PVC_U管抗冲击改性和高抗冲PVC_U管性能.pdf

我国聚氯乙烯 （ PVC ）管道系统起步于 20 世 纪 50 年代，改革开放前和国际上有很大差距。 80 年 代 以 后 开 始 引 进 国 外 先 进 技 术 ，逐 步 建 立 起 完整的硬质聚氯乙烯 (PVC-U) 管道系统体系。 PVC 管道强度高、阻燃性能好、环刚度高、耐候性能优， 与聚烯烃管相比，还具有价格低的优点，因此在我 国得到迅速的发展。 2004 年国内塑料 管 产 量 为 2 000 kt ，而 PVC 管产量达到约 1 200 kt ，居各类 塑料管的首位[1]。 但是，随着近年来聚合技术的发 展， 聚乙烯管耐压等级的逐渐提高， 增长速度加 快。 面对这样的形势， PVC 管材行业应分析和克服 PVC－U 管的缺点，通过改进 PVC-U 管的韧性，开 发高抗冲 PVC 压力管。 1 PVC-U 管存在的问题 PVC-U 是一种脆性材料，容易发生快速开裂。 管道的快速开裂是指在管道偶然发生开裂时，裂 纹以每秒几百米的速度迅速增长， 瞬间造成几十 米 甚 至 上 千 米 管 道 破 坏 的 大 事 故 。 研 究 发 现 ： PVC-U 管的快速开裂绝大多数发生在试压初期， 且压力并不高 ( 如只有 0.2～0.3 MPa) ，裂纹长度 0.4～ 1.6 m ，部分断裂裂纹局部伴有鱼刺状裂纹出现，破 裂的管无明显的变形。 造成快速开裂的 3 个主要原 因为：（ 1 ）材料本身的不均匀性；（ 2 ）材料连接造成 的缺陷；（ 3 ）某些偶然发生的事故引发裂纹，如地 层下陷、第三方施工、蠕变开裂裂纹演化到一定程 度后转入快速开裂等， 其中最重要的原因是管材 组织不均匀性。 所谓管材的不均匀性是指 PVC 管 材内有与 PVC 树脂不相容的大颗粒， 他们是诱发 管材破裂的重要原因。 这些大颗粒主要包括：（ 1 ） 与 管 材 基 质 材 料 有 显 著 差 异 的 棕 黄 色 或 棕 色 颗 粒，经分析确认为分解的 PVC 。 来源可能是原料中 PVC-U 管抗冲击改性和高抗冲 PVC-U 管性能 滕谋勇 1 王艳芳 1 侯典军 2 刘建龙 2 （ 1. 聊城大学材料科学与工程学院， 聊城， 252059 ； 2. 山东华信塑胶工业股份公司， 聊城， 252323 ） 摘 要 简述了 PVC-U 管存在的问题、 PVC 抗冲击改性原理及抗冲击改性剂。 介绍了高抗冲 PVC 管抗冲性能和测试方法，并提出了高抗冲 PVC 管的开发建议。 关键词 聚氯乙烯 抗冲击改性 塑料管 增韧 The Toughening Modification for PVC Pipe and Properties of High Impact PVC Pipe Teng Mou-yong 1 Wang Yan-fang 1 Hou Dian-jun 2 Liu Jian-long 2 （ 1. College of Materials Science and Engineering, Liaocheng University, Liaocheng, 252059; 2.Shandong Huaxin Plastics Company, Liaocheng, 252323 ） Abstract:The defects, principal of toughening and impact modifier for PVC -U pipe were described briefly. Impact property and its determination method of high impact PVC -U pipe were introduced. Meanwhile, suggestion for development of enhanced impact PVC pipe was also pointed out. Keywords ： poly(vinyl chloride); impact modification; plastics pipe; toughening 收稿日期： 2009-05-04 性能与分析 塑料助剂 2009 年第 5 期（总第 77 期） 38 加入的部分回收料或料筒、 螺杆及模具中局部位 置的少量分解料；（ 2 ）团聚的碳酸钙粒子。 这些大 颗粒（缺陷粒子）夹杂在管材内部，成为材质中的 裂缝和缺陷。 裂缝的断裂理论认为，这些裂缝和缺 陷会使应力集中于裂缝的尖端处， 远高于管材材 质受到的平均应力[2]。 当它达到和超过某一临界条 件时，裂缝就会失去稳定性而扩展，以至最终当表 面应力达到某一值时，出现材料的断裂。 由此可以 看出，材料的不均匀性主要是由制造过程造成的， 材料的连接问题主要出现在施工过