PE燃气电熔管件电熔连接耐气密性的研究.doc

pe燃气电熔管件电熔连接耐气密性的研究第38卷第4期2010年4月塑料工业chinaplasticsindustrype燃气电熔管件电熔连接耐气密性的研究袁飞(郑州市郑东新区热电有限公司,河南郑州450000)摘要:采用注塑成型法生产出pe(聚乙烯)燃气电熔管件,重点讨论了铜电阻丝通电时间,铜电阻丝电阻大小,铜电阻丝外包覆料,pe燃气管材,电熔管件之间的配合尺寸等因素对pe燃气电熔管件电熔连接质量的影响.结果表明:当铜电阻丝通电时间80s,铜电阻丝电阻0.8q,铜电阻丝外包覆料与管材,管件料熔体质量流动速率一样,pe燃气管材,电熔管件之间的配合尺寸在0.050.20mm时,dn75规格的pe燃气电熔管件与管材电熔连接的质量较理想.关键词:铜电阻丝;注塑成型;管件;电熔连接;配合尺寸中图分类号:tq320.662文献标识码:a文章编号:10055770(2010)04004503studyonthefusedconnectiongasresistanceofpegaspipeyuanfei(zhengdongnewdistrictthermalpowerco.,ltd.,zhengzhou450000,china)abstract:usinginjectionmoldingmethod,pegasfusedpipewasproduced.theeffectofpowertime,resistance,coatingmaterialofcopperresistancewire,fittingsizeforpegaspipeandfusedpipeonthefusedconnectionqualityofpefusedpipewasstudied.theresultsshowedthat:whenthecopperresistancewirepowertimewas80s,copperresistancewireresistancewas0.8n,coatingmaterialofcopperresistancewirematchedthemeltindexoffusedpipe,andthefittingsizeofpegaspipeandfusedpipewasbetween0.05and0.20mm,thefusedconnectionqualityofdn75pefusedpipewassatisfying.keywords:copperresistancewire;injectionmolding;pipe;fusedconnection;fittingsize近几年,随着国家建设部绿色环保建材政策的推广,天燃气用管材,管件由原来的钢管,逐步被聚乙烯(pe)塑料管材,管件代替,pe燃气电熔管件电熔连接时,施工方便,气密性好,在燃气管道行业用量逐步扩大j.我们在海天注塑机上生产出dn75规格的pe燃气电熔管件,研究了铜电阻丝通电时间,铜电阻丝电阻大小,铜电阻丝外包覆料,pe燃气管材,电熔管件之间的配合尺寸等因素对pe燃气电熔管件电熔连接后气密性的影响,得到了较理想的结果.1实验部分1.1主要原料聚乙烯:pe100,韩国lg公司;pe100专用黄色母料:二业品,韩国lg公司;铜电阻丝:dn一001,余姚市联通铜业公司.1.2仪器设备注塑机:f360,宁波海天公司;模具:dn75,黄岩市四通模具厂;电熔机:d-56,德国振雄公司;气体打压泵:rp一101,德国振雄公司;熔体流动速率仪:xnr-400c,承德市金建检测仪器有限公司;电阻测定仪:dzk.190c,上海精密实验仪器厂;电线包覆生产线:d一35,巩义市电线设备厂.1.3试样制备将pe燃气管材专用料和专用色母粒按质量比100:1.5混合均匀,用自动吸料机将混合粒料加到注塑机的上料斗中,设定工艺条件,注塑成型生产出dn75规格的pe燃气电熔管件,将生产出的pe燃气电熔管件在室温条件下放置24h,用电熔机和同规格的pe燃气管材电熔连接制得测试用试样.1.4性能测试pe燃气管件,管材电熔连接耐气密性测定:pe燃气管件出模具以后,室温放置24h,和管材电熔连接好,试样室温放置24h后,在气体打压泵上打压,观察压力升到多少时管材,管件连接部分会漏气.作者简介:袁飞,男,1973年生,高级工程师,主要从事高分子材料改性及电厂化学研究.yuanfeil1sina.con2结果与讨论2.1铜电阻丝通电时间对pe燃气电熔管件电熔连接后耐气密性的影响用0.8n电阻及包覆料与管材,管件料熔体质量流动速率一样的铜电阻丝,生产出dn75规格的pe燃气电熔管件,测定pe燃气管件与管材电熔连接的耐气密性,结果见图1.由图1可见,随着通电时间的延长,pe燃气电熔管件耐气密性不断升高,当通电时间接近80s时,pe燃气电熔管件,管材电熔连接的耐气密性达到最高,随着通电时间的继续延长,pe燃气电熔管件,管材电熔连接的耐气密性反而开始降低.这主要是因为:当通电时间过短时,管材,管件之问没有充分熔融,管材,管件之间存在缝隙;通电时间过长,管材,管件之间熔融过头,冷却后产生空洞;只有通电时间适中时,管材,管件之间才不会存在缝隙和产生空洞,pe燃气管件,管材电熔连接的耐气密性达到最高.