较大,生产加工方便,但产品的压缩密度,剪切塑化赋予管材的强度差,使用寿命越短,出现容易爆管,老化快等诸多质量问题。比如采用国内LLDPE7042来生产PE-Xa管材,其分子量低,成本虽然很低,但强度差,使用后出现爆管是在所难免的。所以国内地暖知名企业一般都采用进口XL1800等PE-Xa专用树脂,MI(190℃,21.6㎏)在2g/10mm左右是非常正确的,我们用户买管之前,一定要看生产企业用的是什么料,不能只图便宜,要知道这种便宜的管材出了质量问题的后果比正规材料生产的价格略高的棺材综合成本要高得多。
 
5、防老剂,即主辅抗氧剂。过氧化物交联的机理是:过氧化物受热分解生成自由基,自由基进攻大分子链,夺取分子链上的氢原子,生成PE大分子链自由基,使PE大分子链间的化学链交联,到此PE的分子结构便有二维结构变成三维网状结构。
 
6、交联剂与交联度。交联剂的添加量必须准确而且交联度还必须符合标准要求,同时交联剂的质量必须稳定。如果使用较次的交联剂,添加量很大才能保证联度,那么交联过后剩下的过多的残余单体就会影响产品的性能,从而影响使用寿命,这就是国内地暖优秀企业之所以坚持使用价格高的进****联剂的原因。
 
    交联是自由基的产生过程,为了捕活交联完成后的残余的自由基,消除不稳定的原子,人们加入了主辅抗氧剂,控制热老化,同时也有效防止以后管材在使用过程中,高温下的老化与氧化,从而保证材料的使用性能下降缓慢,延长使用寿命,正因为如此,行业内重视质量的地暖管材企业,建厂开始就一直使用质量好价格高的进口的主抗辅抗氧剂,如德国、荷兰、瑞士等知名厂家的辅助材料。
 
二、严格的质量管理制度,先进的检测仪器,素质较高的员工队伍是保证产品质量又一个重要条件。
 
1、设备运行工艺参数严格记录定期检查,避免工艺变化而影响产品质量。
 
2、原料入厂必须严把质量关,抽取原料样品,化验MI,挥发份,表观密度,卫生质量等指标,杜绝不合格原料入库。
 
3、采用集中混配料自动上料系统,保证混料质量并防止生产过程中的二次污染。
 
4、按严格的比例抽样测试交联度和冷热水液压试验,确保产品质量。
 
5、产品捆捆打气压密闭实验,捆捆测壁厚。
 
6、每捆产品都必须具有可追溯性,严格按照ISO9000质量管理体系要求控制。
 
三、设备模具
 
    PE-Xa管材由于交联后流动性有变化,交联过程中有自由基产生,交联时温度较高(可达到250度),如果设备模具粗糙,死角多,不光滑就容易出现滞留物,时间长了出现炭化现象,在管材表面出现不易发现的小黑点货杂质。因此选择结构合理、加工精度高的设备模具,是保证产品质量稳定的重要条件。
 
四、加工工艺
 
    PE-Xa管材的教练与塑化过程是通过电加热与挤出压缩来完成的。挤出2速度越快,温度越低,波纹越明显,交联度越低,产品性能越差,使用寿命越短。产品工艺制度,控制紧密的温度,是保证产品质量的必要条件。
 
五、不能人为地违反标准生产,降低壁厚降低成本,影响系统使用寿命。
 
六、管材等级选用非常重要
 
    假如产品没有任何质量问题,安装使用也没有任何问题,但是管材不能满足使用要求或达不到50年的使用寿命,其中有个重要原因就是等级选用有偏差。如果压力高应该选用S系数更小的管材,S系数越小管壁越厚,耐压能力越高,使用寿命越长,即管材厚度与耐压压力,使用温度,使用寿命成正比,S系数及外径与耐压强度、使用温度、使用寿命成反比。
 
七、运输储存安装
 
    在运输安装使用过程中,影响产品质量的情况还有很多,总之优质的材料,先进精密的设备模具与检测仪器,严格的工艺管理与质量控制,才能出优质的管材,加之维护好产品,规范安装,规范使用,才能保证管材的使用寿命达到50年以上。
 
    在运输储存安装使用过程中应注意下列影响产品使用寿命的因素:
 
1、安装后标识不明显,任意钻孔损坏损伤管材。
 
2、安装时不注意,管材弯折形成死角,影响使用效果及使用寿命。 
 
3、安装间隙过大,管路过长,冷热不均货不热,导致人为提高系统温度,老化加快、使用寿命缩短,所以不能偷工减料降低成本来节约安装成本。
 
4、长期日晒使管材产生一定程度的光氧老化,通过试验数据如下:管材不包装裸露暴晒60天后,95℃、环应力4.4Mpa,1000小时的测试条件出现脆性破坏概率很高;裸露暴晒90天后95℃,环应力4.8Mpa,16小时出现脆性破坏的概率很高。因此必须妥善保管,不能强光长期直晒。
 
5、定时清理过滤网。
 
6、试压时必须把气体排干净,防止形成气锤货水锤,试水压后,未及时使用,必须把水排尽,严防冬天有水被冻坏。
 
7、管材钻洞或经过门框下方时注意杂质进入。
 
8、划伤管材,使管材的实际有效使用壁厚减少,等于把管材的耐压等级降低。
 
9、抢工期地面不找平,管材高低不一致,强制挤压,受外压力不一样。

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