PE管材再生料的选择应用与质量控制浅谈

1、目目 录录v一、回料存在的问题一、回料存在的问题v二、毛料一般来源二、毛料一般来源v三、回料造粒时配方设计的关键因素三、回料造粒时配方设计的关键因素v 1 1、回料的韧性控制、回料的韧性控制v 2 2、回料中的杂质控制、回料中的杂质控制v四、回料质量的检测方法四、回料质量的检测方法v五、回料管的外观质量改进方法五、回料管的外观质量改进方法v六、回料管的配方设计六、回料管的配方设计说说 明明v以下所涉及的以下所涉及的PE回料只局限在普通回料只局限在普通PE管材用回管材用回料范围内。料范围内。PE回料不能按照国标中规定的方法回料不能按照国标中规定的方法进行检测。以下是本人在实践中的经验心得，由进行

2、检测。以下是本人在实践中的经验心得，由于本人水平有限，如有不妥之处，欢迎指正。于本人水平有限，如有不妥之处，欢迎指正。vPE回料质量的控制是回料质量的控制是PE管材生产中的关键过程。管材生产中的关键过程。一、一、PEPE回料存在的问题回料存在的问题v降解降解 PE PE新料在经过多次反复加工、使用中会发生不新料在经过多次反复加工、使用中会发生不同程度的降解，这就导致回料中含有大量的低分同程度的降解，这就导致回料中含有大量的低分子量组分。这些低分子量组分对回料的性能、管子量组分。这些低分子量组分对回料的性能、管材的表面产生不利的影响。材的表面产生不利的影响。v杂质杂质 这些杂质包含无机物、木屑、

3、袋子纸等。这些杂质包含无机物、木屑、袋子纸等。v质量不稳定质量不稳定二、毛料来源二、毛料来源v 市场上供选用的低压市场上供选用的低压PEPE毛料品种不多。比较好是大桶料、毛料品种不多。比较好是大桶料、中桶料、低压薄膜、回收的中桶料、低压薄膜、回收的PEPE管材（管材（PEPE燃气管、燃气管、PEPE给水管），给水管），可作为高分子量毛料使用。比较差的小桶、低压小瓶子，可可作为高分子量毛料使用。比较差的小桶、低压小瓶子，可作为低分子量毛料使用。作为低分子量毛料使用。v 毛料的质量直接决定了回料粒子的质量。在选择毛料的质量直接决定了回料粒子的质量。在选择PEPE回料回料供应商的时候，要重点考虑供应

4、商毛料的来源。供应商的时候，要重点考虑供应商毛料的来源。三、三、PEPE回料造粒时配方设计回料造粒时配方设计v 从回料的加工和成本上考虑，应当选用高分子从回料的加工和成本上考虑，应当选用高分子量的毛料与低分子量的毛料混合使用。一方面是量的毛料与低分子量的毛料混合使用。一方面是加工问题，有的毛料黏度很大，单独造粒难度很加工问题，有的毛料黏度很大，单独造粒难度很大并且造粒过程中质量下降严重，加入低分子量大并且造粒过程中质量下降严重，加入低分子量的毛料作为高分子量组分的增塑剂（低粘度的的毛料作为高分子量组分的增塑剂（低粘度的PEPE可作为高粘度可作为高粘度PEPE的增塑剂），造粒起来就会容易的增塑剂

5、），造粒起来就会容易的多。另一方面，低分子量毛料价格相对高分子的多。另一方面，低分子量毛料价格相对高分子量毛料价格便宜。量毛料价格便宜。三、三、PE回料造粒时配方设计回料造粒时配方设计 回料的韧性是回料最重要的质量指标。现在PE爆管、卸货摔裂、在拖拉过程中拉断的问题大多与回料的韧性有关。所以说韧性是回料的关键指标。影响回料韧性的因素： A. PE回料的相对分子量与分子量分布 在选用回料时，要选择高分子组分与低分子量组分混合使用，最好从毛料开始控制，造粒后不一定能看的出，因为有的供应商使用了分子量调节剂。高分子量组分与低分子量组分的比例在7：3为好。1 1、回料的韧性相关指标、回料的韧性相关指标

