PE-RT管材的技术特性及热熔接工艺分析武汉金牛经济发展有限公司涂向群姜国俊程彦摘要：本文通过PE-RT管材的基本技术性能的描述及热熔接工艺的分析，突出了PE-RT作为一种耐热型承压管材特别是在地面辐射采暖工程应用上具有的独特优势。关键词：PE-RT；技术特性；热熔接工艺前言自从塑料承压管道问世以来，各种类型材料的塑料承压管道不断在工业领域和人们生活中得到广泛应用和发展，聚烯烃类的有：聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚氯乙烯、氯化聚乙烯等。近几年来它们作为室内给水管特别是热水输送和采暖管，在我国建筑领域已占据了重要地位。人们对这些不同种类管道的技术特征都有不同程度的认识。它们在实际工程应用中也有不同的优势和异同点。在这里主要谈谈耐热聚乙烯管材的技术特性和加工特性，并对其热熔接工艺予以分析。1耐热聚乙烯材料1.1分子结构特征耐热聚乙烯属于中密度聚乙烯，英文名称缩写为PE-RT（PolyethylenewithRaisedTemperatureresistance），它是由乙烯单体和1-辛烯单体共聚而成的，很显然辛烯与乙烯单体共聚时具有能形成较长支链的烯类单体，支链上含有六个碳原子（C），其聚合反应如下：一个和几个共聚单元上带有的6C长支链，使得这种半结晶材料的结晶也有足够的“链段”数目，分子链之间无需引入活性交联分子，晶格间支链化程度非常高。分子链之间以及长支链之间互相无序缠绕，形成了“立体网状结构”，这种特殊结构的形成使材料的力学性能及抵抗外应力作用的蠕变性能大大提高，提高了其热稳定性、长期静液压强度、抗慢速裂纹增长（SCG）和快速裂纹扩张（RCP）性能。1.2PE-RT与非耐热聚乙烯通过分子设计技术，并采用茂金属催化剂的新型合成工艺是合成PE80级以上承压管道材料的先进工业技术特征之一。PE-RT也属于PE80级，其工作温度范围可提高到80℃以上，并能保证50年的使用寿命，当然其必须通过国际权威独立试验室进行认证的，满足德国标准DIN4721和DIN16883的要求。PE-RT耐热性的提高主要得益于所用的共聚单体是1-辛烯而不是1-丁烯、1-己烯等，这样优化了支链的密度和微观晶体结构，达到了与交联聚乙烯同样的耐温性能。2PE-RT成型加工特性PE-RT属中密度聚乙烯，作为耐热聚乙烯，它在生产加工过程中无需交联，克服了交联聚乙烯生产工艺的复杂性、交联度控制不稳定性，使得整个管材绝对的均质，质量稳定。但PE-RT的加工温度范围不是很宽，其熔体温度一般控制在190℃左右，管材生产时若温度过高，其熔体强度低，会影响其成型的稳定性。管件的注塑成型一样应采取低温低压机理，要求冷却必须均匀。因其热传导系数是聚丙烯、聚丁烯的2倍，成型收缩率及成型后收缩率都比聚丙烯大。交联聚乙烯交联度的大小决定了交联聚乙烯的长期静液压强度，即其使用寿命。一般交联聚乙烯的交联度必须达到65％以上，这样交联结构的形成是通过交联剂（过氧化物、乙烯基三甲氧硅烷）在一定的温度和压力下发生化学反应，实现聚乙烯支链的相互交联而成，其加工的难度大且可变因素多，交联度不易控制。PE-RT对加工设备的适用性较强，一般聚烯烴单螺杆挤出机均可完成PE-RT的成型加工，根据PE-RT的材料特性进行工艺参数的设定和调整即可。2.1PE-RT成型工艺参数设置（参考）机筒温度℃模头温度℃水温℃机头压力MPaⅠⅡⅢⅣⅤⅠⅡⅢⅣⅤⅠⅡⅢ17017518018518218218118118120035.134.530.216.22.2挤出温度挤出温度与原料的材质、熔融指数MFR和所加工管材的管径大小直接相关。从加料端至挤出机端机筒温度控制在160℃～200℃范围内，机头温度在170℃～200℃，熔体温度一般不得超过200℃。3热熔焊接按工艺分析（以承插式为例）3.1PE－RT材质热熔性能PE－RT是乙烯－1-辛烯共聚的中密度聚乙烯，它的热性能指标如下：表1材质熔体流动速率MFR（g/10min）密度g/cm3维卡软化点℃熔点Tm℃热传导系数Wt/m.kPE-RT0.850.941124.5134.50.403.2热熔焊接工艺参数设定焊接工艺要素有三个：温度、压力、时间。3.2.1焊接温度确定：要考虑材质的性质及焊接处的质量；3.2.2PE-RT和其它中密度聚乙烯一样是属部分结晶性热塑性塑料，因此它的热焊接温度应在熔融温度Tm或材料粘流态转化温度Tf之上，在此温度下塑料才能熔融...
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