超细玻璃微珠在HDPE双壁波纹管中的应用研究
一种提高HDPE双壁波纹管生产效益的新工艺方法[发明专利]
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专利名称：一种提高HDPE双壁波纹管生产效益的新工艺方法 专利类型：发明专利 发明人：谢峰,余华林,宋科明,谢铖山 申请号：CN201710308711.9 申请日：20170504 公开号：CN107297876A 公开日：20171027
摘要：本发明涉及工艺方法的技术领域，更具体地，涉及一种提高HDPE双壁波纹管生产效益的 新工艺方法。本发明是一种提高HDPE双壁波纹管生产效益和市场竞争力的新工艺。本发明是一种在 现有生产加工工艺基础上的技术创新。利用现有的生产HDPE双壁波纹管的生产线，更换带波峰的模 块为套筒模块，连续挤出成型连接套筒。
HDPE双壁波纹管使用性能
HDPE双壁波纹管使用性能
HDPE双壁波纹管是以HDPE（高密度聚乙烯）为主要原料,分别由内、外挤出机共同挤出,一次成型,内壁平滑,外壁呈梯形波纹状,内外壁之间
有夹壁空心层的塑料管材.该管材适合温度范围较大（＋60℃－20℃）,
因其独特的结构,产品具有环刚度高、强度大、质量轻、隔音减震,较高
的抗紫外线稳定性,使用寿命长弯曲性好,耐压,抗冲击强度高、耐腐蚀性强、耐寒耐热等多种优点,管材两头波谷中嵌有密封胶圈,具有很好的防
水密封性,可铺设在地质较差的路段,施工快捷,广泛应用于埋地电力、通讯、广播电视线缆保护、市政排水管道更新改造、农田水利灌溉、矿井
通风送风排水、化工、矿山流体输送等相关领域.
HDPE双壁波纹管物理性能
HDPE双壁波纹管实用性能。
HDPE双壁波纹管技术要求
HDPE双壁波纹管技术要求PE双壁波纹管为保证产品质量，材料规格应符合设计要求，具有质量检验部门的产品合格证和产品性能说明书，并应表明产品规格和生产日期。
一般，在PE双壁波纹管行业中，管材质量应复合以下要求：1、PE双壁波纹管管材要求外观一致，内壁光滑，管身不得有裂缝，管口不得有破损、裂口、变形等缺陷。
2、管材端面应平整，与管中心轴线垂直，轴向不得有明显的弯曲出现。
管材插口外径、承口内径的尺寸及圆度必须符合产品标准的规定。
3、PE双壁波纹管管材耐压强度及刚度应满足设计要求。
?4、管道接口用橡胶圈性能、尺寸应符合设计要求。
橡胶圈外观应光滑平整，不得有气孔、裂缝、卷皱、破损、重皮和接缝现象。
以上是PE双壁波纹管管材质量要求的详细介绍，希望对您以后的工作能有所帮助。
5、接口作业橡胶安装位置应在插口第二与第三波纹之间槽内，安装密封圈的数量视设计要求而定，当采用两只密封圈时建议两密封圈之间隔一个波纹。
接口前应先将承口插口内外表面清理干净，在插口套入密封圈，并在承口内工作面和橡胶圈表面涂上润滑剂，插入方向为水流方向，对准承口中心线用人力或设置木档板用橇棍将被安装的管材徐徐插入承口内直至底部。
随着经济的迅速发展，PE双壁波纹管的发展尤为迅速，由以前的单一系列发展到现在的多种类型，应用领域也在不断增加。
很多用户反映在使用时，由于各种因素PE双壁波纹管出现磨损现象，为节省开支，小编在此分享PE双壁波纹管管道修补要点：1、PE双壁波纹管管道敷设后，因意外因素造成管壁出现局部损坏，当损坏部位的面积或裂缝长度和宽度不超过规定时，可采取粘贴修补措施2、PE双壁波纹管管壁局部损坏的孔洞直径或边长不大于20mm 时，可用聚氯乙烯塑料粘接溶剂在其外部粘贴直径不小于l00mm与管材同样材质的圆形板。
3、管壁局部损坏孔洞为20～100mm时，可用聚氯乙烯塑料粘接溶剂在其外部粘贴不小于孔洞最大尺寸加l00mm与管材同样材质的圆形板。
HDPE双壁波纹管应用注意事项
HDPE双壁波纹管应用注意事项
HDPE双壁波纹管,是一种具有环状结构外壁和平滑内壁的新型管材,主要应用于工作压力在0.6MPa以下的大型输水,供水,排水,排污,排气, 地铁通风,矿井通风,农田灌溉等.
