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PEX管材制造技术的新进展(二)
发布时间:2012/8/1 16:26:41  新闻来源:香港德派国际(潍坊)有限公司 浏览次数:1417
 

    PEX管的交联方式,已工业化的有三种,它们是:①PE-Xa—过氧化物交联;②PE-Xb—硅烷/水解交联;③PE-Xc辐射交联。PE-Cc的制造技术始于1955年的美国,辐射源包括电子射线、γ射线和紫外线等,局限性比较大,适用范围比较窄,50余年来有进步,但进步不大。PE-Xc管材的制造采用紫外线交联,近年有人尝试过,但尚未工业化。前两种交联方式却在不断的革新、不停的进步,最新的进展分述如下:

    PE-Xa管,系指过氧化物交联的PE管材,其制造方法常见的有Engel法、Pont à Monson法两种,都是在管材原料的配方中添加有交联剂过氧化物,前者在高压柱塞式挤出设备上,可以使用分子量很大的原料,在挤出成型的过程中,过氧化物分解产生自由基,夺取PE大分子上的氢,引发PE大分子链形成活性自由基而发生交联;后者是采用较低分子量的PE原料,在普通的螺杆挤出机上完成管材的成型。
    过程中,严格控制温度不使过氧化物分解,而是在管材成型后,将其置于温度高于挤出成型温度的盐浴中,继续加热使过氧化物分解产生自由基,夺取PE大分子上的氢,引发PE大分子链形成活性自由基而发生交联。这两者各有短长,采用前者制造的PE-Xa管尺寸精度高、交联度均匀、性能稳定、设备简单、操作和控制都比较容易,虽然挤出速度太慢,生产效率低下,但在人工成本比较低的我国和韩国,PE-Xa管几近泛滥成灾。在欧洲,PE-Xa管被视为PEX管中的精品,售价也是最高的,人们对PE-Xa管的信心,远比我国和韩国高。因此,对PE-Xa管制造的技术改进从未间断过。为了克服Pont à Monson法的盐浴的不环保弊端,先后推出了“微波交联”、“红外线交联”等新技术,其交联机理与Pont à Monson法完全相同,只不过“微波交联”是在原料配方中添加了在微波场中会发热的组分,管材成型后通过微波场,管内发热,分解过氧化物并交联;“远红外交联”是管材成型后通过一个远红外加热区,PE管材的分子被热射线激发而振动发热,分解过氧化物并交联。
    Engel法制造PE-Xa管材的线速度,一般为1.2—1.8m/min,而“微波交联”和“远红外交联”制造PE-Xa管的线速度可达20—30m/min。并且机头口模的内壁可不必涂敷防粘层,机头的芯棒也不必再包覆防粘层,材料消耗少了,“糊料”也不易生产,停机几率大大降低,生产效率提高,产品成本降低,优点突出。德国的某公司近年推出的“远红外交联”机组很有代表性,主机采用双螺杆挤出机,生产dn20PE-Xa管的线速度可达30m/min,不仅仅管材的外径、壁厚可以在线监测和控制,管材的交联度亦可在线监测和控制。
PE-Xa管材的配方,欧洲目前与我国及韩国也有较大差别。如助交联剂的应用,使用过氧化物交联饱和或低不饱和聚合物的过程中,有时聚合物自由基易发生主链断裂反应,使材料性能恶化。添加助交联剂,可以抑制这种不利的副反应,提高交联效果,改善交联聚合物粘合剂、耐热性、改善耐压缩永久变形等物性。在有机过氧化物交联中,助交联剂的应用有着重要的作用。
    因此,在欧洲的PE-Xa管配方中是普遍添加助交联剂的。因为采用了助交联剂,配方中的过氧化物添加量,仅相当于我国和韩国目前普遍使用的配方中过氧化物量的30%左右,过氧化物少了,产品配方成本下降了。主抗氧剂和辅抗氧剂的用量,与我国大多数企业的配方相近时,材料的氧化诱导期较大幅度提高了,这就意味着该管材的使用寿命也要长了。

 

 
 
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