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交联聚乙烯管(PE-X)的应用前景与试验方法


作者:科标公司-张弛 来源:www.hoatuoi88.com 时间:2019-4-12 9:34:58 浏览次数:

承德市科标检测仪器制造有限公司PE-X管是指交联聚乙烯管。交联聚乙烯管由于具有良好的卫生性能和综合力学物理性能,是新一代的绿色管材,自20世纪80年代起,用于包括饮用水和热水在内的各类流体的输送。交联聚乙烯管以高密度聚乙烯作为主要原料,通过高能射线或化学引发的作用,将线性大分子结构转变为空间网状结构,生产出的交联聚乙烯管材可以在-75~95℃(短期110℃)和0.6~2MPa压力下长期使用,寿命高达50年。


聚乙烯是最大宗的塑料树脂之一,由于其结构上的特征,聚乙烯往往不能承受较高的温度,机械强度不足,限制了其在许多领域的应用。为提高聚乙烯的性能,研究了许多改性方法,对聚乙烯进行交联,通过聚乙烯分子间的的共价键形成一个网状的三维结构,迅速改善了聚乙烯树脂的性能,如:热形变性、耐磨性、耐化学药品性、耐应力开裂等一系列物理、化学性能。采用硅烷交联聚乙烯的作用原理是通过引发剂如过氧化物的作用将硅烷的乙烯基跟聚乙烯接枝,生成含有三甲基硅酯基的聚合物,水解后形成硅醇基,再通过硅醇基的缩聚反应产生交联作用而生成交联聚乙烯。


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PEX交联聚乙烯系列中作为主流选择来使用的是PE-Xa和PE-Xc。那么PEX系列三种管材(PE-Xa、PE-Xb、PE-Xc)有什么区别呢,哪种更适合做地暖管呢。

承德市科标检测仪器制造有限公司1.PE-Xa管材:简称过氧化物交联法。在聚乙烯中加入过氧化物交联剂,在一定温度(230摄氏度)的作用下逐渐完成平面网状的交联过程。这种交联方法所要求的交联条件较高,一旦成型后交联度不会发生变化。它是一个先交联后成型的过程。其产品特点是表面光洁度好,柔韧度好,但耐酸性,抗氧化性差。这种方法所形成的产品称为PE-Xa。


2、PE-Xb管材:简称硅烷交联法。硅烷交联法是在聚乙烯中加入硅烷剂,催化剂,成型后在水解过程中完成立体网状的交联过程,这种交联方法所要求的条件较低,只要有水和一定温度就可完成,其原料的保管与包装要求较高。硅烷交联法是一个先成型后交联的过程,其产品特点是表面强度和拉伸强度较高,但耐水性较差,产品交联度会随时间游动。这种方法所形成的产品称为PE-Xb。


3、PE-Xc管材:简称辐照交联法。辐照交联法是一个物理交联方法,与前两种(氧化物、硅烷)相比不同是在交联过程中无需其他添加剂。它是将由纯粹高密度聚乙烯成型的管材产品经β或γ射线辐照后,使聚乙烯大分子主链形成新的自由基,自由基间再结合形成交联,分子结构从线性排列改变为三维立体网状结构,将热塑性塑料改变为热固性塑料。这种交联方法所要求的条件极高,从而大大增强了管材的各项性能,交联非常稳定。


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交联聚乙烯(PE-X)管材与管件交联度的试验方法

1 范围

 

本标准规定了交联聚乙烯(PE-X)管材与管件交联度的试验方法

 

本标准适用于以交联聚乙烯为材质的管材和管件。

 

2 原理

 

承德市科标检测仪器制造有限公司本方法是通过测定交联聚乙烯产品的凝胶含量来确定交联度。将试样在选定的溶剂中按规定时间进行萃取并称量其萃取前后的质量,以经萃取而未被溶解的剩余物所占的质量百分数(即凝胶含量)作为试样的交联度。

 

3 试验设备

 

3.1冷凝回流器:普通型。

 

3.2圆底烧瓶:容积至少500ml(2000ml的容积一次试验可同时盛装zui多6个试样)。

 

3.3加热装置:与圆底烧瓶相配,加热功率应能使溶剂达到充分沸腾(二甲苯沸点138℃至144℃

 

3.4铁架台及各类夹子。

 

3。5真空烘箱或鼓风烘箱。

 

3。6干燥器。

 

3。7分析天平,感量为1mg。

 

3.8车床、切片设备或其它切削工具。

 

3.9筛网:铝或不锈钢,孔径(125±25)μm。

 

3。10金属丝:铝或不锈钢。

 

4材料

 

4.1溶剂:二甲苯,分析纯。

 

承德市科标检测仪器制造有限公司注:二甲苯为有害,易燃型溶剂并能通过人体皮肤吸收,其挥发气体的过量吸入亦会对人身健康产生影响,因此,应在安全的环境条件下小心操作同时建立相关的管理条例。

 

4。2抗氧剂:2。2`-甲撑(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(抗氧剂2246)。

 

5试样

 

5.1试样制备:从管材或管件在距端面10mm处的横截面上切取至少一圈,包括整个管壁的厚度为0.1mm-0.2mm的薄片。试样质量在0.5g-1.0g之间。

 

5.2试样数量:连续切取不少于2个。

 

6步骤

 

6.1剪取一块面积大小可心包裹试样的清洁,干燥的筛网并称量,至1mg,作为M1。

 

6.2将试样放入筛网中包裹成袋形并称重,至1mg,作为M2。

 

6.3把二甲苯溶剂倒入圆底烧瓶内,加入量为溶剂与试样的质量比不小于500:1,然后向溶剂中加入溶剂质量1%的抗氧剂。

 

6.4用金属丝将包有试样的筛网袋悬吊于圆底烧瓶内,应使试样整个浸没于二甲苯溶剂中。

 

6。5安装冷凝回流器(萃取装置的装配见图1)。

 

6.6开启加热装置加热溶剂至沸点,控制冷凝回流速度在(20-40)滴/min,萃取时间为8h±5min。

 

6.7小心取出金属丝与筛网袋。

 

承德市科标检测仪器制造有限公司6。8将筛网袋与金属丝放入真空干燥箱(真空度至少85KPa)或鼓风干燥臬(开启鼓风)内干燥(140±2)℃,时间3h。

 

6。9取出筛网袋与金属丝冷却(必要时放入干燥器内)至环境温度后,解下金属丝称量筛网袋,至1mg,作为M3。

 

7结果与计算

 

7.1单个试样的交联度G1按式(1)计算。

 

G1=(M3-M1)/(M2-M1)*100……………………………(1)

 

式中:G1…交联度,%;

 

      M1…筛网的质量,mg;

 

      M2…萃取前试样与筛网的质量,mg;

 

      M3…萃取后剩余试样与筛网的质量,mg。

 

7.2计算每个交联度G1的算术平均值作为平均交联度G,结果保留三位有效数字,如果两个试样的结果相差超过3%,则需另取两个试样重新试验。

 

8试验报告

 

试验报告应包括下列内容:

 

a)国家标准号;

 

b)材料名称、规格和型号;

 

c)仪器设备型号、试验条件;

 

d)试验结果和试验过程中的异常现象及其它需说明的问题;

 

e)试验人员及日期。


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