聚乙烯聚丙烯管材生产工艺控制及质量问题处理

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ppr管质量问题及其分析

ppr管质量问题及其分析

一、PP-R管分析PP-R(PolyPropyleneRandom)管,即无规共聚聚丙烯管,是当今发达国家普遍采用的新型水管材料。

PP-R管道在欧洲已有10多年的使用经验,由于其优良的性能,近几年来其市场占有率遥遥领先于其他塑料水管材料。

我国的PP-R管材生产及应用也有几年的时间,随着国家大力推广应用化学建材,我国化学建材进入了产业化发展阶段,其中的新型塑料管的发展再次出现新的高潮,目前国内在建筑冷热水与采暖中几乎都是采用PVC-C、PE-X、铝塑管和PP-R管,并逐步向PP-R 管过渡。

PP-R管是当今生产和应用的热点之一。

PP-R管的特点逐步被我国管道工程界认同,PP-R管除具有一般塑料管质量轻、耐腐蚀、强度高、不结垢、使用寿命长等通用优点外,还具有清洁和无毒、较好的低温抗冲击性能、长期耐热和耐压性、良好的保温和节能性能,是真正的绿色环保建材产品,还具有系统连接和安装方便、管件连接牢固,且是永久性的连接等特点。

加之PP-R管具有优良的性能价格比,因而使其从各种新型输水管材中脱颖而出,短短几年时间发展十分迅速,应用十分广泛。

我国目前有300多家PP-R管材生产厂,现有建材市场PP-R管材多种多样,由于各种原因,PP-R管的质量问题还比较突出,致使PP-R 管的优点和特点不能充分体现,影响了管道工程的使用功能,也给相应的工程质量埋下了安全隐患。

我国已正式制订并颁布了GB/T18742.2-20002《冷热水用聚丙烯管道系统》的国家标准,并于2003年1月1日正式实施。

该标准正式实施后,我们根据《冷热水用聚丙烯管道系统第2部分:管材》国家标准的技术要求,对市场的PP-R管进行了一次全面监督检查,检查结果,总体上PP-R管材的质量虽较以往已有不同程度的提高,但是通过抽查生产企业和经销企业的产品总合格率为70%左右,其中经销企业的产品质量合格率仅为50%,说明目前市场上销售的不合格PP-R管材比例仍然相当高,同时检查发现的质量问题是多种多样的。

PVC 管材生产工艺流程

PVC  管材生产工艺流程

PVC-U、PP-R管材生产工艺流程编号:QR—07—2011编制:批准:受控状态:分发号:1 总则为确保PVC-U、PP-R和PE管材生产操作规范化,保证管材产品质量,特制定本生产工艺程。

2 范围本生产工艺流程适用于以聚氯乙烯树脂(PVC)、聚丙烯树脂(PP-R)和聚乙烯树脂(PE)为主要原料,加入适当助剂,经挤出工艺成型的硬聚氯乙烯(PVC-U)给水管材、排水管材、排水芯层发泡管材、排水隔音降噪管材和建筑用绝缘电工导管管材、冷热水用聚丙烯管道系统(PP-R)管材及给水用聚乙烯(PE)管材的生产工艺流程。

3 生产工艺流程3.1 生产计划3.1.1 根据公司相关部门下达的生产计划通知书,生产部应根据生产计划通知书的要求制定相应的生产计划和作业指导书下达生产车间,有特殊要求的,按特殊要求制定生产计划和作业指导书。

3.1.2 车间主任按照生产部下达的生产计划和作业指导书通知班(组)长进行生产准备工作。

3.1.3 检查并核实班(组)长的生产准备工作是否符合生产计划和作业指导书的要求。

3.2 开机前的准备3.2.1 机器设备常规检查检查挤出机传动箱、齿轮箱是否加注润滑油,电路、气路、冷却系统、主机、牵引机、喷墨印字机、切割机、空气压缩机等空机运转是否正常,确定所有机器均属正常运转方可安装模具。

3.2.2 安装模具根据下达的生产计划,在挤出机的机头上安装相对应规格的管材挤出模具,在真空定型箱内装上相同规格的定径铜套和橡胶密封衬板,调整挤出模具壁厚均匀度,所有连接螺丝都要涂上二硫化钼锂基润滑脂并拧紧,安装模具加热圈、热电隅、温度计,接上加热电源线,准备升温。

3.2.3 升温升温前,先设置主机机筒和机头(模具)各段(区)加热温度,机筒和机头各段(区)加热温度的设置视加工产品的规格种类略有差异,PVC-U、PP-R、PE管材生产机筒和机头各段(区)加热温度的设置范围分别见表1、表2和表3。

表1 PVC-U管材加工机筒、机头各段(区)加热温度设置范围℃表2 PP-R管材加工机筒、机头各段(区)加热温度设置范围℃表3 PE管材加工机筒、机头各段(区)加热温度设置范围℃机筒和机头各段(区)加热温度的调整范围为±10℃,当各加热段(区)加热温度全部达到或超过设置温度时,应恒温90—150分钟,让各加热段(区)的真实温度接近或等于设置温度。

