大口径、高性能塑料管材的制备与应用.doc

130 2001年塑料高新科技成果交流会论文集 大口径、 高性能塑料管材的制 备与应用 刘伯元 (治金部华东地勘局矿研所．合肥230022) 王建军 桂先伦 (合肥景泰科技开发的限公司230000) 金日源 (沈阳市金源双重壁塑料螺旋管厂110000) 摘要介绍了大口径、高性能钢塑复合管．双重壁螺旋聚乙烯管和改性Mc尼龙管的制备过程、性能特 点，连接方式与安装铺设，以及生产．推广应用情况． 关键词大口径、高性能、塑料管材料制备应用 以塑代钢和发展管道运输业是当今世界材料和运输业的发展趋势。管道运输具有显著的社会和经 济效益，一直是工业发达国家运输产业的首选运输手段。在美国。俄罗斯。加拿大等国家，管道运 输货物周转量已超过公路，仅次于铁路，在铁路、管道、公路、水运、航空五大运输业中占据第 二位。 大口径管道是管道运输业中的主动脉。开发生产高强、轻质、耐磨、耐冲击、耐腐蚀的大口 径塑料管材是未来塑料行业主要发展方向之一，并已被科技部、国家计委列入1 999年7月颁布的《当 前优先发展的高技术产业重点领域指南》中。大口径管是指直径1 m以上的管材，过去一直使用钢管 和水泥管，现在已开始使用塑料管。从材料性能来看，塑料管材以其质轻、性能优良等优点一定会 被广泛采用。从加工成型技术来看，要生产超过1000mm的大口径管材，螺杆挤出机容量已远远不 够，必须另辟途径，选择其它加工方法，才能克服这一困难。另外，工业管道是工业生产的血管， 大口径管道是主动脉，工业生产本身一定要追求更新更好的材料，即使价格略贵一些也会被人们所接 受。这就意味着生产大口径管材会产生丰厚的利润回报。这也是刺激生产发展的原因之一。 近年来，随着改革开放的进程，我国的综合国力不断提高，对大口径高性能塑料管的需求目益 增强。目前国内已经开始生产各种大口径高性能塑料管材，但大多数人还不了解。故笔者将重点介绍 大口径、高性能塑料管材的制备与应用。 1大口径、高性能管材的制备工艺及性能特点 1．1钢塑复合管 钢塑复合管作为一种过渡性管材首先问世。所谓钢塑复合管是指以钢管为基材，内衬化学性质稳 ???的塑料管的管道。这种复合管一方面可发挥塑料管耐腐蚀、耐磨损、耐冲击、低摩阻等优点，另 一方面以钢管外壳作为骨架，充分利用了钢材优良的力学性能。目前，国内使用较多的衬管是热塑性 管材，如聚乙烯管、聚丙烯管、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)管等。厂家多分布在北京。上海等 地。钢塑复合管也有几种不同的类型。 钢／玻璃钢(FRP)复合管上海华东理工大学己开发。研制出钢／FRP复合管。由于FRP具有很 好的耐腐蚀性能，且与钢管线胀系数相差不大，粘接性能好。因此制成的钢／FRP复合管可以克服热 塑性塑料线胀系数大的致命弱点。具体工艺是，首先将玻璃纤维布于钢管内铺平，然后注入树脂，  2001年塑料高新科技成果交流会论文集 131 离心旋转固化，从而获得整体法兰翻过的钢／FRP复合管。产品经某化工厂丙烯睛车间使用，基本上 克HaT一般钢塑复合管内衬易脱落、剥离、起波等缺陷，并且具有良好的耐腐蚀性能，因而具有一 定的应用前景。 钢／MC尼龙复合管合肥景泰科技开发有限公司生产的钢／MC(浇铸)尼龙复合管是将离心制作 的指定口径的MC尼龙管整体推入薄壁钢管中，中间层为粘结膨胀层，加工更简便，性能更优越。 钢／UHMWPE复合管其耐磨损性、耐冲击性是钢管的7—1 O倍，且耐腐蚀。 1．2双重壁螺旋聚乙烯管 由沈阳市金源双重壁塑料管厂研制、生产的大口径双重壁螺旋聚乙烯管是国家“八五”重点科 技攻关项目并通过国家级鉴定和验收。该管以双重壁螺旋结构形成内光外螺旋结构，使管材具有强度 高，刚性好，质轻(是同等口径水泥管重的1／3 3，钢管的l／2 2)，安装、运输方便，耐高 低温，耐腐蚀，使用寿命长，价格低，经济效益好等特点。 双重壁螺旋管以高密度聚乙烯为主要原料，先经螺杆挤出机挤出管坯，然后经缠绕、焊接热加 工成型而成。由于螺杆挤出机只挤出管坯，而其双重螺旋内外壁是在机外进行加工的，因而可实现大 口径管材的成型。双重壁螺旋聚乙烯管的生产工艺流程见图1。 原材料一混料一上料一挤出一一次冷却一牵引一二次冷却一牵引成型一管坯一缠绕一压合一热熔焊 接一切割一成品 图1．双重墅螺旋聚乙烯管生产工艺流程图 1．3改性MC尼龙管 M C尼龙具有高强、轻质、耐磨损、耐冲击、耐腐蚀、耐高低温。耐老化等性能。以M C尼龙 为基体制备的各种改性MC尼龙。性能更优越，适于生产大口径管材。 目前，国内尼龙制品(含管材)大多数是光聚合成尼龙，然后再由成型设备成型。山于材料 聚合与成型分步进行，造成能源浪费，加工难度大。 由合肥景泰科技开发有限公司研制生产的大口径改性Mc尼龙管材在生产工艺上有着自身的专利技 术，其主要特点为： (1)