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熱收縮材料的性能這種優異的“記憶”性能,可用于制作熱收縮管材,膜材和異形材,這種熱收縮材料的徑向收縮率可達50%~80%。熱收縮材料主要特性是加熱收縮緊包覆在物體外表面,能夠起到絕緣,防潮,密封,保護和接續等作用。
3.熱收縮材料的應用依據產品的特點,可應用于能源,電力,交通,工礦等各個領域。由于這種材料在工藝上有著簡便,可靠等特點,在各個領域中起到更新換代作用,對傳統的工業產品進行挑戰,具有很強的市場競爭能力。
前國內熱縮制品主要有:熱縮通訊電纜附件,熱縮電力電纜附件,電子系統熱縮套管,熱收縮包覆片,復全絕緣熱收縮帶等系列品種;就產值而言,熱縮制品現居輻射加工產業之首,約占輻射加工總產值的55%左右,雖然產值指標含有?射線加工的貢獻,然而加速器的電子束加工,才是熱縮材料產業化的真正基礎。
4.國外發展概況50年代Dole和Charlesby先后發現,高能輻射可使聚乙烯交聯并導致材料性能改善,其后,Charlesby進而發現交聯的結晶聚合物具有“形狀記憶效應”,從而奠定了開發熱收縮高分子材料的基礎。
1959年他與Pinner為瑞凱(Raychem)公司申請了 篇聚乙烯熱收縮管的,從而打開了這一新型功能材料的新,可以說美國Raychem公司是以制造生產熱縮材料起家的輻射加工工廠及聯合公司,目前已發展到近8000名員工,綜合開發熱收縮產品規格品格達3000余種,子公司遍布世界各地,其年產值近30億美元。
產品種類繁多,廣泛應用于工業,電子工業,汽車工業,電力系統,通訊,石油化工工業等領域,壟斷了大部分國際市場。由于熱收縮材料應用廣泛,在一些發達 早已引起重視,許多西方 以及亞洲的日本,韓國等也先后開始了生產。
如日本住友電工,針對汽車工業和家電工業優先發展了細管熱縮材料生產,產值已近億美元;之后騰倉,沽同等均開始了生產。較大的公司還有美元的3M公司,西屋電器等。南韓的金星公司,前蘇聯及歐洲荷蘭,英,法,瑞典等國均形成了規模生產,但這些公司產品品種單一,遠不如Raychem綜合開發能力強,品系多,覆蓋面廣。
熱縮材料的市場,目前仍處于青春發育時期,由于熱縮材料是高技術產品,利潤高,效益好,因而國際上的競爭也日趨激烈。5.國內發展概況:國內幾乎與國外同步,50年代末在中科春應化所建立了我國 個高分子輻射化學研究室,進行基礎研究。
60年始了熱收縮材料和電線輻射交聯研究,并成功地應用于“東方紅”人造衛星。為發展輻射加工工業,籌建了我國 個輻射中試基地(今天的吉林輻射化學工業公司前身),奠定了熱收縮材料在我國研制生產的基礎。70年代初,長春應用化學研究所積極承擔了 “八三”工程石油管路防腐工作,開展了輻射交聯聚乙烯片,帶,膜的研究,應用于石油輸油管線的防腐工程。
80年代初,由應化所牽頭,聯合吉林輻化所,水電部武漢高壓所,受 科委,水電部的委托和支持,完成了電力電纜熱收縮附件的攻差,并迅速推廣使用,打破了Raychem公司產品一統天下的局面,促進了我國該項高新技術產業的形成和發展。
,產品特點:PP-R管道性能特點:PP-R管道具有重量輕,耐腐蝕,保溫性能好,衛生性能好,安裝方便,綠色環保等特點,但由于PP-R原料本身固有的特性,其產品有以下缺點,使用中應加以注意:(1)剛性和抗沖擊性能比金屬管道差,所以在貯運,施工過程中很容易受損,所以要注意保護管道,以免受損。
(2)PP-R管線膨脹系數較大,為0.14~·K,宜采用暗敷,在明裝或非直埋暗敷布置時必須采取防止管道膨脹變形的技術措施。(3)抗紫外線性能差,在陽光的長期直接照射下容易老化,不宜于室外安裝。PE給水管道特點:⑴良好的衛生性能:PE管加工時不添加重金屬鹽穩定劑,材質性,無結垢層,不滋生細菌,很好地解決了城市飲用水的二次污染。
⑵卓越的耐腐蝕性能:除少數強氧化劑外,可耐多種化學介質侵蝕,無電化學腐蝕。⑶長久的使用壽命:在額定溫度,壓力狀況下,PE管道可使用50年以上。⑷較好的耐沖擊性:PE管韌性好,耐沖擊強度高,重物直接壓過管道,不會導致管道破裂。
⑸可靠的連接性能:PE管熱熔或電熔接口的強度高于管材本體,接縫不會由于土壤移動或載荷的作用斷開。⑹良好的施工性能─管道質輕,焊接工藝簡單,施工方便,工程綜合造價低。三,使用范圍及連接方式因PP-R管道口徑越大,要求的壁厚越厚,流通面積反而減小,而材料的成本十分昂貴,主要應用在室內冷熱水輸送。
PP-R管道的口徑一般不超過D160,市場上的口徑多為D20-D110,其連接方式一般采用熱熔承插連接,采用暗覆。因PE材料的性能強度很好,應用領域廣泛,市政給水排水,室內給排水,養殖,灌溉,工業用等管道領用。