PPR管材脆性分析及解决措施

PPR管材脆性分析及解决措施

PPR管材脆性分析及解决措施PP-R管材脆性分析及解决措施摘要:通过熔指、及拉伸曲线等分析方法对PP-R原料基本性能进行分析,发现PP-R原料的分子量不够大,晶片较厚,晶片与晶片之间的链分子少,导致PP-R管材的较大的脆性;在管材挤出过程中,由于冷却的工艺问题,PP-R管材出现结晶不完美和应力集中现象因此,对PP-R原料和管材生产工艺进行分析,选择强度高、链分子多的PP-R原料,通过退火工艺进行合理优化和改进,可以提高PP-R管材的抗冲击性能关键词:脆性,退火: PP-R We PP-R - PP-R -:目前,无规共聚聚丙烯管材耐高温高压、可回收利用、环保卫生、安装简便等优点,使得PP-R管材成为推广速度较快、发展前景较好的一种新型管材但PP-R的分子链的等规度较高,侧链甲基的空间位阻使得分子链的柔顺性降低因此,PP-R材料本身具有低温脆性的缺陷,在冬季温度较低的环境下,因外力而导致管道破裂的事故本文从PP-R原料的选择到加工过程进行分析,研究PP-R管材的脆性问题和相应的解决措施1、PP-R原料分析、原料熔指熔指和熔流比反应了聚合物的分子量及分子量分布,PP-R管材的机械强度、韧性及长期抗蠕变性能是随聚合物分子量的增大而提高的,较大的熔流比有利于管材的加工性能表1 PP-R原料的熔指1 PP-RPP-R原料熔指℃/℃/10kg熔流比℃,10kg/A B C DPP-R原料B和C的较低,相对分子质量较大,分子链较长,产生于晶片间的链分子比较多,可提高管材树脂的耐环境应力开裂性能PP-R原料D和C的熔流比大,说明该原料的加工性能好、PP-R原料的熔点和结晶度半结晶聚合物熔融过程中,首先是细小的、不太完善的微晶熔融,然后是大量的比较均匀的微晶熔融,大量的均匀微晶决定着材料的熔融温度,即表现在曲线上的最大值,该最大值之后发生的熔融归因于更厚的晶片表2 PP-R原料的熔点和结晶度2 PP-RPP-R原料A B C熔点结晶度D表2中原料A的熔点较高,均匀微晶的厚度较高,原料B的熔点较低,均匀微晶的厚度较薄,材料的具体晶片的厚度分布及含量将在后面讨论结晶度大小:原料C>原料A>原料B>原料D,达到一定程度的结晶度有利于提高PP-R管材的强度聚合物结晶过程中分子链的作用使其体积收缩,密度增加所以较高的结晶度对结晶聚合物的力学性能和热性能都有相应的提高、原料的拉伸曲线图1 应力-应变曲线 -拉伸曲线中屈服点的高低说明材料晶片的结晶度的大小,结晶度越高,屈服点就越高;颈宽跟材料晶片厚度和应力转移能力有关[1],颈部越宽,晶片越薄,应力转移能力越强,材料韧性就越好;自然拉伸比越长说明材料的晶片就越厚,分子量较大;翘起角翘起越早、越大,说明链越多;分子量越大,链越多,曲线翘起的越长,材料的韧性越好材料的抗蠕变性能的好坏是由分子量的大小和链的多少共同决定的、不同PP-R原料挤出管材的缺口冲击强度用PP-R原料挤出dn20×管材,放置24h后,每种管材制成mm样品管10根,在样品管中间轴线上制作2mm深缺口,在0℃下用15J能量测试管材的缺口冲击强度图2 PP-R管材的缺口冲击强度PP-R图2得知,原料B和C的缺口冲击强度较好,原料A和D的缺口冲击强度较差,跟前面通过熔指、熔点及拉伸曲线得出的结论一致2、色母分散性对PP-R管材的影响色母粒是由载体/分散剂/颜料组成的共混体系,其中分散剂起着关键的作用,颜料有异相成核作用色母的加入一般会降低PP-R管材的缺口冲击强度,管材的抗蠕变性能下降表3 不同分散性色母对管材结晶度的影响31#管材熔融温度2#管材3#管材结晶度注:1#不添加色母,2#添加分散性差的色母,3#添加分散性好的色母由表3可知,3#分散性好色母管材的熔点较低,但管材的结晶度最高管材在冷却过程中,颜料分散好的管材,结晶趋于细化,有利于提高管材的抗冲击性能图3不同分散性色母对管材的缺口冲击强度的影响2#管材由于添加了分散性差的色母,在体系中形成缺陷,缺口冲击强度明显降低,3#管材的抗冲击性能较好,但比不添加色母管材的缺口冲击强度要低,说明色母的添加不利于PP-R管材的抗冲击性能3、PP-R管材挤出工艺改进对于厚度超过2mm的挤出制品,外部冷却速率再快也不可能将管材内部很快的冷下来,结果由于管材内部由于高的结晶温度产生大的球晶和高的结晶度[2] 、大口径管材内外壁的结晶速度图4 大口径PP-R管材的内外壁- PP-R ’s管材外壁冷却较充分,结晶速度较快,结晶细化,结晶度较小;而管材内壁由于冷却不及时,结晶速度较慢,生成的球晶较大,结晶度也较高由于管材内外壁的结晶速度不同,结晶程度不同,会产生应力集中现象,影响管材的性能、通过退火工艺提高PP-R管材的抗冲击性能冷却工艺造成PP-R管材脆性,主要是管材内外壁结晶速度不同而造成的因此,可以降低管材外壁结晶速度使得管材内外壁结晶速度同步降低管材脆性低熔指的PP-R原料分子链排列较紧密,通过退火处理,随着热量增加,球晶尺寸变大同时,由于热量的吸收加大分子间的运动,减小了因结晶产生的拉伸应力因此,通过退火工艺可以有效的提高管材的抗冲击性能,PP-R管材可以通过在线退火和线下退火实现这一工艺、在线退火工艺PP-R管材生产线上有4节真空冷却水箱,挤出机挤出PP-R管胚经过定径套在第1节真空冷却相中真空淋浴冷却,通过第2、3节冷却箱时,关闭冷却水,并向水箱中通以℃的恒温热气流,实现在线退火,最后通过第4节真空水箱进行冷却,管材切割、包装、线下退火工艺。

PP-R管质量问题的快速判定方法

PP-R管质量问题的快速判定方法

述材产品质量报苦•IV<者PP-R管质量问题的快速判定方法吕长富专家:李立宋磊王建一、pp材料简介PP材料是聚丙烯(Polypropylene )的简称。

PP由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。

聚丙烯管材按甲基排列位置分为三类:一类是甲基排列在分子主链的同一侧称均聚聚丙烯(PP-H ),也称丨型聚丙烯;二类是甲基交替排列在分子主链的两侧称耐冲击共聚聚丙烯(PP-B ),曾称为嵌段共聚聚丙烯,也称丨丨型聚丙烯;三类是甲基无 秩序的排列在分子主链的两侧称无规共聚聚丙烯 (PP-R),也称丨丨丨型聚丙烯,他是由丙烯和另一 种烯烃单体(或多种烯烃单体)共聚而形成的共 聚物,烯烃单体中无烯烃外的其他官能团。

聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。

通常为半透明无色固体,无臭无毒。

由于 结构规整而高度结晶化,故熔点高达1671,耐 热,制品可用蒸汽消毒是其突出优点。

密度为 0.90~0.91g/cm3,是最轻的通用塑料。

耐腐蚀,抗张强度30M Pa,强度、刚性和透明性都比聚乙 烯好。

缺点是耐低温冲击性差,较易老化,但可 分别通过改性和添加抗氧剂予以克服。

二、PP-R管质量现状PP-R管是利用PP-R原料生产的无规共 聚聚丙烯管材,是80年代末90年代初幵发应 用的新型塑料管道产品。

它以其经济、无毒、质轻、耐腐蚀、不结垢等优点,已在塑料管材 市场占据一席之地,是公认的绿色环保产品,尤其是建设部2000年明文禁用饮水镀锌铁管 后,其发展空间更大。

但是,由于PP-R管材 应用市场较大,产品的生产又相对简单,投资 项目单一,近年来应运而生了近千家企业,生 产的很多都是附加值低的通用型产品,造成供 大于求的局面,致使不少企业的设备利用率和 开工率不足,加之近年来聚丙烯树脂价格飙升,企业经营艰难。

面对严峻的市场形势,部 分企业并不能以正确的技术、经济手段应对,有的在生产中偷工减料、以次充好,有的企业 本身并不具备任何的检测手段,也不了解国家 标准,更谈不上质量控制与管理,仅以盈利为 目的,把价格作为参与市场竞争的唯一手段,导致粗制滥造的劣质产品流向市场,严重干扰 了行业的正常生产秩序,制约了PP-R管材的良性发展。

三型聚丙烯管件生产工艺及管径控制

三型聚丙烯管件生产工艺及管径控制

动画形式将整个设备机体在峰值频率 处的振 动形 态表现 出来 , 据此可直观 到设备结构的故 障所在 , 从而确定设备维修项 目
及周期 , 少不必要 的定 期停机 检修 , 大限度地发挥 设备能 减 最 力 , 而保证城市煤气 的安全稳定供应 。 从
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焦化厂 冷凝 鼓风机 ( 冷鼓 ) 在焦化 煤气 生产 中占有十 分重