HDPE双壁波纹管生产工艺特点
1.由数字化全线集中控制.
2.采用双机共挤,双层分流工艺.
3.全真空覆带式送进.
4.是随机扩口一次成型.
HDPE双壁波纹管应用注意事项
1、管材使用安装前,应仔细检查在装卸运输堆放过程中有无损伤,如发现破损裂口、变形等缺陷管材,应及时剔除.
2、检查井与管道连接宜采用柔性填料密封的柔性接头,具体构造按设计要求进行.
3、开挖沟槽、做基础应注意：
（1）沟槽槽底净宽宜按管材外径加0.6m采用.
（2）沟槽开挖时应做好排水措施,防止槽底受水浸泡.
（3）管道基础必须采用砂砾垫层,对一般土质地基,厚度为0.1m；对软土地基,厚度不小于0.2m,具体做法按设计要求.
（4）基础应夯实,表面要平整.管道基础的接口部位应预留凹槽以便接口操作.凹槽长度宜为0.4m-0.6m,深度宜为0.05m-0.1m,宽度宜为管材
外径的1.1倍.
4、下管：槽深不大时,可由人工抬管入槽,槽深大于3m时,可用非金
属绳溜管入槽.严禁用金属绳索勾住两端管口或将管材自槽边翻滚入槽内.
只有保证在使用双壁波纹管前把相关工作都落实,才可以保证工期不
延误,不返工.。
超细玻璃微珠在HDPE双壁波纹管中的应用研究
对超 细玻璃微珠进行有机 化处理 ， 与高密度聚 乙烯 （ Ｄ Ｅ 进 行共 混制得 大 口径 双壁 波纹 管， 再 Ｈ Ｐ） 并对其
性能进行 了测试分析 。结果表 明， 以有机改性超 细玻 璃微 珠为 Ｈ Ｐ Ｄ Ｅ双壁 波纹 管的填充 改性剂 ， 能有效提 高其 落锤 冲击强度和环刚度 ， 且超 细玻璃微珠粒径在 ３ ｍ左右 、 用量约为 ２ ０质量份 时效果 最佳 ； 与普通轻质 Ｃ Ｃ ３ ａ Ｏ 填充制品
前双 壁波 纹管 主要 的品种有 聚 氯 乙烯 （ Ｖ 和 高密 Ｐ Ｃ） 度 聚 乙烯 （ Ｄ Ｅ） Ｈ Ｐ 两种 。而 Ｈ Ｐ Ｄ Ｅ双 壁 波纹 管 又 以 其 耐腐蚀 性强 、 面 不 易 结垢 、 擦 阻 力 小 、 候 性 表 摩 耐 优 良、 工性 能好 及 使 用 寿 命 长 （ 般 在 地 下 约 ５ 加 一 Ｏ 年 ， 空气 中约 ２ 在 ５年 ） 特点 ¨ ２而更 为 广泛 应用 。 等 －１ 但是 ， 目前 在使 用 过 程 中影 响埋 地用 Ｈ Ｐ Ｄ Ｅ双 壁 波 纹管 特别 是大 口径 ＨＤ Ｅ双 壁 波纹 管应 用 的最 大问 Ｐ 题是环 刚度 低 。据 ２ ０ ０ ６年 合 肥 市 质量 技 术 监 督 局
超细玻璃微珠 是一种高强度 、 高硬度 的惰性
球 形微 粒 ， 主要 成分 为 ＳＯ 、 ａＯ、 ａ Ａ ， ｉ Ｎ Ｃ Ｏ、 １Ｏ 等 它 有 两种 来 源 ： 一是 由玻 璃熔 化 而制得 ；中后 者 具 有 粒 径 小 （ １～７
Ｅ —材 料 的弹性 模量 ， Ｐ ； — Ｇａ Ｊ —— 管 材结 构断 面 的惯性 矩 ，ｌ ｍ； Ｉ／ ｌ Ｄ —管 材平 均 直径 ，ｌ — Ｉ。 ｌ 从 环 刚度 的定义 可知 ， 当管材 直径 一定 时 ， 刚 环 度 是与 材料 的 弹性模 量 和管 材结构 断 面 的惯 性 矩成 正 比的 ， 管材结 构 断 面 的惯 性 矩 与 双壁 波纹 管 波 而 形结 构 的设计 有 关 。通 常 适 当增加 管材 的壁 厚或 加
浅析HDPE双壁波纹管的性能应用与注意事项
