1 加工工藝原理與流程

耐熱聚乙烯管材的加工通常會(huì)先以中密度聚乙烯單體與辛烯單體為材料，加入茂金屬作為催化劑將二者聚合，形成特殊的線型中密度乙烯共聚物，之后加入一定劑量的助劑，就可以將乙烯共聚物塑化，并在模具中擠出圓形斷面的熱塑性加熱管，得到加熱管后按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)尺寸將其放入相應(yīng)的定徑套中灑水冷卻，就可以得到成型的耐熱聚乙烯管材。從加工流程上來(lái)看，耐熱聚乙烯管材的加工可以大致分為原料添加、擠出、真空定徑、噴淋冷卻、高速牽引、切割和質(zhì)檢幾個(gè)步驟，在質(zhì)檢階段，如管材尺寸規(guī)格、質(zhì)量性能均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，可以將其盤(pán)卷打包入庫(kù)，如質(zhì)檢不合格，則應(yīng)將管材粉碎并作為回制料加入到原料之中。

2 原料選用

耐熱聚乙烯管材的原料生產(chǎn)技術(shù)難度較高，其產(chǎn)品主要包括美國(guó)陶氏、韓國(guó)SK、歐洲道達(dá)爾等，不同品牌的產(chǎn)品在整體質(zhì)量上并不存在太大差異，加工時(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，但在原料的物理性能控制上，需要重點(diǎn)關(guān)注熔融指數(shù)、密 度、拉伸屈服度、拉伸斷裂應(yīng)力、斷裂伸長(zhǎng)率、導(dǎo)熱系數(shù)和熱膨脹系數(shù)等幾項(xiàng)指標(biāo)，并按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)原料的多項(xiàng)物理性能指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。例如原料密度通常應(yīng)在0.93以上，導(dǎo) 熱系數(shù)與熱膨脹系數(shù)分別應(yīng)穩(wěn)定保持在0.4 wt/m-k, 1.85 10-4/Ko。

PERT材料介紹 PERT-Ⅰ是由低密度聚乙烯（LDPE）或中密度聚乙烯(MDPE)來(lái)聚合生成 ，PERT-Ⅱ是由高密度聚乙烯（HDPE)來(lái)聚合生成II型耐熱聚乙烯的。

預(yù)測(cè)靜液壓強(qiáng)度曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)的為PERT一代，未出現(xiàn)拐點(diǎn)的為PERT二代。通俗講就是二代管的耐壓強(qiáng)度高于一代管，二代管的允許使用壓力比一代管高。（拐點(diǎn)即環(huán)應(yīng)力的急劇下降）

二代管可以在壁厚更薄的條件下達(dá)到更強(qiáng)的耐壓性，并且熱損失更小。

目前還沒(méi)有國(guó)內(nèi)企業(yè)自主研發(fā)出PERT二代原料，而二代原料以陶氏2388最為著名。

3 廢料處理

在耐熱聚乙烯管材的加工生產(chǎn)過(guò)程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生下線廢料（不合格管材），這些下線廢料雖然因質(zhì)量、規(guī)格等方面問(wèn)題而無(wú)法直接投入使用，但由于耐熱聚乙烯管材本身具有可回收特點(diǎn)，因此可在生產(chǎn)管材的同時(shí)對(duì)潔凈的下線廢料進(jìn)行收集，并定期統(tǒng)一進(jìn)行粉碎處理，處理后的粉碎材料可極少量地加入到加工生產(chǎn)原料中，具體添加量應(yīng)控制在原料總量的10%以內(nèi)，以保證管材的長(zhǎng)期安全性。

4 下料操作

耐熱聚乙烯管材雖然加工環(huán)節(jié)較多，但加工生產(chǎn)速度卻比較快，因此為保證管材的成型穩(wěn)定性，必須要在下料階段采用強(qiáng)制進(jìn)料系統(tǒng)，對(duì)下料段進(jìn)行強(qiáng)制冷卻與開(kāi)槽處理，這樣一來(lái)，擠出機(jī)的進(jìn)料速度與進(jìn)料密實(shí)度能夠保持穩(wěn)定，下料段溫度也可以控制在80℃-100℃，基本不會(huì)出現(xiàn)管材內(nèi)壁厚度不均、管材與定徑套黏連的情況。

