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共擠POE增強(qiáng)塑料復(fù)合耐磨管道
    發(fā)布時(shí)間: 2020-03-22 01:22    
共擠POE增強(qiáng)塑料復(fù)合耐磨管道
   
    耐磨管道是管道行業(yè)中一個(gè)十分重要的細(xì)分市場(chǎng)，耐磨管道主要用于氣力、泵送漿體等物料的輸送管道。由于輸送介質(zhì)具有硬度高，流速快，流量大等特點(diǎn)，耐磨管能有效降低輸送介質(zhì)長期持續(xù)對(duì)管壁產(chǎn)生沖擊、磨損、腐蝕等使管道產(chǎn)生疲勞致使?jié)u漸被磨穿的速度。耐磨管道廣泛應(yīng)用于化工：如煤粉、硅粉、鹽漿、堿漿等固液混合物輸送管道；電力：如火電廠除灰、排渣、送粉、回粉、脫硫用工藝管道；冶金：如精礦漿、尾礦長距離管道輸送，選礦廠礦物及溶劑工藝管道；水泥：如旋窯濕法生產(chǎn)線的生料漿輸送、煤粉輸送、提升機(jī)的下料、成品水泥氣力輸送裝卸、混凝土輸送管道；糧食：如小麥、谷粒、谷殼等的風(fēng)送管道等等。

    由于鋼管的耐腐蝕性能和耐磨性能都較差，耐磨管道行業(yè)一直以來都在尋求新的化學(xué)管道以解決對(duì)耐磨性能的要求。國外主要采用鋼管內(nèi)襯橡膠或聚氨酯彈性體（TPU）的辦法來生產(chǎn)耐磨管，其工藝流程較復(fù)雜，工藝要求較高，成本也較高，主要原因是交聯(lián)橡膠或交聯(lián)TPU與鋼管表面的粘接強(qiáng)度必須依靠非常嚴(yán)格的材料選擇和工藝要求來保證。這種鋼襯橡膠/TPU的耐磨管道在國內(nèi)的應(yīng)用過程中，常因質(zhì)量不穩(wěn)定而發(fā)生膠層與鋼管脫層進(jìn)而造成管道堵塞的問題，這一問題嚴(yán)重阻礙了襯膠鋼管在國內(nèi)的推廣應(yīng)用。近年來國內(nèi)研發(fā)了多種材質(zhì)的耐磨管道，如：合金鋼管、合金雙金屬復(fù)合管、內(nèi)襯陶瓷復(fù)合管、鑄石復(fù)合管等，而發(fā)展最為迅速的是超高分子量聚乙烯（UHMWPE）管道。

    UHMWPE是由乙烯、丁二烯單體在催化劑的作用下，聚合而成的平均分子量大于150萬的熱塑性工程塑料。該材料綜合性能優(yōu)越，具有自潤滑性、抗沖擊性、耐低溫、耐腐蝕，耐磨性能優(yōu)于聚四氟乙烯、尼龍、碳鋼等材料，能適應(yīng)水質(zhì)流體、固體顆粒、粉體、漿體等的輸送。但是，由于UHMWPE的分子量極高，本身幾乎不具備流動(dòng)性能，加工極為困難，用于管道生產(chǎn)的UHMWPE原料實(shí)際上都是經(jīng)過改性處理后的超高改性材料，而在改性過程中加入的各種不同種類和不同用量的添加劑，使市售的UHMWPE管不論是性能還是價(jià)格都相去甚遠(yuǎn)。

    瑞鈦管道公司開發(fā)了一種新型的聚烯烴彈性體復(fù)合耐磨管道，其特點(diǎn)是共擠聚烯烴熱塑性彈性體（POE）為內(nèi)層，與鋼絲（或璃玻纖維繩）增強(qiáng)高密度聚乙烯（HDPE）復(fù)合成型的復(fù)合管道。這種管道既保持了HDPE管的易加工性和優(yōu)良的物理機(jī)械性能，又具有很好的耐磨性能。這種管道的問世為耐磨管道行業(yè)提供了一種高性價(jià)比的新選擇。


新型熱塑性彈性體(POE)
聚烯烴彈性體(Polyolefin elastomer)簡(jiǎn)稱POE是指兼具橡膠彈性和塑料可加工性的一大類材料。POE是具有乙烯、丙烯、硅氧烷三元結(jié)構(gòu)的一種新型熱塑性彈性體材料。表1是POE的物性指標(biāo)及典型值。
表1 POE物理性能


POE作為一種新型耐磨材料具有以下優(yōu)點(diǎn)：
具有優(yōu)異的抗磨耗性能，特別適用于砂漿、水泥、礦渣等輸送管道。
流動(dòng)性好，適用于各種通用擠出機(jī)。
與聚乙烯、聚丙烯等管道料的相容性好，擠出速度匹配，適用于雙層或多層共擠。
具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能。
衛(wèi)生安全，不含任何有毒有害添加劑，符合相關(guān)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

不同材料的磨耗對(duì)比試驗(yàn)
3．1 砂漿磨耗試驗(yàn)
砂漿磨耗試驗(yàn)是根據(jù)QB/T 2668–2004《超高分子量聚乙烯管材》附錄B“砂漿磨損率試驗(yàn)方法”，將不同材料制成相同尺寸的樣片，置于砂漿中高速旋轉(zhuǎn)磨擦，歷時(shí)數(shù)小時(shí)后取出，測(cè)量樣片的失重比例，得出不同材料在砂漿中的磨耗率。在不同工礦條件下，不同廠家選擇的試驗(yàn)條件略有不同，表2—表4是分別由不同廠家提供的在相同試驗(yàn)條件下測(cè)試數(shù)據(jù)。

圖1：試驗(yàn)裝置（1—測(cè)試樣片；2—砂漿；3—旋轉(zhuǎn)軸）




圖2：試驗(yàn)用的不同材料樣片（從左到右分別為POE，橡膠，超高分子量聚乙烯，HDPE）
3．2 阿克隆磨耗試驗(yàn)
阿克隆磨耗試驗(yàn)是一種測(cè)試耐磨材料耐磨性能的常見測(cè)試方法，將由POE制作的樣片及橡膠樣片一同送往專業(yè)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試，在同樣的測(cè)試條件下，橡膠的磨耗為0.90cm3, 而改性聚烯烴耐磨管專用料的磨耗只有0.11 cm3,可見改性聚烯烴耐磨管專用料的耐磨性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于橡膠。


3．3 砂漿沖擊磨耗試驗(yàn)

砂漿沖擊磨耗試驗(yàn)的原理是：用砂漿泵將30%固含量的河砂砂漿以一定速度及一定角度向試樣表面噴射，測(cè)試經(jīng)一定時(shí)間后試樣的重量損失。表5是不同材料的砂漿沖擊磨耗試驗(yàn)結(jié)果對(duì)照表。



圖4：砂漿沖擊磨耗試驗(yàn)裝置



表5 砂漿沖擊磨耗試驗(yàn)結(jié)果



上一個(gè)： 無
下一個(gè)： 無