浅析HDPE双壁波纹管的性能应用与注意事项摘要：本文阐述了hdpe管的施工的特点、主要施工工艺及流程，工程应用情况及注意问题。
关键词：hdpe 双壁波纹管性能排水管道系统使用的管材主要有混凝土管、钢筋混凝土管和铸铁管，由于其建设年限较长及车流量较大，部分地下混凝土排水管及铸铁供水管已相造成破坏。
hdpe管具有重量轻、耐腐蚀、耐低温和耐磨性好、安装方便等优点，同时，其粗糙系数远小于传统的钢筋混凝土管，减小了水头损失，增加了管道的输送能力，从而减少了开挖面和回填量，有利于快速施工和文明施工。
一、hdfe双壁波纹管的性能特点hdpe双壁波纹管，内壁光滑，外壁带有与轴线垂直的系列中空波纹，结构独特，且具有优良的力学、物理、化学性能，应用领域十分广泛，更具有很高的经济价值。
优良的产品性能，在市政排污工程、农田灌溉工程、输水工程、电信工程等领域得到广泛应用，并被列为建设部科技成果重点推广项目。
hdpe双壁波纹管在实际应用中还具有质轻坚韧、耐压、耐冲击、耐酸碱、不易破裂、汲水性优、搬运方便、施工容易、可缩短工期等其他管材所不具备的优良特点：1)管重仅为0.49g/cm3一0.96g/cm3，是目前所有埋地管材中最轻的管材。
2)管外壁为中空矩形结构，具有优良的抗压性。
3)管内壁平滑可使水流更为畅通，并可避免废弃物的囤积停滞免除管道疏通之忧。
4)管内壁平滑，在同样坡度铺设条件下，流量、流速二项指标数值均高于混凝土管，从而在管材规格选择上可小于混凝土管。
5)具有优良的韧性和塑性，硬混凝土管和柔性pvc管都无法与之相比。
6)水密性佳，采用橡胶密封圈承插或哈夫外固方式接管，可确保管内污水不外漏，并可顺应地基不均匀下沉，不会产生混凝土管的脱节断裂现象。
7)管材由惰性高密度聚乙烯制成，可有效抵御工业及生活污水的腐蚀。
二、与传统管材作比较hdpe双壁波纹管质轻而坚韧，与其他同类产品(铸铁管、混凝土管、陶管)相比，搬运轻便、作业省力、接管快捷，是一种高效率的管材产品。
在辽沈地区HDPE双壁波纹管的应用探究
在辽沈地区HDPE双壁波纹管的应用探究1.管材特性1.2耐腐性。
熔接接头与管体同强度，不易泄漏。
管道主要采用熔接连接（热熔连接或者电熔连接），本质上保证接口材质、结构与管体本身的同一性，实现接头与管材的一体化。
1.3高断裂延伸率。
聚乙烯的应用松弛特性可有效地通过形变而消耗应力，因而，其实际承受的轴向压力水平远比理论计算值小。
管道系统有足够的端荷载抵抗能力，因此在结合处，多数情况下不需要进行昂贵的锚定。
HDPE管是一种高韧性的管材，其断裂伸长率一般超过500%，对管基不均匀沉降的适应能力非常强。
1.4 HDPE管道的柔性具有巨大技术经济价值，以较长的长度进行供应，避免了大量的接头和管件。
同时，它还具有质量轻和优良的耐刮耐磨性能等，使之能减轻对社会生活和环境的影响，且适用多种费用经济的安装方法，如非开挖技术等。
1.5使用寿命长。
聚乙烯类材料的安全使用寿命为50年以上。
这己为国际标准和国外的一些标准所认可。
1.6优良的环保性能。
HDPE管无毒，不生锈无二次污染，原料可回收再利用，管材内壁光滑阻力小，能耗低。
1.7较好的耐冲击性，其拉伸断裂伸长率约为钢管的20倍，具有良好的快速裂纹传递抵抗能力，重物直接压过管道不会导致管道破裂，有很强的抗震性。