聚乙烯聚丙烯工艺原理及生产方法

聚乙烯聚丙烯工艺原理及生产方法

聚乙烯聚丙烯工艺原理及生产方法聚乙烯和聚丙烯是常用的塑料材料,它们广泛应用于包装、建筑、家具等领域。

本文将介绍聚乙烯和聚丙烯的工艺原理及生产方法。

聚乙烯的工艺原理:聚乙烯是由乙烯单体聚合而成的高分子聚合物。

聚乙烯的工艺原理主要包括以下几个步骤:1.首先,将乙烯单体通过压缩空气送入反应器中,反应器内的催化剂将乙烯分子打开,形成自由基。

2.自由基会依次与其他乙烯分子结合,形成链状聚合物。

链状聚合物的长度和分子量取决于乙烯分子的结合数。

3.反应完成后,聚乙烯从反应器中流出,并通过冷却和切割等工艺处理,最终得到聚乙烯颗粒。

聚乙烯的生产方法:聚乙烯的生产方法主要分为以下几种:1.热聚合法:将乙烯单体在高压高温下聚合。

此方法得到的聚乙烯为高密度聚乙烯,具有高强度和硬度。

2. Ziegler-Natta催化剂法:这是一种通过催化剂来加速乙烯聚合反应的方法。

此方法得到的聚乙烯为线性低密度聚乙烯,具有柔软和可塑性。

3.高压聚合法:将乙烯单体在较低压力下聚合。

此方法得到的聚乙烯为低密度聚乙烯,具有较高的柔软性。

聚丙烯的工艺原理:聚丙烯是由丙烯单体聚合而成的高分子聚合物。

聚丙烯的工艺原理主要包括以下几个步骤:1.首先,将丙烯单体与催化剂混合,并在高温条件下进行聚合反应。

催化剂可以是金属催化剂或有机催化剂。

2.聚合反应发生后,丙烯单体的碳双键打开,并与其他丙烯单体结合,形成链状聚合物。

3.反应完成后,聚丙烯被冷却和切割等工艺处理,最终得到聚丙烯颗粒。

聚丙烯的生产方法:聚丙烯的生产方法主要分为以下几种:1.前驱体法:通过将丙烯单体与氧化剂进行氧化反应,得到丙酮和丙烯酸。

然后,丙酮和丙烯酸经过还原、烷化等反应,最终形成聚丙烯。

2. Ziegler-Natta催化剂法:这是一种通过催化剂来加速丙烯聚合反应的方法。

催化剂可以是金属催化剂或铂催化剂。

此方法得到的聚丙烯具有较高的结晶性和熔融温度。

3.燃烧热力法:将丙烯单体在高温下与空气中的氧气进行燃烧反应,生成二氧化碳和水。

聚丙烯给水管的挤出成型工艺

聚丙烯给水管的挤出成型工艺

聚丙烯给水管的挤出成型工艺聚丙烯塑料管以聚丙烯树脂为主要原料,采用单螺杆挤出机挤塑成型。

这种管材在各种塑料管中具有体最轻,无毒,耐酸、耐化学物质腐蚀,韧性和耐热性好的特点。

其耐环境应力开裂性能比聚乙烯管好,可在不大于110℃低负荷条件下长时间应用。

聚丙烯塑料管主要应用于给水、排水、农田灌溉及各种化工液体和气体的输送管道。

聚丙烯给水管是指人们日常生活中使用的食用水管,它的挤出成型工艺如下。

1、原料的选择挤塑聚丙烯管材用树脂,其熔体流动速率在0.2〜3g/10min范围内。

一般熔体流动速率在0.2〜0.4g/10min范围内的树脂应用较多。

2、聚丙烯管生产工艺顺序与通用型聚乙烯管的生产工艺顺序相同,工艺顺序如下。

原料开袋检查质量→挤出机把原料塑化熔融→模具成型管坯→真空定径套冷却定径→真空喷淋冷却→管材冷却降温→牵引→盘卷→检验质量→检斤入库 3、设备的选择聚丙烯管材多采用通用型单螺杆挤出机生产成型。

螺杆结构为等螺距不等深渐变型,长径比为(25〜30):1,压缩比为2.5〜4。

成型模具结构多为直通式,芯棒定型平直部分长L=(2〜5)D(D为管材的直径,直径小时取大值,管材直径大时取小值)。

定径套的内径d=D/(1-δ)(D 为管材直径,δ为管材收缩率,一般δ=2.7%〜4.7%)。

4、管材挤出成型工艺温度机筒的加料段150〜165℃,塑化段170〜180℃,均化段190〜220℃。

成型模具温度190〜220℃。

5、聚丙烯给水管挤出成型应注意事项①为改进聚丙烯管的耐老化性能,要求聚丙烯树脂在聚合过程中要添加抗氧剂,在室外应用的聚丙烯管用树脂中还应添加紫外线吸收剂。

②注意PP树脂熔融温度(170℃左右)控制,应平稳、波动小。

③管坯成型采用内压法定径时,压缩空气的压力控制在0.02〜0.05MPa范围内;采用真空定径时,一般取真空度在-0.09〜-0.06MPa范围内。

④注意管坯挤出成型模具口时的速度和牵引速度的关系,一般牵引机牵引冷却定型后的管材速度比管坯挤出模具口时的速度快1%〜5%。

PVC 管材生产工艺流程

PVC  管材生产工艺流程

PVC-U、PP-R管材生产工艺流程编号:QR—07—2011编制:批准:受控状态:分发号:1 总则为确保PVC-U、PP-R和PE管材生产操作规范化,保证管材产品质量,特制定本生产工艺程。

2 范围本生产工艺流程适用于以聚氯乙烯树脂(PVC)、聚丙烯树脂(PP-R)和聚乙烯树脂(PE)为主要原料,加入适当助剂,经挤出工艺成型的硬聚氯乙烯(PVC-U)给水管材、排水管材、排水芯层发泡管材、排水隔音降噪管材和建筑用绝缘电工导管管材、冷热水用聚丙烯管道系统(PP-R)管材及给水用聚乙烯(PE)管材的生产工艺流程。

3 生产工艺流程3.1 生产计划3.1.1 根据公司相关部门下达的生产计划通知书,生产部应根据生产计划通知书的要求制定相应的生产计划和作业指导书下达生产车间,有特殊要求的,按特殊要求制定生产计划和作业指导书。

3.1.2 车间主任按照生产部下达的生产计划和作业指导书通知班(组)长进行生产准备工作。

3.1.3 检查并核实班(组)长的生产准备工作是否符合生产计划和作业指导书的要求。

3.2 开机前的准备3.2.1 机器设备常规检查检查挤出机传动箱、齿轮箱是否加注润滑油,电路、气路、冷却系统、主机、牵引机、喷墨印字机、切割机、空气压缩机等空机运转是否正常,确定所有机器均属正常运转方可安装模具。