6、1 1、回料的韧性相关指标、回料的韧性相关指标 熔体质量流动速率不能代表熔体质量流动速率不能代表PEPE分子量的大小。在实验室里测的熔分子量的大小。在实验室里测的熔指是在低剪切速率下测定的，可以认为是零剪切速率下的熔体流动速指是在低剪切速率下测定的，可以认为是零剪切速率下的熔体流动速率，而料在挤出机螺杆的剪切下，剪切速率是很高的。回料是高分子率，而料在挤出机螺杆的剪切下，剪切速率是很高的。回料是高分子混合物，其分子量存在分布，其中的高分子组分对低剪切速率下的熔混合物，其分子量存在分布，其中的高分子组分对低剪切速率下的熔体流动影响很大。因此，实验室里测的熔体质量速率不能代表回料分体流动影响很大。

7、因此，实验室里测的熔体质量速率不能代表回料分子量的大小，但可作为一个参考依据。子量的大小，但可作为一个参考依据。 PEPE原料的相对分子量对韧性影响的物理解释（个人理解）。在原料的相对分子量对韧性影响的物理解释（个人理解）。在PEPE分子量越大，韧性越大。外部重物冲击时，分子链的移动消耗了外部分子量越大，韧性越大。外部重物冲击时，分子链的移动消耗了外部给予的能量。给予的能量。PEPE分子链是比较结实的（土话了），因此分子链在移动分子链是比较结实的（土话了），因此分子链在移动过程中消耗的能量越多，则该种过程中消耗的能量越多，则该种PEPE的韧性就越高（这里只考虑纯的韧性就越高（这里只考虑纯PEP

8、E、也不考虑支化对韧性的影响）。那么在什么情况下分子链的移动能消也不考虑支化对韧性的影响）。那么在什么情况下分子链的移动能消耗更多的能量？耗更多的能量？三、三、PE回料造粒时配方设计回料造粒时配方设计1 1、回料的韧性相关指标、回料的韧性相关指标 PEPE分子链移动时，会受到阻力，这种阻力包括分子分子链移动时，会受到阻力，这种阻力包括分子链之间的范德华力、缠结力。分子链移动时，范德华力链之间的范德华力、缠结力。分子链移动时，范德华力和缠结力越大，在分子链不断裂的情况下，则韧性越高。和缠结力越大，在分子链不断裂的情况下，则韧性越高。分子量越大，则范德华力越大。分子量低时，分子链之分子量越大，则范

9、德华力越大。分子量低时，分子链之间没有缠结，缠结力就为零。当分子量大到一定程度时，间没有缠结，缠结力就为零。当分子量大到一定程度时，分子链之间就产生了缠结，并且缠结点密度随分子量增分子链之间就产生了缠结，并且缠结点密度随分子量增加而呈指数函数增加，缠结力也呈指数函数增加。综合加而呈指数函数增加，缠结力也呈指数函数增加。综合上述，上述，PEPE相对分子量对相对分子量对PEPE的韧性是决定性的。市场上的的韧性是决定性的。市场上的管材韧性差，大多就是管材韧性差，大多就是PEPE回料分子量低造成的。分子链回料分子量低造成的。分子链缠结是聚乙烯加工性能和韧性的基础。分子量低则缠结缠结是聚乙烯加工性能和韧

10、性的基础。分子量低则缠结点密度低，点密度低，PEPE在加工过程中的流动不稳定，并且生产出在加工过程中的流动不稳定，并且生产出来的制品韧性差。来的制品韧性差。三、三、PEPE回料造粒时配方设计回料造粒时配方设计1 1、回料的韧性相关指标、回料的韧性相关指标 B B、共聚、共聚 共聚会大大增强共聚会大大增强PEPE抵抗环境应力开裂的能力。抵抗环境应力开裂的能力。PEPE的开裂主的开裂主要是系带分子链在非晶区的解缠结和在晶区的滑脱造成的。要是系带分子链在非晶区的解缠结和在晶区的滑脱造成的。共聚的共聚的PEPE由于系带分子较多，分子链在非晶区的缠结密度较由于系带分子较多，分子链在非晶区的缠结密度较大，