2 HDPE管主要施工工艺流程HDPE管主要施工工艺流程分为沟槽开挖、地基与基础、管道安装与连接、管道与检查井连接、闭水试验、回填。
2.1沟槽开挖沟槽开挖前应设置测量控制网点，控制网点技术要求、开挖、排水、支撑、冬期、雨期及春季解冻时期施工等施工技术应符合《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268—97）。
沟槽开挖弃土不宜堆放在沟槽两侧，以防沟槽坍塌。
开挖时应严格控制基底高程，不得扰动基面，禁止超挖，即时将振动及受浸泡的土层清除，用10～15cm天然级配的砂石料或中粗砂整平夯实，其密实应达到基础层密度要求。
2.2地基与基础HDPE管应采用土弧基础。
土弧基础支撑角范围内的腋角部位，必须采用中粗砂或砂砾土回填密实。
玻璃微珠项目可行性研究报告
玻璃微珠项目可行性研究报告一、项目背景和目的玻璃微珠是一种由玻璃制成的微小颗粒，具有轻质、坚固、耐磨、隔热等优良特性。
它在建筑、道路、水泥等领域有广泛的应用前景。
本次可行性研究旨在评估玻璃微珠项目的可行性，为投资者提供决策依据。
二、市场分析1.建筑领域需求稳定增长。
随着人们对建筑质量和能源效率要求的提高，使用玻璃微珠作为保温材料成为趋势。
2.道路工程对玻璃微珠有需求。
玻璃微珠可以用于制作道路标志线和反光材料，提高道路安全性。
3.水泥行业的需求增长。
玻璃微珠可以在水泥中充当骨料，提高水泥产品的强度和耐久性。
三、技术分析1.玻璃微珠的制造技术已经相对成熟，生产过程包括：玻璃熔化、玻璃颗粒化、冷却固化和筛分等。
2.玻璃微珠的质量主要受到原材料质量和生产工艺控制。
选择高质量的玻璃原材料、优化熔化工艺和严格的质检可保证产品质量。
四、投资分析1.设备投资：需要购置玻璃微珠生产线设备，包括熔化炉、颗粒化设备、冷却设备和筛分设备，预计投资500万元。
2.原材料投入：需要购买高质量的玻璃原材料，预计投入200万元。
3.人力资源：需要雇佣一定数量的操作人员和管理人员，预计人工成本为100万元。
4.市场销售：需要积极推广产品，与建筑、道路、水泥等行业建立合作关系，预计销售收入为1000万元。
5.成本分析：包括设备、原材料、人力资源和管理费用等成本。
预计每年总成本为800万元。
五、风险分析1.市场竞争风险：玻璃微珠市场竞争激烈，需要与其他企业竞争市场份额。
2.原材料价格风险：玻璃原材料价格波动较大，可能对项目的盈利能力产生影响。
3.技术风险：生产过程依赖技术和设备，技术升级和设备故障可能对生产造成一定影响。
六、可行性结论1.市场需求广泛，项目具有良好的发展前景。
2.投资规模适中，收入和成本相对平衡，投资回报率较高。
3.存在一定的风险，但通过合理的市场营销和科学的项目管理可降低风险。
综上所述，玻璃微珠项目具有可行性，具备投资和发展的潜力。
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超细玻璃微珠在HDPE双壁波纹管中的应用研究刘西文 杨中文 罗承友(湖南科技职业学院,长沙 410118) 摘要 对超细玻璃微珠进行有机化处理,再与高密度聚乙烯(HDPE)进行共混制得大口径双壁波纹管,并对其性能进行了测试分析。
结果表明,以有机改性超细玻璃微珠为HDPE双壁波纹管的填充改性剂,能有效提高其落锤冲击强度和环刚度,且超细玻璃微珠粒径在3μm左右、用量约为20质量份时效果最佳;与普通轻质CaCO3填充制品相比,超细玻璃微珠填充HDPE双壁波纹管的蠕变率更低,“米重”更轻。