5 溫度與主機(jī)速度控制

經(jīng)過(guò)強(qiáng)制冷卻處理后，耐熱聚乙烯管材原料雖然在下料時(shí)溫度比較穩(wěn)定，但在之后的加工過(guò)程中，其溫度卻很容易出現(xiàn)變化，因此加工時(shí)必須要對(duì)直接與原料接觸的加工設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的溫度控制，以免因溫度變化過(guò)大而影響管材成型。例如在原料塑化階段，料筒溫度應(yīng)控制在190℃- 205℃, 并根據(jù)加熱段數(shù)對(duì)溫度進(jìn)行緩慢提升；而在管材擠出階段， 則需要將擠出機(jī)連接體的溫度控制在200℃-205℃； 口模溫度需要根據(jù)管材成型情況及外觀亮度決定，但通常應(yīng)控制在190℃- 215℃。另外，對(duì)于主機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)采用獨(dú)立襯套結(jié)構(gòu)， 同時(shí)以高效率變頻電機(jī)為動(dòng)力，提升主機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性，轉(zhuǎn)速一般應(yīng)達(dá)到150 RPM,這樣才能夠保證管材的穩(wěn)定、高速擠出。

6 熔體壓力控制

受耐熱聚乙烯材料的分子量分布的特點(diǎn)影響，管材加工時(shí)對(duì)于熔體壓力同樣有非常嚴(yán)格的要求。一方面，由于耐熱聚乙烯材料的分子量較為密集，彈性模量也比較高，因此在 熔體壓力較大的情況下，一旦管材變形幅度過(guò)大，那么在材料彈性恢復(fù)程度小、恢復(fù)速度快的情況下，管胚就很容易出現(xiàn)表面粗糙、離模膨脹和表面開(kāi)裂等情況，因此必須要將熔體壓力控制在35MPa以下。另一方面，熔體壓力與耐熱聚乙烯管材的融合線消除度、密實(shí)度、擠出穩(wěn)定性密切相關(guān)， 如果熔體壓力不足，那么管材同樣容易出現(xiàn)融合線明顯、密實(shí)度不足等問(wèn)題，因此熔體壓力還需在20MPa以上。

3.7 真空度控制

在耐熱聚乙烯管材的加工中，真空度通常與管材的公稱外徑標(biāo)準(zhǔn)與管系列值相關(guān)，因此加工時(shí)必須要提前對(duì)管材的公稱外徑與管系列值進(jìn)行了解，在確定參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)后，再選擇合適的真空度進(jìn)行加工。一般來(lái)說(shuō)，耐熱聚乙烯管材加工的真空度都會(huì)保持在-0.02MPa – 0.04MPa，如果管材公稱外徑較大或管系列值較小，可以適當(dāng)提升真空度，反之應(yīng)適當(dāng)降低真空度。

3.8 管材焊接

耐熱聚乙烯管材的常用焊接工藝主要分為熱熔承插焊接與熱熔對(duì)接焊接2種，其中，熱熔承插焊接需要注意對(duì)熱熔機(jī)溫度進(jìn)行控制（通常應(yīng)在250℃- 260℃），并把握好管材承插時(shí)間、承插速度以及從模頭中的拔出時(shí)機(jī)，其中拔出時(shí)機(jī)應(yīng)以達(dá)到承插深度為準(zhǔn)。而熱熔對(duì)接焊接則需要先將需要對(duì)接的管材準(zhǔn)確固定在指定位置，之后銑平管材端面并進(jìn)行焊機(jī)加熱板的預(yù)熱，開(kāi)始熱熔對(duì)接后需要注意觀察焊接處的管材卷邊情況，控制好卷邊厚度以及兩端的融合程度。達(dá)到焊接要求后，則可移開(kāi)加熱板加力，待兩端完全成為一體， 再解開(kāi)固定裝置，完成焊接。