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影響PE-Xa管材與使用壽命和性能因素分析

作者:金塑機械     發布時間:2022-04-01 20:04:37     瀏覽次數 :1


 隨著人們對生活品質追求的提高,地暖管材市場迎來了更加光明的前景。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等都可以作為低溫采暖管材,但從經濟性(成本低)、方便性(好安裝)、適用性(滿足使用需求)、使用壽命長(完全可以達到50年使用壽命)等綜合比較,目前市場選用較多的還是PE-Xa過氧化物交聯聚乙烯管材:從經濟性來說價格優惠,適合普通百姓家;安裝來說,唱片柔軟,彎曲半徑為5D,便于地暖盤管;從使用壽命來說耐酸耐堿耐腐蝕耐老化使用壽命長。尤其重要的是,PE-X管材是在110℃,8760h,2.5MPa,100年的時間里是唯一沒有船舷拐點的地暖盤管產品。

 
    拐點出現的真正原因是當地暖管材在一定溫度、壓力、時間的條件就會出現疲勞老化現象,物理力學性能快速下降,從而出現拐點。正是基于以上原因,交聯聚乙烯PE-Xa管材在韓國等國家一級中國目前是人們優先選用的產品,這是不爭的事實。
 
    地暖管材鋪設到地面以下,如果出現質量問題,在刨出來維修或更換,就會產生大的后果,它不僅費時費工費錢,而且嚴重影響人們的正常生活。為此保證地暖管材的質量是不容忽視的,那么影響地暖管材PE-Xa的性能與使用壽命的因素有哪些?
 
一、原材料的性能
 
1、原料混料的時間均勻度是必須保證的,一般控制在15min,而且投料的順序及技巧必須有所講究,保證混合樹脂與各種助劑分散均勻,才能保證產品性能穩定,使用壽命才會長久。
 
2、樹脂會發份的影響。原料經低溫到高溫的擠出塑化到出口模,揮發份從液態到氣態變化,在模具中為液體,出口模釋壓后膨脹為氣體,在管材的表面或隱蔽之處就會有小孔,形成不同程度的應力集中,影響產品的耐高溫性能,縮短使用壽命,因此除了要求樹脂加工企業的揮發份合格外,我們在運輸儲存過程中不能被水淋濕貨其他東西污染。
 
3、樹脂必須是干凈衛生的,不能有任何雜質和灰塵。樹脂的細度從產品的加工過程來說,樹脂越細,各種交聯劑,防老化分散劑越均勻?;炝吓c擠出的塑化過程是物理與化學的反應過程,反之顆粒越大導致分散不均,產品的性能就不穩定,就會影響使用壽命。
 
4、材料的性能是保證質量的先天之本。樹脂分子量的大小及具體分布范圍對產品性能有很大的影響。采用了低分子量的材料,其MI即熔體流動速率較大,生產加工方便,但產品的壓縮密度,剪切塑化賦予管材的強度差,使用壽命越短,出現容易爆管,老化快等諸多質量問題。比如采用國內LLDPE7042來生產PE-Xa管材,其分子量低,成本雖然很低,但強度差,使用后出現爆管是在所難免的。所以國內地暖知名企業一般都采用進口XL1800等PE-Xa專用樹脂,MI(190℃,21.6㎏)在2g/10mm左右是非常正確的,我們用戶買管之前,一定要看生產企業用的是什么料,不能只圖便宜,要知道這種便宜的管材出了質量問題的后果比正規材料生產的價格略高的棺材綜合成本要高得多。
 
5、防老劑,即主輔抗氧劑。過氧化物交聯的機理是:過氧化物受熱分解生成自由基,自由基進攻大分子鏈,奪取分子鏈上的氫原子,生成PE大分子鏈自由基,使PE大分子鏈間的化學鏈交聯,到此PE的分子結構便有二維結構變成三維網狀結構。
 
6、交聯劑與交聯度。交聯劑的添加量必須準確而且交聯度還必須符合標準要求,同時交聯劑的質量必須穩定。如果使用較次的交聯劑,添加量很大才能保證聯度,那么交聯過后剩下的過多的殘余單體就會影響產品的性能,從而影響使用壽命,這就是國內地暖優秀企業之所以堅持使用價格高的進****聯劑的原因。
 