3.2.2 安装模具根据下达的生产计划,在挤出机的机头上安装相对应规格的管材挤出模具,在真空定型箱内装上相同规格的定径铜套和橡胶密封衬板,调整挤出模具壁厚均匀度,所有连接螺丝都要涂上二硫化钼锂基润滑脂并拧紧,安装模具加热圈、热电隅、温度计,接上加热电源线,准备升温。

3.2.3 升温升温前,先设置主机机筒和机头(模具)各段(区)加热温度,机筒和机头各段(区)加热温度的设置视加工产品的规格种类略有差异,PVC-U、PP-R、PE管材生产机筒和机头各段(区)加热温度的设置范围分别见表1、表2和表3。

表1 PVC-U管材加工机筒、机头各段(区)加热温度设置范围℃表2 PP-R管材加工机筒、机头各段(区)加热温度设置范围℃表3 PE管材加工机筒、机头各段(区)加热温度设置范围℃机筒和机头各段(区)加热温度的调整范围为±10℃,当各加热段(区)加热温度全部达到或超过设置温度时,应恒温90—150分钟,让各加热段(区)的真实温度接近或等于设置温度。

PEPPRPVC等塑料管材的基本知识及质量控制-PPT文档资料

PEPPRPVC等塑料管材的基本知识及质量控制-PPT文档资料

塑料管材基本知识及质量控制
塑管分类
二、按照塑料管道的结
构特征分类
按结构特征分类
实壁管
圆管
异形管
结构壁管 矩形管 卵形管
芯层发泡管
波纹管
螺旋卷绕管
径向加筋管
塑料管材基本知识及质量控制
塑管分类
三、按照塑料管道材质
组成分类
按材质组成分类
塑塑复合管
钢塑复合管
孔网钢带 塑料复合管
钢骨架塑料复合管
其他复合管
PB管
CPVC管 职称
塑管分类
热固性塑管
热塑性塑管
塑料管材基本知识及质量控制
塑管分类
一、按照塑料材料的品种分类
按受热呈现的基本行为,塑料可分为热固性塑料管和 热塑性塑料
A、热固性塑料管:是指因受热或在其它条件下能固化成不熔 不溶性物料的塑料材料。
B、热塑性塑料:是指在特定温度范围内,能反复加热软化 和冷却硬化的塑料。
FRP/PVC管FRP/PE管 夹克管
预制保 温夹克管
铝塑复合管 铜塑复合管
FRP/PVDF 玻璃钢缠绕增强 高密度聚乙
聚 二氟乙烯管 烯保温管
塑料管材基本知识及质量控制
四、塑管原料主要来源
• PVC树脂:绝大多数为国产料,如北京化二、塘沽化
工、沧化等
• PPR管专用料:国外进口为主 ,如北欧化工、德国
• 确定塑料管的使用寿命,基本内容是建立塑料管的长
期内压蠕变寿命(破坏时间t)和管壁内的环向应力 (σ)和温度(T)的关系,即建立塑料管的时温等效 关系。
• 按 照 ISO/DIS9080-1999 及 我 国 GB/T18252-2000
标准采用“标准回归法”,在获得一系列管材静液压 试验破坏数据的基础上预测20℃,50年,97.5%静液 压置信下限。