关键词 超细玻璃微珠 高密度聚乙烯 双壁波纹管 环刚度 冲击强度 双壁波纹管是一种外壁呈中空波纹状、内壁光滑的新型管材,与同规格同强度的其它类管材相比,具有用料省、质量轻、刚性高、弯曲性能优良、高抗冲、高抗压、施工方便等特点。
目前已被广泛用作埋地排水管、地下电缆管等,在相当范围内已取代了传统的铸铁管、水泥管、普通塑料管和缠绕波纹管。
目前双壁波纹管主要的品种有聚氯乙烯(P VC)和高密度聚乙烯(HDPE)两种。
而HDPE双壁波纹管又以其耐腐蚀性强、表面不易结垢、摩擦阻力小、耐候性优良、加工性能好及使用寿命长(一般在地下约50年,在空气中约25年)等特点[1-2]而更为广泛应用。
但是,目前在使用过程中影响埋地用HDPE双壁波纹管特别是大口径HDPE双壁波纹管应用的最大问题是环刚度低。
据2006年合肥市质量技术监督局对合肥市产(商)品监督抽查情况分析表明,双壁波纹管的合格率仅为55.56%。
由于埋地排水排污的塑料管材主要承受来自管材外部的载荷,因此管材的环刚度是一个重要指标。
环刚度越高,管材承受外部载荷的能力越高;反之,管材的环刚度越小,则表示管材承受外部载荷的能力越低。
根据I S O9969-1994[3],双壁波纹管环刚度的定义为:S=E I/D3式中:S———环刚度,kPa;E———材料的弹性模量,GPa;I———管材结构断面的惯性矩,m4/m;D———管材平均直径,m。
从环刚度的定义可知,当管材直径一定时,环刚度是与材料的弹性模量和管材结构断面的惯性矩成正比的,而管材结构断面的惯性矩与双壁波纹管波形结构的设计有关。
通常适当增加管材的壁厚或加高双壁波纹管波形的高度等可以明显提高惯性矩。
材料的弹性模量是与树脂本身性质及所添加的填料等添加剂的性能有关。
而选择高模量的树脂或与其它高模量的树脂进行共混改性,或者增加管材的壁厚来提高双壁波纹管的环刚度无疑要增加管材的生产成本。
改进双壁波纹管波纹的设计,在一定程度上可以改进管材的环刚度,但这有一定限度,且波形复杂易使管材内应力增大,难以成型。
因此通过添加无机填料来提高管材的环刚度无疑是最简单、最有效的方法,同时还可降低成本。
超细玻璃微珠[4]是一种高强度、高硬度的惰性球形微粒,主要成分为Si O2、Na2O、Ca O、A l2O3等,它有两种来源:其一是由玻璃熔化而制得;其二是从粉煤灰中分选而得。
其中后者具有粒径小(1～7μm)、密度小、价格低等优点。
笔者将此种超细玻璃微珠进行有机化处理,使之与HDPE共混,以期制得高环刚度、高抗冲、价廉的HDPE双壁波纹管。
1 实验部分1.1 主要原材料HDPE:7800M,北京燕山石油化工股份有限公司;超细玻璃微珠:四川宜宾天行健科留有限公司;HDPE回收废料:市售;无水乙醇:市售;硅烷偶联剂:南京曙光化工厂;其它助剂:市售。
1.2 主要设备与仪器 高速混合机:SHR型,张家港市新科机械厂;HDPE双壁波纹管生产线: 800型,潍坊中云机器有限公司; 收稿日期:2007208231管材环刚度试验机:东莞市创瑞工业试验设备有限公司;落锤冲击试验机:TCL -300型,吉林省泰和试验机有限公司。