    交聯是自由基的產生過程,為了捕活交聯完成后的殘余的自由基,消除不穩定的原子,人們加入了主輔抗氧劑,控制熱老化,同時也有效防止以后管材在使用過程中,高溫下的老化與氧化,從而保證材料的使用性能下降緩慢,延長使用壽命,正因為如此,行業內重視質量的地暖管材企業,建廠開始就一直使用質量好價格高的進口的主抗輔抗氧劑,如德國、荷蘭、瑞士等知名廠家的輔助材料。
 
二、嚴格的質量管理制度,先進的檢測儀器,素質較高的員工隊伍是保證產品質量又一個重要條件。
 
1、設備運行工藝參數嚴格記錄定期檢查,避免工藝變化而影響產品質量。
 
2、原料入廠必須嚴把質量關,抽取原料樣品,化驗MI,揮發份,表觀密度,衛生質量等指標,杜絕不合格原料入庫。
 
3、采用集中混配料自動上料系統,保證混料質量并防止生產過程中的二次污染。
 
4、按嚴格的比例抽樣測試交聯度和冷熱水液壓試驗,確保產品質量。
 
5、產品捆捆打氣壓密閉實驗,捆捆測壁厚。
 
6、每捆產品都必須具有可追溯性,嚴格按照ISO9000質量管理體系要求控制。
 
三、設備模具
 
    PE-Xa管材由于交聯后流動性有變化,交聯過程中有自由基產生,交聯時溫度較高(可達到250度),如果設備模具粗糙,死角多,不光滑就容易出現滯留物,時間長了出現炭化現象,在管材表面出現不易發現的小黑點貨雜質。因此選擇結構合理、加工精度高的設備模具,是保證產品質量穩定的重要條件。
 
四、加工工藝
 
    PE-Xa管材的教練與塑化過程是通過電加熱與擠出壓縮來完成的。擠出2速度越快,溫度越低,波紋越明顯,交聯度越低,產品性能越差,使用壽命越短。產品工藝制度,控制緊密的溫度,是保證產品質量的必要條件。
 
五、不能人為地違反標準生產,降低壁厚降低成本,影響系統使用壽命。
 
六、管材等級選用非常重要
 
    假如產品沒有任何質量問題,安裝使用也沒有任何問題,但是管材不能滿足使用要求或達不到50年的使用壽命,其中有個重要原因就是等級選用有偏差。如果壓力高應該選用S系數更小的管材,S系數越小管壁越厚,耐壓能力越高,使用壽命越長,即管材厚度與耐壓壓力,使用溫度,使用壽命成正比,S系數及外徑與耐壓強度、使用溫度、使用壽命成反比。
 
七、運輸儲存安裝
 
    在運輸安裝使用過程中,影響產品質量的情況還有很多,總之優質的材料,先進精密的設備模具與檢測儀器,嚴格的工藝管理與質量控制,才能出優質的管材,加之維護好產品,規范安裝,規范使用,才能保證管材的使用壽命達到50年以上。
 
    在運輸儲存安裝使用過程中應注意下列影響產品使用壽命的因素:
 
1、安裝后標識不明顯,任意鉆孔損壞損傷管材。
 
2、安裝時不注意,管材彎折形成死角,影響使用效果及使用壽命。 
 
3、安裝間隙過大,管路過長,冷熱不均貨不熱,導致人為提高系統溫度,老化加快、使用壽命縮短,所以不能偷工減料降低成本來節約安裝成本。
 
4、長期日曬使管材產生一定程度的光氧老化,通過試驗數據如下:管材不包裝裸露暴曬60天后,95℃、環應力4.4Mpa,1000小時的測試條件出現脆性破壞概率很高;裸露暴曬90天后95℃,環應力4.8Mpa,16小時出現脆性破壞的概率很高。因此必須妥善保管,不能強光長期直曬。
 
5、定時清理過濾網。
 
6、試壓時必須把氣體排干凈,防止形成氣錘貨水錘,試水壓后,未及時使用,必須把水排盡,嚴防冬天有水被凍壞。
 
7、管材鉆洞或經過門框下方時注意雜質進入。
 
8、劃傷管材,使管材的實際有效使用壁厚減少,等于把管材的耐壓等級降低。
 
9、搶工期地面不找平,管材高低不一致,強制擠壓,受外壓力不一樣。

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