聚乙烯聚丙烯管材生产工艺控制及质量问题处理分析

聚乙烯聚丙烯管材生产工艺控制及质量问题处理分析

聚乙烯聚丙烯管材生产工艺控制及质量问题处理分析前言聚乙烯聚丙烯管材是一种广泛应用于给排水、燃气等领域的管材。

其生产工艺控制及质量问题处理对于保证产品质量和提高生产效率具有至关重要的作用。

本文将就聚乙烯聚丙烯管材的生产工艺和质量问题展开分析和讨论。

生产工艺控制聚乙烯聚丙烯管材的生产过程主要包括原料配制、预处理、挤出、拉伸、冷却、切割等步骤。

在管材的生产过程中,需要对各个环节进行严格的控制,以确保产品质量。

原料配制首先,我们需要对原料进行配制。

聚乙烯聚丙烯管材的原料主要包括聚乙烯、聚丙烯、填充剂、润滑剂、防老化剂等。

需要根据不同管材的要求,对原料进行适配比例。

预处理在原料配制完成后,需要进行预处理。

预处理的主要目的是进行干燥,去除原料中的水分。

因为原料中的水分会影响挤出机内的熔体稳定性,影响产品的质量。

因此,进行充分的预处理是至关重要的。

挤出挤出是生产管材的核心环节。

在挤出过程中,需要根据不同管材的要求调整挤出机的温度、转速、压力等参数。

不同管材的要求不同,需要根据实际生产情况进行调整,确保生产出符合要求的产品。

拉伸拉伸是为了增强管材机械性能而进行的。

在拉伸过程中,需要对拉伸机的温度、拉伸速度、拉伸倍率等参数进行控制。

合理的拉伸过程可以改善管材的强度、耐热性、耐寒性等性能。

冷却在挤出和拉伸完成后,需要进行冷却。

冷却的目的是将管材表面的膜冷却并定形,保证产品的外观质量。

同时,冷却也可以起到增强管材的机械性能的作用。

冷却的时间和温度需要根据不同管材的要求进行调整。

切割将冷却完成的管材切成合适的长度是管材生产过程的最后一步。

在切割的过程中,需要保证切割的长度和角度的一致性,在确保数量的情况下,最大程度的节约材料。

质量问题处理分析在生产过程中,管材可能会出现质量问题。

以下为一些常见的质量问题及处理方法。

漏料漏料是管材生产中常见的问题,主要是由于挤出机压力不够或挤出机内的物料熔体不稳定造成。

处理方法主要包括调整挤出机的温度、加大挤出机压力、调整挤出机内润滑剂、填充剂的加入量等。

聚丙烯生产工艺

聚丙烯生产工艺

聚丙烯生产工艺聚丙烯是一种重要的合成树脂,在工业上广泛应用于塑料制品的生产。

下面将介绍聚丙烯的生产工艺。

聚丙烯的生产一般分为以下几个步骤:聚合反应、制粒、挤出或注塑成型。

首先是聚合反应。

聚丙烯的聚合反应一般采用催化剂的存在下进行。

常用的催化剂有锌代铝烷、双(Ⅲ-甲基吡啶)四丁基铝和双(Ⅱ-甲基吡啶)三丁基铝等。

将丙烯和催化剂按一定比例混合,然后在一定温度和压力下反应。

聚合反应后,得到的聚丙烯物料为粉状或颗粒状。

接下来是制粒。

制粒是将聚丙烯物料进行加工处理,使其成为适合下一步挤出或注塑成型的颗粒状物料。

制粒一般分为湿法和干法两种。

湿法制粒是将聚丙烯物料和添加剂在一定比例下混合,加入溶剂悬浮,然后再沉淀、过滤、脱水、干燥得到颗粒状物料。

干法制粒则是直接将聚丙烯物料在高温下熔融,然后通过加压挤出或喷雾冷却得到颗粒状物料。

最后是挤出或注塑成型。

挤出是将制粒好的聚丙烯物料放入挤出机中,通过加热和加压将物料挤出成型,形成所需要的形状。

挤出一般用于生产管材、板材等产品。

注塑成型则是将制粒好的聚丙烯物料放入注塑机中,通过加热和加压将物料注入模具中,形成所需要的形状。

注塑成型一般用于生产各种塑料制品,如塑料饰品、塑料容器等。

除了上述基本的生产工艺外,聚丙烯的生产还涉及到溶剂的回收和废气的处理等环保问题。

在聚合反应中,催化剂可以回收利用,减少浪费。

制粒过程中的溶剂可以通过回收再利用,减少排放。

废气处理则是将生产过程中产生的废气进行净化处理,保护环境。

聚丙烯的生产工艺是一个复杂的过程,需要控制好温度、压力、反应时间等参数,以保证产品的质量和产量。

随着科技的进步,聚丙烯的生产工艺也在不断改善和创新,以适应市场的需求和环境的要求。

总之,聚丙烯的生产工艺包括聚合反应、制粒、挤出或注塑成型等步骤。

在生产过程中需要注意环保,控制好各项参数,以获取高质量的产品。

通过不断的创新和改进,聚丙烯的生产工艺将更加高效、环保和可持续。

聚丙烯管(PP-R管)生产工艺

聚丙烯管(PP-R管)生产工艺

聚丙烯管(PP— R管)生产工艺PP— R管的主要性能聚丙烯管分为均聚聚丙烯(PP- H)、嵌段共聚聚丙烯(PP- B)和无规聚丙烯(PP-R)3种。

PP- H、PP- B PP- R管材的刚度依次递减,而抗冲击强度则依次增加。

给水用聚丙烯管是用特殊的PP- R制成。

PP- R管作为一种新型的管材,具有以下性能特点:2.1 节能PP- R管的生产能耗仅为钢管的20%,并且其导热系数低[0. 2M(mK)], 也仅为钢管的1/200,应用于热水系统将大大减少热量损失。

2. 2 耐腐蚀、不结垢、卫生、无毒使用PP-R 管可免去使用镀锌钢管所造成的内壁结垢、生锈而引起的水质“二次污染”。

由于PP- R 组份单纯,基本成份为碳和氢,符合食品卫生规定,无毒,更适合于饮用水输送。

2. 3 耐热、耐压、使用寿命长PP— R管的长期使用温度达95C,短期使用温度可达120C。

在使用温度为70C, 工作压力为1. 2MPa条件下,长期连续使用,寿命可达50年以上。

2. 4 轻质高强、流体阻力小PP- R管密度仅为金属管的1/8,耐压力试验强度高达5MPa且韧性好、耐冲击。

由于内壁光滑、不生锈、不结垢,流体阻力小。

PP— R管的主要技术指标如下:密度.9g/cm3弹性模量(20C) 800MPa热膨胀系数1. 8X 10—4/K导热系数0. 2M(mK)纵向收缩率2%冲击试验破损率W 10%液压试验短期1h,环应力16MPa无渗漏长期95C, 1000h,环应力3. 5MPa无渗漏表1为几种材质管材性能比较。

表1各种材质管材性能比较3. 1原料及性能PP- R管对原料的要求较高,国外原料厂商常有多种颜色的PP- R供管材厂选择。

如北欧化工公司(Borealis )和奥地利PCD公司生产的PP- R原料有米色、淡蓝、深蓝、奶白等多种颜色。

在德国和意大利,管材生产厂选用不同的颜色来作为标识,以区别管材的用途。

如蓝色用于冷水管,米色、灰色用于热水管,棕红色用于地板采暖管等。

聚丙烯管管生产工艺

聚丙烯管管生产工艺

聚丙烯管管生产工艺引言聚丙烯管是一种常见的管道材料,其广泛应用于城市建设、农业灌溉、河道堤防、石油化工、食品加工等领域。

本文将介绍聚丙烯管的生产工艺,包括原料准备、挤出成型、冷却处理、加工和质检等环节。

原料准备1.聚丙烯(PP)树脂是聚丙烯管的主要原材料。

首先需要进行原材料的采购,并确保质量符合相关标准。

2.将聚丙烯树脂进行熔融处理,一般采用专用的熔融设备进行加热。

3.在熔融的聚丙烯树脂中添加适量的色母粒和其他助剂,以调整聚丙烯管的颜色和性能。

挤出成型1.准备好的熔融聚丙烯树脂从熔融设备中通过输送系统输送到挤出机。

2.挤出机通过螺杆推动树脂向外挤出,并通过模具的形状来决定最终管道的尺寸和形状。

3.挤出机通常设置多段加热区域,以确保树脂处于适宜的挤出温度。

4.在挤出过程中,对挤出的聚丙烯树脂进行拉伸,以提高聚丙烯管的强度和耐压性能。

冷却处理1.挤出完成后,聚丙烯管通过传送装置进入冷却水槽中进行快速冷却。

2.冷却水槽通常设有循环水系统,以确保水温保持稳定。

3.冷却过程中,水的温度和流速需要根据管材的规格和要求进行调节,以确保管材冷却均匀。

加工和质检1.冷却后的聚丙烯管经过切割机进行定尺切割。

2.切割好的管材经过外观质检,包括检查外表面光洁度、无色差、无气泡等。

3.对管材的尺寸进行测量,检查是否符合规定的标准。

4.进行一系列的物性测试,如拉伸强度、耐压性能等。

5.对合格的聚丙烯管进行打包和存储,待使用或发货。

结论本文简要介绍了聚丙烯管管生产工艺的几个关键环节,包括原料准备、挤出成型、冷却处理、加工和质检。

通过这些环节的合理控制和操作,可以生产出质量可靠的聚丙烯管,满足各行业的需求。

当然,不同厂家和工艺可能会有所不同,这需要根据具体情况进行调整和改进。

塑料管件生产工艺

塑料管件生产工艺

塑料管件生产工艺
塑料管件生产工艺一般包括原料选择、挤出加工、成型、热熔接、检测和包装等环节。

首先,在塑料管件生产过程中,原料的选择非常重要。

通常情况下,塑料管件采用的原料为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等,这些塑料具有良好的耐腐蚀性和可加工性。

其次,挤出加工是塑料管件生产的主要工艺环节之一。

挤出加工是将粉末状或颗粒状的塑料料料加热熔化,经过挤出机的螺杆挤出口挤压出一定形状的塑料管材。

在挤出过程中,需要根据所需管件的尺寸和形状,选择适当的挤出模具。

在成型环节中,挤出出来的塑料管材经过进一步的加工,可以通过模具冷却或者真空吸塑成型,得到所需的塑料管件形状。

成型环节还包括修整、裁剪和打磨等工序,以确保管件达到要求的尺寸和表面质量。

热熔接是将两个或多个塑料管材通过热融合的方式连接在一起,形成更长的管道系统的过程。

热熔接通常采用热熔焊接机或者热风枪,将管材加热至一定温度,使其融化和粘接在一起。

热熔接工艺需要控制好加热温度和压力,以确保接头的质量和可靠性。

在塑料管件生产过程中,还需要进行质量检测。

检测内容主要包括尺寸测量、压力测试和密封性能测试等。

通过对塑料管件的检测,可以保证其符合相关的国家标准和行业要求。

最后,生产完成的塑料管件需要进行包装。

包装主要目的是保护管件的表面不被刮花和污染,并便于储运和销售。

常见的包装方式包括使用塑料袋或纸箱包装,也可以根据客户需求进行定制。

综上所述,塑料管件生产工艺包括原料选择、挤出加工、成型、热熔接、检测和包装等环节。

通过合理的工艺控制和质量检测,可以生产出合格的塑料管件。

Unipol 聚丙烯生产过程的危险分析与控制

Unipol 聚丙烯生产过程的危险分析与控制

Unipol 聚丙烯生产过程的危险分析与控制2、恒力石化(大连)化工有限公司聚乙烯车间摘要:Unipol聚丙烯生产工艺在气相法聚丙烯工艺中占主导地位,本工艺是我国各类聚丙烯生产工艺中套数最多,生产能力最大的一种,在生产过程中工艺、设备、环境方面均会产生各种各样的危险因素,本文对聚丙烯生产工艺中存在的危险性进行了分析并提出了相应的安全控制和措施,保障安全生产。