量曩通电时间/s图1通电时间对pe燃气电熔管件耐气密性的影响fig1effectofpowertimeonpegaspipefusedtightness2.2铜电阻丝电阻对pe燃气电熔管件电熔连接后气密性的影响铜电阻丝电ift/n图2电阻对pe燃气电熔管件耐气密性的影响fig2effectofresistanceonpegaspipefittingsfusedtightness通过改变铜电阻丝圈数,改变铜电阻丝的电阻,生产出电阻大小不同的dn75规格pe燃气电熔管件,测定pe燃气管件与管材电熔连接的耐气密性,结果见图2.由图2可见,随着铜电阻丝电阻的升高,pe燃气管件耐气密性不断升高,当铜电阻丝电阻升高到0.8n以后,pe燃气管件,管材电熔连接的耐气密性趋于稳定.这主要是因为:当铜电阻丝电阻过低时,电阻丝发热量不够,管材,管件塑料树脂不能充分熔融,使得管材,管件之间存在缝隙.2.3铜电阻丝外包覆料对pe燃气电熔管件电熔连接后耐气密性的影响pe1o0和专用黄色母料共混生产出的pe燃气管材,管件材料熔体质量流动速率(mfr)一般在0.63g/lomin,通过改变铜电阻丝外包覆料pe100和专用黄色母料不同的共混比例,生产出铜电阻丝外包覆料mfr不同的dn75规格pe燃气电熔管件,测定pe燃气管件与管材电熔连接的耐气密性,结果见图3.由图3可见,随着包覆料mfr增大,pe燃气电熔管件耐气密性不断升高,当包覆料mfr增到0.63g/lomin以后,pe燃气管件耐气密性达到最高,随着包覆料mfr的继续升高,pe燃气电熔管件耐气密性反而开始降低.这主要是因为:根据相似相容原理,理化性能越相近的高分子材料相容性越好,同一种树脂,mfr越相近的相容性越好,所以,管材,管件,包覆料mfr越接近相容性越好,pe燃气管件电熔连接后气密性越好.0.5o0.550.6o0.650.7o0.75包覆料职幢.(1omin)图3包覆料mfr对pe燃气电熔管件耐气密性的影响fig3effectofcoatingmaterialforpegaspipefittingfusedtightness芝彗笪锯管材,管件之问配合尺/mm图4配合尺寸对pe燃气电熔管件耐气密性的影响fig4effectoffitsizef()rpegaspipefittingstightness箍掣静d鲁箍掣辩第38卷第4期袁飞:pe燃气电熔管件电熔连接耐气密性的研究1.4管材,管件配合尺寸对pe燃气电熔管件电熔连接后耐气密?眭的影响用0.8q电阻及包覆料与管材,管件料mfr一样的铜电阻丝,生产dn75规格的pe燃气电熔管件,通过改变pe燃气管材外径尺寸,从而pe燃气管材,电熔管件之间的配合尺寸发生改变,电熔连接后,测定pe燃气管件耐气密性,结果见图4.由图4可见,随着pe燃气管材,电熔管件之问的配合尺寸增大,pe燃气电熔管件耐气密性降低,pe燃气管材,电熔管件之间的配合尺寸增大到0.25lil1l以后,pe燃气电熔管件电熔连接的耐气密性明显降低,这主要是因为:当pe燃气管材,电熔管件之间的配合尺寸增大时,管材,管件之间没有充分熔融以及熔融料不能将其充分填文,管材,管件之间存在缝隙,冷却后产生空洞,只有pe燃气管材,电熔管件之间的配合尺寸在0.050.20mm之间时,管材,管件电熔连接后才不会存在缝隙和产生空洞,pe燃气管件,管材电熔连接的耐气密性良好.3结论1)生产pe燃气电熔管件以及与管材电熔连接时,必须考虑铜电阻丝通电时间,铜电阻丝电阻大小,铜电阻丝外包覆料mfr,pe燃气管材,电熔管件之间的配合尺寸等因素,否则,会直接影响到pe燃气电熔管件同管材电熔连接后的气密性.2)生产dn75规格的pe燃气电熔管件以及与管材电熔连接时,较佳工艺条件为:铜电阻丝通电时问80s,铜电阻丝电阻0.8q,铜电阻丝外包覆料与管材,管件料mfr0.63g/10min,pe燃气管材,电熔管件之间的配合尺寸在0.050.20mm.在此工艺条件下,dn75规格的pe燃气电熔管件与管材电熔连接的质量较理想,耐气密性较好,其他规格的pe燃气电熔管件生产及电熔连接时,丁艺条件在此基础上稍作调整即可.参考文献1魏伟.首届全国绿色环保管材管件生产技术及推广应用交流会论文集c.北京:中国环境科学出版社,2000:162163.2王贵恒.高分子材料成型加工原理m.北京:化学工业出版社,1995:71.(本文于20100126收到)低碳经济撬动生物降解塑料市场发展低碳经济正成为世界潮流,把低碳产业的发展作为保护全球气候及促进本国经济发展的根本途径,越来越受到业界的关注.有关专家指m,若利用生物质资源通过工业生物技术过程生产的生物材料替代我国每年使用的三大合成高分子有机碳材料,可实现数亿吨的二氧化碳净减排.因此,生物降解塑料在推行低碳经济上将发挥重要作用.尤其是淀粉基生物降解塑料,聚乳酸(pla),聚丁二酸丁二醇酯(pbs)将呈现广阔的前景.目前,全球石油基塑料年产量为1.65亿t.在全球石油资源供给日趋紧张,以石油为原料的合成塑料所引发的环保问题日益突出的情况下,生物塑料市场需求量将迅速增长;另外,低碳经济的发展也给生物降解塑料带来了新的发展机遇.因此,各生产商不断扩大产能,积极开发新品.据专家预测,今后510年内,我国将形成一个以淀粉基,pla,pbs降解塑料为主的销售大市场,年产值可达数百亿元.在药物控制释放材料和骨固定材料及人体组织修复材料等方面,如能以淀粉基,pla,pbs降解塑料成功的制成几种药物控制释放系统和骨固定材料及微创导管材料并进入市场,年产值也将有几十亿元;在生态纤维制品方面,如能开发并生产出优质的纤维制品,将有年产值100亿元的市场销售空间;在降解塑料日常制品方面,我国消费市场空间更大,年销售额将达上百亿元.按照产品寿命周期分析,生物塑料产品尚处于萌芽期和发展期,存在巨大增长潜力,其市场需求将由几大因素决定:国家政策,客户需求,石油涨价等