1.3 试样制备 (1)管材配方为了考察改性超细玻璃微珠对HDPE 双壁波纹管性能的影响,在配方中采用超细玻璃微珠的用量为变量,且内、外管壁的用量一致,而其它组分的用量基本不变,进行了配方优化试验,最终确定其基本配方为:管材内层由100份HDPE 、30份HDPE 回收料、适量的其它助剂及一定(变量)的改性超细玻璃微珠组成;管材外层由100份HDPE 、适量的其它助剂及一定(变量)的改性超细玻璃微珠组成。
(2)制备工艺先用乙醇溶液稀释硅烷偶联剂,再调节该溶液pH 值至4.0左右,然后将已干燥好的超细玻璃微珠加入至高速混合机中,边搅拌边加入硅烷偶联剂的乙醇溶液,充分搅拌处理后取出,再在80℃左右干燥3h,得到有机化改性的超细玻璃微珠[5]。
按照管材内外层配方分别将各种称量好的原料加入高速混合机中充分混合均匀后,再进入低速搅拌,然后经过传送和过筛后把物料分别输送到双壁波纹管生产线的内、外层挤出机,在一定的温度和压力下使物料熔融塑化,并挤出通过共挤复合机头得到相应的管坯,经过相对应的波纹模块和扩口模块冷却定型后,再经过计长装置的计量和切割装置的切割,得到定长的管材,而后送入自动扩口机,对管材头部进行扩口加工,即得到HDPE 双壁波纹管成品。
制备的工艺流程如图1所示。
图1 HDPE /超细玻璃微珠双壁波纹管生产工艺流程 具体成型工艺条件为:机筒温度170～190℃,机头温度190～210℃,主机转速628r/m in,辅机转速520r/m in;扩口内气压14kPa,模块真空0.050～0.075MPa;扩口外气压10kPa,水套水压0.25MPa,机头真空0.04～0.05kPa 。
1.4 性能测试双壁波纹管的性能按G B /T 14152-2004测试。
2 结果与讨论2.1 玻璃微珠对HDPE 双壁波纹管落锤冲击强度的影响双壁波纹管落锤冲击强度的试验方法又称真空冲击率(TI R )法。
TI R 法即以整批产品进行试验,其值以冲击破坏数除以冲击总数计算得到。
图2为HDPE 双壁波纹管的TI R 值随超细玻璃微珠用量变化的关系曲线。
从图2可以看出,当超细玻璃微珠的用量小于20质量份(以下简化为“份”)时,HDPE 双壁波纹管的TI R 值随着超细玻璃微珠用量的增加而减小,即冲击强度增大。
由图2还可看出,加入3μm 超细玻璃微珠的双壁波纹管的TI R 值比加入5μm 以上玻璃微珠的TI R 值小,即冲击强度要高。
而当超细玻璃微珠的用量大于20份以后,双壁波纹管的冲击强度随超细玻璃微珠用量的增加而降低。
这主要是由于经有机化改性的超细玻璃微珠能与HDPE 基体表面形成很好的界面结合,当受到冲击作用时,能较好地分布作用应力,减小了应力集中,故冲击强度提高。
当玻璃微珠粒径较小时,表面缺陷少,非配对原子多,与聚合物发生物理或化学结合的可能性大[6]。
因此经有机化处理的超细玻璃微珠与HDPE 能形成更好的界面结合,在应力作用下能吸收冲击形变能,促进HDPE 基体的脆-韧转变,这种无机刚性粒子起到了增韧的作用。
当玻璃微珠用量增大时,由于该刚性粒子与HDPE 的相容性有限,会直接影响HDPE 基体的连续性,应力集中点增多,故冲击强度降低。
图2 HDPE 双壁波纹管的TI R 值随玻璃微珠用量变化的关系曲线2.2 玻璃微珠对HDPE 双壁波纹管环刚度的影响图3为超细玻璃微珠用量和细度对HDPE 双壁波纹管环刚度影响的关系曲线。