关键词:Unipol 聚丙烯;生产工艺;危险因素;控制措施1、工艺简介1.1 工艺流程恒力石化40万吨/年聚丙烯装置引进美国GRACE化学公司Unipol聚丙烯生产工艺。

Unipol 聚丙烯工艺的开发首先是在40kt/a聚乙烯装置上进行聚丙烯的均聚和无规共聚实验,然后借鉴流化床聚乙烯的工程放大经验和流化床反应器的生产经验,使用SHAC系列高效催化剂,能够生产全范围商业化的聚丙烯产品。

原料丙烯经脱硫、脱水精制后采用多级离心泵注入至反应器循环气管线,同时将催化剂通过催化剂注入管注入至流化床反应器,通过氢气的加入量控制产品熔融指数,通过给电子体的加入量控制产品的二甲苯可溶物,在反应器内反应生成的聚丙烯粉料通过产品(Product)排放( Discharge)系统( System )简称PDS转移至脱气仓,将未反应的单体分离通过尾气回收压缩机进行回收利用,聚丙烯粉料灭活后加入添加剂进入挤压机进行造粒。

1.2工艺特点聚合反应的工艺操作条件为: 反应温度约为68℃、反应压力约为3.2MPa。

本工艺反应机理为阴离子配位聚合,采用丙烯、丙烷蒸发潜热以及采用循环气体移走反应热技术,提高反应热量的移出能力无需使用溶剂,因此减少了溶剂回收系统,降低了处理可燃液体带来的危险。

工艺流程简单,设备台数较少,大部分设备采用碳钢,投资较少。

2、聚丙烯生产过程中主要危险分析及控制2.1聚合过程中反应热的移出2.1.1在聚丙烯反应过程中如果热量不能及时移出, 即反应放出的热量远远超出了反应移出的热量, 导致反应器飞温, 随着反应物料温度上升, 发生裂解和爆聚, 反应所产生的热量使爆聚过程进一步加剧, 进而引发反应器爆炸。

给水用聚丙烯(PP-R)管材产品生产工艺流程简述

给水用聚丙烯(PP-R)管材产品生产工艺流程简述

给水用聚丙烯(PP-R)管材产品生产工艺流程简述给水用聚丙烯(PP-R)管材产品生产工艺流程,严格按照国家GB/T18742.2-2002及GB/T17219标准执行,为了确保产品质量符合标准,产品生产所需的生产设备,公司采用的是当今国内外最先进的聚丙烯管材挤出生产线及与之配套的生产辅助设备、产品检测设备,并且规定涉水产品生产设备专机专用,与此同时根据产品生产加工工艺要求,公司制定了与之相应的工艺流程技术规范文件指导生产。

一、原材料的采购流程1、生产所需原料品牌型号及供应商的评定与评价采购部根据技术部产品用料要求及生产计划部生产用料量计划,对产品生产所需的原料对原料供应商进行评估,评估、评价内容包括:原料生产厂商的资质、供应商资质、生产厂商原料合格证、检测报告及商务经营信誉等级等。

必要时供应商提供验证的原料样品,进行质量检测或生产验证。

此验证结果只供采购参考意见,不作为最终评定结果。

2、采购的实施采购部依据验证结果意见,合格可作为预先供应商,根据生产计划采购用料量,书面申报总经理批准,批准后实施采购计划。

二、原料进厂检验流程1、采购部在原料进厂前,提前书面通知质保部和原料仓库,内容包括:原料名称、数量、地点等。

2、原料到厂后,存放待检区。

仓库通知质保部检验人员达到现场,按照抽检比例进行抽样。

3、抽样样品检验分为:检测仪器材性检验、生产现场投试。

材性检验由检测中心负责,生产现场投试由技术部技术员负责。

4、检测与投试按照检验规范和相应生产工艺进行,检验结果报告一式两份,一份送采购部,一份技术部留存。

检验合格通知采购部安排原料进仓,不合格采购部退货处理。

三、生产计划流程生产计划包含:销售订单生产计划、常规产品库存生产计划。

销售订单生产计划是按照实际订单量生产,常规产品库存生产计划是根据每月平均库存系数,由生产计划部计划报总经理批准后生产部执行。

1、生产计划部依据销售部订单计划安排生产,具体内容为:产口规格、数量、交货期、要求、生产机台。

聚乙烯聚丙烯管材生产工艺控制及质量问题处理图文稿

聚乙烯聚丙烯管材生产工艺控制及质量问题处理图文稿

聚乙烯聚丙烯管材生产工艺控制及质量问题处理集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)聚乙烯、聚丙烯管材生产工艺控制及质量问题处理一、原材料介绍聚乙烯管材的原材料的性能要求针对不同用途的管道,由于使用的压力等级和寿命不同,所以对于聚乙烯原料的要求也有不同。

一般来说,管材原料都应有较好的耐环境应力开裂性能(测试方法为ASTM D 1693或GB/T 1842)和较好的耐长期静液压强度(测试方法为GB/T6111-85)。

管材用原料还需应有良好的焊接性和卫生性。

用于不同用途的管材材料由管材的具体规定而确定。

下表列出各种标准对聚乙烯材料等级的要求。

表. 标准对聚乙烯材料等级的要求表.我国生产的适用于管材的PE管材料国外生产的几种特殊的PE管材料聚丙烯原材料:丙烯聚合物分为三种类型:PP-H(均聚聚丙烯), 分子序列结构为~PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPP~PP-B(嵌段共聚聚丙烯)分子序列结构为~PPPPPPPPPPPEEEEEEPPPPPPPPPP~PP-R(无规共聚聚丙烯),分子序列结构为~PPPPEPPPEPPPPPPPPPEPPPPEPPPPPPP~PP-H刚性较好,耐热性好,但耐冲击性能、抗长期蠕变性能较差;PP-B耐冲击性能较好,但耐长期抗蠕变性能比PP-H略好。