在室內安裝時一般采用暗覆,必要時可以采用明裝。PE大口徑(D>63)管材,一般采用熱熔對接連接,D≤63以下一般采用熱熔承插或電熔連接,實踐證明,PE管道采用熱熔對接連接或電熔連接焊接部分的強度要遠遠高于管體本身的強度,因此施工安裝性有一定的保障。
四,工程造價同樣規模的室內給水工程,因PP-R管道原料一般采用進口的PP-R管道生產專用料,原料成本較高,故整個施工工程的直接材料成本較高。而PE給水管道在一般情況下以國產料生產的產品已能滿足我們建筑室內給排水施工的要求,相對來說,工程的直接材料費較低。
得出硬質PVC管材塑化度的 范圍為60%-70%。分析配方,混料,工藝條件對塑化度的影響,以指導生產過程,并對塑化度調整到 塑化范圍。在加工過和中,硬質PVC的粒子結構將發生很大變化,在較低加工溫度下,由于熱和剪切力的作用,顆粒分解成初級粒子;隨著溫度的升高,初級粒子部分被粉碎;當加工溫度更高時,初級粒子可全部粉碎,晶體熔化,邊界消失,形成二維網絡,這一過程稱為熔融或凝膠化,一般稱為塑化。比較硬質PVC管材塑化度與力學性能的關系。
塑化度正是制品結晶程度與PVC初級粒子熔化程度的反映,塑化度可用流變法測量。PVC塑化后在制品中形成了貫穿的結晶網絡,這種結構的變化,必然引起力學性能的改變,進而影響制品的性能。因此在硬質PVC加工過程中,控制好塑化度,使制品的各部分塑化均一,對保證硬質PVC管材質量非常重要。
用增加二氯甲烷浸漬試驗來反映管材塑化的情況。本文將確定PVC管材的 塑化度,并探討影響塑化度及均一的因素,以指導生產達到 值。1,硬質PVC管材的 塑化度硬質PVC未塑化或塑化度低時,PVC初級粒子未解體或解體很少,粒子間還未融合,塑料化度時,所有初級粒子融合,制品冷卻后,可形成均勻分布,貫穿整個制品的結晶網絡,晶網會限制分子鏈的運動。 技術監督局下發的GB/T10002.1-1996中。
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聚合物管的施工可以從工井兩端相向進行,解決了石棉水泥管只能一個方向施工額弊病,進一步減少了工期。管子的材料,對人體無任何不良作用。這種材料帶有柔韌十生,在道路情況變化時可以靈活地改變方向,同時其較輕的自重,當其他管線穿越進也可以采取可行的,有效的保護措施。
2管材的研制2.1對管材的要求國外同類管材的設計要求中為總要的是通過扁平試驗和維卡軟化溫度試驗。扁平試驗在徑向給管子加壓,要求管子在壓扁至原直徑1/2時不發生破裂。維卡軟化溫度試驗在特殊的試驗儀中進行,將試樣放于液體介質中,在等速升溫條件下測定標準壓針在49.5N力的作用下,壓入從管材上切取的試樣內1mm時的溫度值叫做維卡軟化溫度。
力口晟公司電力管的維卡軟化溫度試驗定為大于93℃。總體來講,扁平試驗測試材料的柔韌性和耐沖擊性,而維卡軟化溫度試驗測試材料的硬度,這是一對十分難以處理的矛盾。對于各種配方來講,只能存在一段配方區間,在這個區間中的配方可以調和這一對矛盾,達到兩都的共同要求,這就是這項工作的難點所在。
對管子其他的要求有耐腐蝕十生,耐熱性(在高溫下管子不變形)等。管材的外形尺寸復合電力管內徑150,175,200mm的三個標準,表面光滑,呈橘紅色,接頭采用橡膠圈密封,壁厚8.5mm及9.5mm。2.2材質分析紅外線光譜分析和發散光譜發散光譜分析是目前世界上的材料成分分析手段之一。
它通過溶解,沉淀,再溶解,再沉淀進行紅外分析,確定主體材料;通過溶解,沉淀,除去沉淀物,色譜分離,紅外光譜分析的方法確定添加劑成分;將樣品灼燒,將殘渣進行發射光譜分析確定金屬元素; 經灼燒,稱量其重量變化進行填料數量分析。
研究發現國外同類管材以聚氯乙稀和氯化聚氯乙稀為主,尚有其他成分的添加劑。根據國內化工原料市場的調研確認,原料CPVC在國內的供應可以實現。山東濰坊旭業,亞東,江蘇東臺天騰均大量投產。2.3配方管材以PVC樹脂為主體,加入含氯量一定的CPVC共混,在以聚氯乙烯和氯化聚氯乙烯的基料的配方上,對兩者的成分比例作了多次調整。
添加劑的選取對管子的重量,機械強度,耐熱以及經濟性都有關系。例女口硬脂酸起到內潤滑的作用,石蠟起外潤滑作用分別在分子間以及分子和設備間起潤滑作用。在配方中曾經考慮使用氯化聚乙烯,使用后發現管子韌性上去了,但硬度不夠,如何添力口份數是一個問題。
選有機錫作為穩定劑,環保有問題,污染環境,使用后韌性不夠,所以終環保型復合鈣鋅穩定劑代替,并且申請了9號,2004年2月20日通過初審合格。在研制過程中,研制小組前后共對配方作了17次調整,修改,終使產品成型,解決了耐熱性和耐沖擊性這一矛盾,通過了有天機構的理化性能測試。
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