从图3可以看出,HDPE 双壁波纹管的环刚度随着超细玻璃微珠用量的增加而先增大,且加入粒径为3μm 的超细玻璃微珠时,双壁波纹管的环刚度较加入5μm 以上的玻璃微珠要高;当超细玻璃微珠的用量大于20份以后,其环刚度增加趋于平缓。
这主要是由于超细玻图3 玻璃微珠用量和细度对双壁玻纹管环刚度的影响璃微珠本身具有高硬度、高压缩强度及高弯曲弹性模量,经表面有机化处理后增大了它与HDPE 基体之间的结合力,并能使其在HDPE 基体中均匀分散,从而提高了复合材料的压缩强度及弯曲弹性模量,故HDPE 双壁波纹管的环刚度增大。
当超细玻璃微珠粒径越小时,粒子的比表面积越大,与聚合物接触面也越大,界面结合性能就越好[7],故复合材料材料刚性越大,弯曲弹性模量越高,双壁波纹管的环刚度也就越大。
2.3 玻璃微珠对HDPE 双壁波纹管蠕变率的影响图4为超细玻璃微珠用量对HDPE 双壁波纹管蠕变率影响的关系曲线,并与轻质CaCO 3填充HDPE 双壁波纹管的蠕变率进行了比较。
从图4可以看出,随超细玻璃微珠用量的增加,HDPE 双壁波纹管的蠕变率逐渐降低,当超细玻璃微珠用量大于20份时降低趋于平缓。
从图4还可看出,与加入相同用量的轻质CaCO 3相比,加入超细玻璃微珠时的蠕变率更低。
这主要是由于聚合物中加入了无机刚性粒子,当材料受到长时间的外力作用时能够阻止聚合物分子链的构象改变或位移的变化,使复合材料的刚性和强度增加[8],因而蠕变性降低;而超细玻璃微珠具有比轻质CaCO 3更高的硬度和强度(压缩强度高达260～700MPa ),所以其蠕变率更低些。
图4 玻璃微珠与轻质CaCO 3填充双壁波纹管的蠕变率比较2.4 玻璃微珠对HDPE 双壁波纹管“米重”的影响表1列出超细玻璃微珠与轻质CaCO 3对双壁波纹管“米重”(单位长度质量)影响的比较。
从表1可以看出,在相同规格大小、相同厚度的双壁波纹管中,超细玻璃微珠增强双壁波纹管的“米重”比普通轻质CaCO 3增强双壁波纹管的小。
这主要是由于超细玻璃微珠的密度仅为0.8～2.1g/c m 3,而轻质CaCO 3则为2.4～2.6g/c m 3,因此使其双壁波纹管材的“米重”减小。
表1 不同复合材料双壁波纹管的“米重”比较kg/m 名 称内径(厚度)/mm500(3.0)600(3.5)800(4.5)1000(5.0)超细玻璃微珠增强波纹管13.021.630.844.2轻质CaCO 3增强波纹管14.223.733.551.62.5 HDPE /玻璃微珠双壁波纹管的综合性能笔者在HDPE 双壁波纹管内、外层配方中分别加入粒径约为3μm 、用量为20份的改性超细玻璃微珠,制得厚度为3.5mm 、内径为600mm 的双壁波纹管,并对其综合性能进行了测试,其结果如表2所示。
表2 HDPE /玻璃微珠双壁波纹管的综合性能项 目技术指标测定值TI R 值/%≤10 4.4环刚度/kPa ≥812.4扁平试验压至外径变形40%,无破裂无破裂液压试验无渗漏、不破裂无渗漏、不破裂蠕变率/%≤4 1.82“米重”/kg ・m -121.63 结论(1)将超细玻璃微珠经有机化处理后与HDPE共混,能提高双壁波纹管的冲击强度、环刚度,且采用粒径约为3μm 、用量为20份超细玻璃微珠时效果最好。
(2)采用相同用量的超细玻璃微珠与轻质CaCO 3对HDPE 双壁波纹管进行填充改性,超细玻璃微珠改性HDPE 双壁波纹管的蠕变率更低,“米重”更小。