PP-R刚性较低,热变形温度低,但耐冲击性能较好,抗长期蠕变性能优秀。

PP-R有较大的分子量,重均分子量(Mw)大约为60-100万,其分子量分布(MWD)大约为5,相应的流动比FRR(=MFR10/MFR2)大约为13-17。

MFR2值为0.1-0.4g/10min.,材料这么高的分子量和如此窄的分子量分布直接导致的问题是共混和挤出加工困难。

在聚合工业上,采用高产率的催化剂在不同的反应条件下,用两个或几个反应器促进共聚单体的分散,生产出宽分子量分布、高分子量的无规共聚聚丙烯(PP-R)。

聚乙烯和聚丙烯的生产工艺比较

聚乙烯和聚丙烯的生产工艺比较

1.4 聚乙烯工艺剖析1.4.1 Basell高压管式工艺Basell高压管式工艺生产的EVA从市场数据来看,预计到2022年国内总产能达到240.3万吨,远高于需求量209.1万吨,存在产能过剩风险。

另外,高压管式工艺生产LDPE产品的利润较低,并且工艺操作复杂,反应压力高,危险性大。

结合近几年市场情况,LDPE表观需求量及其年增长率相对HDPE和LLDPE也较低。

截至2019年末,国内聚乙烯总产能为2025万吨,到2022年国内总产能将达到2485万吨;国内PE表观消费增长率按照5%计算,到2022年国内PE表观需求量为3485万吨,仍然处于需大于供的状态。

近三年,LDPE平均消费占比18%,HDPE平均消费占比44%,LLDPE 平均消费占比38%。

1.3 聚乙烯工艺成本分析聚乙烯工艺成本如表1所示。

三大类。

目前市场上使用的主流工艺如下:LLDPE的生产工艺只有Unipol气相流化床工艺。

目前,国内已有39套该工艺装置,单套最高产能65万吨/年。

HDPE的生产工艺有CPChem的双环管、INEOS的气相流化床工艺及巴塞尔Hostalen低压釜式工艺。

目前,国内已有5套低压釜式工艺装置,单套最高产能45万吨/年,INEOS和CPChem的工艺均不转让。

LDPE/EVA生产工艺有埃克森美孚和巴塞尔高压管式工艺。

目前,国内有11套巴塞尔高压管式工艺装置,单套最高产能50万吨/年,埃克森美孚工艺已不转让。

1.2 聚乙烯产品市场聚乙烯产品消费结构如图1所示。

0 引言烯烃作为重要的化工原料,在工业的发展中扮演着非常重要的角色。

随着国民经济的快速发展,目前中国已经成为世界聚烯烃的第一生产大国[1],同时也是世界聚烯烃的第一消费大国。

聚烯烃是由乙烯、丙烯、1-丁烯等α-烯烃共聚得到的热塑性树脂的总称[2],具有机械性能好、化学稳定性强、加工性能好等优点。

聚烯烃产品中应用最多的品种是聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP),因此本文主要针对这两种产品,从工艺技术、市场情况、工艺成本等方面进行分析。

聚乙烯和聚丙烯产品的生产工艺对比分析

聚乙烯和聚丙烯产品的生产工艺对比分析

聚乙烯和聚丙烯产品的生产工艺对比分析摘要:随着工业的高速发展,我国对于化工产品的需求量持续增加,对于生产工艺创新性的要求逐渐提高,以更好地提升化工产品的产能。

目前,聚乙烯和聚丙烯产品占据了聚烯烃产品的两大板块,且应用范围较为广泛,因此,对比分析两种化工产品的生产工艺、产能,有助于推进聚烯烃行业的发展。

关键词:聚乙烯;聚丙烯;生产工艺;引言随着我国经济快速发展,化工技术水平持续提高,我国既成为聚烯烃生产大国,同时也是聚烯烃消费大国。

在我国工业的快速发展过程中,聚烯烃产品占据重要位置。

聚烯烃产品具有良好的机械性能与加工性能,且化学稳定性强,可被广泛的运用在各个领域中[1-2]。

工业中应用最多的聚烯烃产品分别为聚乙烯、聚丙烯。

本文归纳总结聚乙烯、聚丙烯产品的产能及消费量,对比分析两种聚烯烃产品的生产工艺,对于选择最优的产品生产工艺,保障产品质量的同时获得可观效益具有重要推动作用。

一、聚乙烯、聚丙烯的产能及消费量对比(一)聚乙烯的产能及消费量聚乙烯由乙烯聚合而得,性能优良,耐寒耐热、耐腐蚀,广泛运用在各个领域,其产能与产量随工业发展而增长[3],如图1所示。

图1 我国2017年-2021年聚乙烯的产能及产量聚乙烯表观消费量呈现先增后降现象,在2021年同比减少3.2%,如图2所示。

究其原因,主要受到疫情以及能耗双控的影响,随着疫情的好转、国内经济的复苏,预计在2022年,我国聚乙烯表观消费量将逐渐恢复。

图2 2017年-2021年聚乙烯表观消费量及增速(二)聚丙烯的产能及消费量聚丙烯由丙烯经过一系列化学反应生成,外观透明而轻,随着我国工业的高速发展,对聚丙烯产品的需求量持续增加,如图3所示。

图3 2017年-2021年聚丙烯的产能及产量由图3可知,五年间,我国聚丙烯的产能持续增长,从2017年的2277万吨增长至2021年的3131万吨,产量从2017年的1900万吨增长至2021年的2860万吨。

聚丙烯具有耐热、耐腐蚀等特点,可在包装领域、医疗领域以及汽车等多个领域广泛运用,具有较高的刚性需求。

聚乙烯、聚丙烯工艺原理及生产方法

聚乙烯、聚丙烯工艺原理及生产方法

聚乙烯装置1 概述聚乙烯装置是将乙烯单体聚合成聚乙烯产品。

聚乙烯装置按一个系列设计,生产能力30万吨/年,操作时间8000小时/年,生产全密度聚乙烯。

聚乙烯生产装置包括单体净化(根据需要设置)、预聚合、聚合、聚合物后处理和造粒等生产单元。

2 工艺技术方案的选择2.1国内外工艺技术概况目前,能生产全密度聚乙烯的工艺有浆液法、气相法和溶液法三种聚合工艺。

各种工艺都有不同的优缺点,都有好的产品,成熟的工艺路线。

各种工艺的技术拥有者都在加大研发力度改善各自的工艺及产品,开发茂金属催化剂树脂和易加工树脂,拓宽各自产品的应用领域。

国内目前还没有生产聚乙烯产品的成熟技术,几乎所有大规模聚乙烯装置都是引进国外专利技术,其产品涵盖了整个聚乙烯产品。

引进当前先进、可靠的专利技术和部分关键设备是必不可少的,引进方式可以是购买工艺设计包或基础工程设计。

高压法聚乙烯工艺一般用来生产低密度聚乙烯(LDPE)。

第一套采用高压法工艺生产LDPE工业装置于1939年投产,目前已发展为釜式法和管式法两种。

高压法聚乙烯工艺能生产各种通用LDPE。

1995年世界高压LDPE(HP LDPE)生产能力约为17.12 Mt,两种方法的生产能力大致相等。

目前,釜式法和管式法单线最大生产能力达0.20 Mt/a,乙烯单耗由1.05 t降至1.01 t,LDPE优质品率达98%,反应压力为122~303 MPa,反应温度为130~350℃。