11、因此在非晶区，分子量较难解缠结，抵抗应力开裂的能大，因此在非晶区，分子量较难解缠结，抵抗应力开裂的能力较强。反之，没有共聚的力较强。反之，没有共聚的PEPE在非晶区的系带分子少，缠结在非晶区的系带分子少，缠结点的密度小，解缠结较容易，容易发生环境应力开裂。点的密度小，解缠结较容易，容易发生环境应力开裂。PE63PE63级原料没有共聚，抵抗环境应力开裂的能力较差，而级原料没有共聚，抵抗环境应力开裂的能力较差，而PE80PE80、PE100PE100级原料采用共聚技术，引入共聚组分如丁烯、己烯、级原料采用共聚技术，引入共聚组分如丁烯、己烯、辛烯，大大增强了抵抗环境应力开裂的能力。辛烯，大大增强了抵

12、抗环境应力开裂的能力。 因此，我们在选用因此，我们在选用PEPE回料时，高分子量的组分必须是共聚回料时，高分子量的组分必须是共聚的聚乙烯。共聚的聚乙烯抵抗环境应力开裂的能力强，并且的聚乙烯。共聚的聚乙烯抵抗环境应力开裂的能力强，并且韧性很好。韧性很好。三、三、PEPE回料造粒时配方设计回料造粒时配方设计1 1、回料的韧性相关指标、回料的韧性相关指标n回料的杂质包含无机物（泥土、石子之类）、木屑、袋子纸等等。回料的杂质包含无机物（泥土、石子之类）、木屑、袋子纸等等。n回料在造粒之前必须要清洗干净，不然泥土、石子之类的容易混回料在造粒之前必须要清洗干净，不然泥土、石子之类的容易混入粒子中。这些无机

13、物对管子有较大的影响。较大的石子特别容入粒子中。这些无机物对管子有较大的影响。较大的石子特别容易造成管材爆管，因此在主机上最好安装换网器，把这些较大尺易造成管材爆管，因此在主机上最好安装换网器，把这些较大尺寸的杂质过滤掉。寸的杂质过滤掉。n木屑和袋子纸对管子的影响很大。木屑、袋子纸在管材加工的温木屑和袋子纸对管子的影响很大。木屑、袋子纸在管材加工的温度下会气化，在管材里留下一个的孔，这种类型的孔尺寸较大，度下会气化，在管材里留下一个的孔，这种类型的孔尺寸较大，有的基本是贯穿管材了。因此回料不要用纸袋子包装，以免在拌有的基本是贯穿管材了。因此回料不要用纸袋子包装，以免在拌料时把纸混入。料时把纸混

14、入。n回料中的杂质，特别是铝片容易堵塞多孔板和筛篮，造成模具中回料中的杂质，特别是铝片容易堵塞多孔板和筛篮，造成模具中高温，温度可以达到高温，温度可以达到240240度，这样高的温度会使回料的质量严重度，这样高的温度会使回料的质量严重下降，管材变脆。因此，在检查到模具温度偏离正常温度较多时，下降，管材变脆。因此，在检查到模具温度偏离正常温度较多时，应立即检查多孔板和筛篮有没有杯堵塞。应立即检查多孔板和筛篮有没有杯堵塞。三、三、PEPE回料造粒时配方设计回料造粒时配方设计2 2、回料中的杂质回料中的杂质控制控制 A、熔指 在测试熔指时，应保证物料尽量塑化好。正常料的熔指控制在0.10.8g/10

