PVC-O管材的生產(chǎn)和它的優(yōu)缺點(diǎn)
隨著社會(huì)的發(fā)展以及城鎮(zhèn)化步伐的加快,給水、排水、排污,以及天然氣輸送等都需要應(yīng)用大量管材。這給管道行業(yè)提供了一個(gè)很好的機(jī)遇。由于我國(guó)生產(chǎn)的PVC是以煤化、電石為原料反應(yīng)聚合而成。這使得聚氯乙烯產(chǎn)品有著很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。在相同條件下,從制作成本上考慮,生產(chǎn)聚氯乙烯管材的成本最低。價(jià)格優(yōu)勢(shì)最為明顯。PVC也有著很好化學(xué)性能物理機(jī)械性能,在相同的壁厚條件下其制品的強(qiáng)度要比PE、PP塑料的強(qiáng)度要好得多(PVC排水管除外)。同樣在壁厚條件下PVC的承壓強(qiáng)度要比PE和PP-R也要高出很多。它的阻燃性也是它的優(yōu)勢(shì)之一。
一、高分子材料的拉伸取向機(jī)理和溫度控制區(qū)間
高分子聚合物有個(gè)特性,就是在外力的作用下對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行拉伸時(shí),分子能夠有序的重新規(guī)整和排列,并可以明顯地提高它的物理性能,如∶拉伸強(qiáng)度、落錘沖擊強(qiáng)度和承壓能力。高分子材料制品的拉伸取向會(huì)給產(chǎn)品帶來優(yōu)良的性能,雙軸取向聚氯乙烯(PVC-O)管材就是通過雙向拉伸工藝生產(chǎn)的管材,這一加工工藝是采用高分子物理原理,拉伸取向機(jī)理的方法完成的,對(duì)PVC管材進(jìn)行縱向拉伸橫向拉伸擴(kuò)張,使管材中的PVC分子在外力的作用下重新有序的排列,使PVC分子能夠均一的承受一定的力,從而形成合力,使強(qiáng)度、韌性、抗沖擊性和抗疲勞性得到加強(qiáng),避免了分子單一受力的現(xiàn)象。PVC-O管材就是通過這一原理生產(chǎn)而成,由于PVC-O管的產(chǎn)品性能要優(yōu)于PVC-U管材,所以擴(kuò)大了它的使用范圍,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
高分子材料拉伸取向過程是在Tg與Tf之間,一般是在高彈態(tài)區(qū)間的溫度條件下,溫度控制在80℃-160℃之間,對(duì)管材進(jìn)行拉伸和擴(kuò)張,使高分子材料在外力的作用下分子從無序排列到有序排列的過程。
玻璃態(tài)、高彈態(tài)和黏流態(tài),其轉(zhuǎn)變溫度分別為∶Tg=80℃(玻璃化溫度)、Tf=160℃(粘流溫度)、Td=200℃(分解溫度),根據(jù)配方中穩(wěn)定體系、穩(wěn)定劑用量與搭配,分解溫度有所提高或降低,所以從理論上講成型硬質(zhì)PVC管材時(shí)機(jī)筒各段溫度的控制應(yīng)有所不同,為獲得高質(zhì)量、高產(chǎn)量,各段溫度需反復(fù)調(diào)節(jié),準(zhǔn)確控制。
在拉伸過程中,由于高分子實(shí)現(xiàn)了有序的排列、PVC-O管材的高分子沿分子取向力的方向,強(qiáng)度得到了極大強(qiáng)度,而垂直于拉伸方向的強(qiáng)度大大減小。也就是說材料通過拉伸取向,將垂直于拉伸方向的強(qiáng)度,通過外力的拉伸取向,移動(dòng)到了沿分子取向方向的強(qiáng)度上去了。雙軸拉伸取向的優(yōu)點(diǎn),就是通過縱向拉伸和橫向拉伸,將卷曲的分子鏈拉直并沿拉伸力的方向排列。適當(dāng)增加拉伸比率,則分子取向程度加大,材料的強(qiáng)度也同時(shí)加大。但不能過分加大拉伸比率,拉伸比太大會(huì)導(dǎo)致高分子材料的破壞,將高分子材料的分子鏈被拉斷,管材局部會(huì)出現(xiàn)白化現(xiàn)象,壁厚減小,此時(shí)應(yīng)力會(huì)階梯式的下降,高分子材料已受到了永久的破壞。