由于高压法工艺只能生产低密度聚乙烯(LDPE),不符合一套装置生产全部聚乙烯种类的要求,本研究不予考虑。

能生产全密度聚乙烯的工艺有以下三种。

(1)浆液法聚合工艺淤浆法工艺是生产高密度聚乙烯的重要方法。

此法工业化时间早,工艺技术成熟,产品质量较好,聚合中乙烯溶于脂肪烃稀释剂,生成的聚乙烯悬浮于其中,反应压力、温度较温和,乙烯单程转化率为95%~98%,可生产超高分子量的产品和双峰产品。

该工艺按反应器形式分为搅拌釜式聚合和环管聚合两种。

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聚乙烯、聚丙烯管材生产工艺控制及质量问题处理
一、原材料介绍
聚乙烯管材的原材料的性能要求
针对不同用途的管道,由于使用的压力等级和寿命不同,所以对于聚乙烯原料的要求也有不同。

一般来说,管材原料都应有较好的耐环境应力开裂性能(测试方法为ASTM D 1693或GB/T 1842)和较好的耐长期静液压强度(测试方法为GB/T6111-85)。

管材用原料还需应有良好的焊接性和卫生性。

用于不同用途的管材材料由管材的具体规定而确定。

下表列出各种标准对聚乙烯材料等级的要求。

聚丙烯原材料:
丙烯聚合物分为三种类型:
PP-H(均聚聚丙烯), 分子序列结构为~PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPP~
PP-B(嵌段共聚聚丙烯)分子序列结构为~PPPPPPPPPPPEEEEEEPPPPPPPPPP~
PP-R(无规共聚聚丙烯),分子序列结构为~PPPPEPPPEPPPPPPPPPEPPPPEPPPPPPP~
PP-H刚性较好,耐热性好,但耐冲击性能、抗长期蠕变性能较差;
PP-B耐冲击性能较好,但耐长期抗蠕变性能比PP-H略好。

PP-R刚性较低,热变形温度低,但耐冲击性能较好,抗长期蠕变性能优秀。

PP-R有较大的分子量,重均分子量(Mw)大约为60-100万,其分子量分布
(MWD)大约为5,相应的流动比FRR(=MFR
10/MFR
2
)大约为13-17。

MFR
2
值为
0.1-0.4g/10min.,材料这么高的分子量和如此窄的分子量分布直接导致的问题是共混和挤出加工困难。

在聚合工业上,采用高产率的催化剂在不同的反应条件下,用两个或几个反应器促进共聚单体的分散,生产出宽分子量分布、高分子量的无规共聚聚丙烯(PP-R)。

共聚单体无规分布聚合在聚丙烯长链中破坏了整个聚丙烯链的规整性,形成乙丙结构,这能很好地提高管材料的抗蠕变性能和韧性。

低分子量部分和高分子量无规共聚物部分一起改善了材料的加工性。

不含或微含乙烯的部分使材料较硬,赋予管材以刚性。

二、工艺控制
挤出成型工艺的控制参数包括成型温度、压力、螺杆转速、挤出速度、牵引速度、加料速度以及冷却定型等。

1.原材料的预处理
聚烯烃是非吸水性材料,通常水分含量很低,可以满足挤出的需要,但当聚烯烃含吸水性颜料,如炭黑时,对湿度敏感。

另外,在使用回料及填充料时,含水量会增大。

水分不但导致管材内外表面粗糙,而且可能导致熔体中出现气泡。

通常应对原料进行预处理。

一般采用干燥处理,也可加相应的具有除湿功能的助剂。

如消泡剂等。

PE的干温度一般在60-90度。

在此温度下,产量可提高10%--25%。

2.温度控制
温度工艺的定义及设定原则。

料筒温度主要提高物料塑化程度,一般料筒温度设定基本保持一致。

料筒温度过低,可能导致物料塑化不足,从而使产品出现内壁凹点、发麻等,严重时可能导致电流过高而停机。

料筒温度过高,可能导致物料塑化过度,从而使各项性能达不到要求,严重时可能导致螺杆结焦而损害螺杆。

模具温度主要作用为提高管材内外壁光洁度,一般口模温度设定高于其它温度。

模具温度过低时,可能导致产品外壁发麻、产品没有光泽度等。

模具温度过高时,可能导致产品外表面特别光亮,产品发胖、花纹等异常情况。

挤出成型温度是促使成型物料塑化和塑料熔体流动的必要条件。

对于聚烯烃来说温度范围较宽。

通常在熔点以上,280度以下均可加工。

口模和芯模的温度对管子表面光洁度有影响,在一定的范围内,口模与芯模温度高,管子表面光洁度高。

通常来讲,口模出口的温度不应超过220度,机头入口的熔体温度为200度,机头入口和出口熔体温差不应超过20度。

聚乙烯管材挤出的熔体温度上限一般规定为230度,一般控制在200度左右为佳。

聚丙烯管材挤出的熔体温度上限一般为240度。

3.压力控制
熔压过低,会导致物料塑化不好,从而造成产品发麻等。

熔压过高会使产品塑化过度,从而导致发胖、生产不稳定等异常情况,并且对模具由一定的损伤。

挤出过程中最重要的压力参数是熔体压力,即机头压力。

熔体压力通常控制在
10-30MPa之间。

4.真空定型
真空定型主要控制真空度和冷却速度两个参数。

通常在满足管材外观质量的前提下,真空度应尽可能低,这样管材内应力小,产品在存放过程中变形小。

5.冷却
聚乙烯管材挤出成型中冷却水温要求一般较低,通常在20度以下,在生产PPR 管材时,第一段温度可以稍高,后段较低,从而形成温度梯度。

6.螺杆转速与挤出速度
螺杆转速是控制挤出速率,产量和制品质量的重工参数。

单螺杆挤出机的转速增加,产量提高。

剪切速率增加,熔体表观粘度下降。

有利于物料的均化。

7.牵引速度
牵引速度直接影响产品壁厚,尺寸公差,性能及外观,牵引速度比须稳定,且牵引速度与管材挤出速度相匹配。

牵引速度与挤出线速度的比值反映出制品可能发生的取向程度,该比值称为拉伸比,其数值必须等于或大于1。

8.管材的在线质量控制与后处理
聚烯烃属结晶聚合物,刚下线管材的性能与管材制品交付使用时的尺寸和性能时有差距的。

主要原因有:
第一,聚烯烃熔体冷却过程中要发生结晶作用,与温度和时间有关。

第二,刚下线管材的温度通常高于常温。

第三,刚下线的管材内应力较大。

为了达到性能及尺寸的稳定性,一般的聚乙烯管材应下线放置24小时,聚丙烯管材需放置48小时后,可依照相应的标准进行性能测试。

三、生产工艺流程图
四、质量问题
管材生产中常见现象的产生原因和处理方法常见现象产生原因推荐解决方法
表面暗淡无光1.原料水分1.原料预处理
2.熔体温度不合

2.调整温度
3.挤出机挤出的
熔融物料不均匀
3.增加背压,用较细的
过滤网,设计适宜的螺
杆结构
4.定径套过短4.加长定径套
注:表中加粗部分为PE管材生产比较容易产生的各种问题分析及解决方法。

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