15、min范围内较好（测试条件：190，5kg），并且挤出的样条应光滑。挤出的样条用锋利的刀片割一个小口，割到样条直径的一半就可以了，然后用手折，如果是脆性断裂，说明该回料韧性不好，如果是韧性的不断裂，则说明回料韧性好。四、回料质量的检测方法四、回料质量的检测方法1、原料质量检测方法四、回料质量的检测方法四、回料质量的检测方法 如果该曲线上熔融峰后面有一个小的熔融峰（位置在如果该曲线上熔融峰后面有一个小的熔融峰（位置在160160度左右），则度左右），则该原料质量不怎么好。这个指标在有条件的厂家，可作为一个参考指标。该原料质量不怎么好。这个指标在有条件的厂家，可作为一个参考指标。n关于关于DSCD

16、SC测回料分解温度的说明：回料在在达到一定温度时会发生热氧化测回料分解温度的说明：回料在在达到一定温度时会发生热氧化降解，由于此过程受氧气在熔体中移动速率的制约，并且回料中已经有部降解，由于此过程受氧气在熔体中移动速率的制约，并且回料中已经有部分降解了，因此用分降解了，因此用DSCDSC测定的分解温度没有使用价值，更不能作为判断管测定的分解温度没有使用价值，更不能作为判断管材成型温度的指标。材成型温度的指标。n上面两种方法检测时间比较短，可作为筛选原料的手段。熔指和上面两种方法检测时间比较短，可作为筛选原料的手段。熔指和DSCDSC检测检测合格后，可小批量做管材试验下面的几种性能。合格后，可小

17、批量做管材试验下面的几种性能。 焊接性能焊接性能n可以把焊接头的质量作为检验原料质量的一个指标。该指标很有用，一般可以把焊接头的质量作为检验原料质量的一个指标。该指标很有用，一般焊接头质量较好的情况下，其原料质量是很好的。回料质量不好时，焊接焊接头质量较好的情况下，其原料质量是很好的。回料质量不好时，焊接头在拉伸时容易断。注意在试验回料质量时，不要掺用其他品种的回料或头在拉伸时容易断。注意在试验回料质量时，不要掺用其他品种的回料或新料。新料。 B、用用DSC测熔融曲线测熔融曲线四、回料质量的检测方法l C C、测定断裂伸长率应注意以下两点：、测定断裂伸长率应注意以下两点：l（1 1）、试验回料

18、质量的管材壁厚不能大于、试验回料质量的管材壁厚不能大于2525毫米；毫米；l（2 2）、测定断裂伸长率的刨面应平整光滑，否则即使时新料也拉不长。、测定断裂伸长率的刨面应平整光滑，否则即使时新料也拉不长。l（3 3）、测试的温度：试验温度应与外界温度一致，不要像国标中规定的用空、测试的温度：试验温度应与外界温度一致，不要像国标中规定的用空调控制试验温度。调控制试验温度。l断裂伸长率是排污管（壁厚小于断裂伸长率是排污管（壁厚小于2525毫米）的一个关键指标（排污管的另外一毫米）的一个关键指标（排污管的另外一个关键指标是环刚度）。个关键指标是环刚度）。l断裂伸长率应大于断裂伸长率应大于350%350

19、%。注意：同测试焊接性能一样，在试验断裂伸长率时，。注意：同测试焊接性能一样，在试验断裂伸长率时，不要掺用其他品种的回料或新料。不要掺用其他品种的回料或新料。 管材的外观管材的外观l回料做的管材外观应在可接受的范围内。回料做的管材外观应在可接受的范围内。 D D、灰分：、灰分：l测灰分的目的是防止供应商加入钙粉。测灰分的目的是防止供应商加入钙粉。五、回料管的外观改进方法五、回料管的外观改进方法 回料管的表面跟新料管的表面区别较大。在回料 管的表面存在很多低分子组分和无机杂质。这些低分子组分的内聚能很小，不耐定径套的摩擦。下面提供几种改进外观办法： 1、加入30%的新料 2、在口模上加聚四氟乙烯板 3、加入高压料 4、共挤 回料的外观问题比较复杂，有待于大家进一步探讨。六、回料管的配方设计六、回料管的配方设计1 1、给水管、给水管 给水管中回料加入量在给水管中回料加入量在30%30%以