聚烯烃管材，从工艺控制到技术处理，看这一篇就够了

聚烯烃通常指乙烯、丙烯或高级烯烃的聚合物，英文缩写为PO。其中以聚乙烯和聚丙烯最重要。

关于聚烯烃管的工艺控制

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

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

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：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。

聚烯烃管材挤出常见问题

一、表面黯淡无光

产生原因

1、原料水分

2、熔体温度不合适

3、挤出机挤出的熔融物料不均匀

4、定径套过短

5、口模成型段过短

解决方法

1、原料预处理

2、调整温度

3、增加背压，用较细的过滤网，设计适宜的螺杆结构

4、加长定径套

5、加长口模成型段

二、表面有斑点

产生原因

1、原料中有水分

2、水槽中的管子上有气泡

解决方法

1、干燥原料

2、消除气泡。调整工艺温度。

三、外表面呈光亮透明的块状

产生原因

1、机头温度过高

2、冷却水太小或不足，或不均匀

解决方法

1、降低机头温度

2、冷却水开大或清理定径套

四、管材光滑外表面规则的斑纹

产生原因

管材趋向粘附定径套

解决方法

加大冷却水流量清理水路或降速

五、管材外表面较深的波纹

产生原因

定径套口模没对准

解决方法

对中，保持定径箱与口模在同一轴线

六、内表面粗糙

产生原因

1、原料潮湿

2、芯模温度低

3、口模与芯模间隙过大

4、口模定型段太短

解决方法

1、烘干，或预处理

2、增加温度或保温时间

3、换芯模

4、换较长的口模

七、管内壁波纹状

产生原因

1、挤出机产量变化，下料不稳

2、牵引打滑

3、管材冷却不均

解决方法

1、降低螺杆喂料区温度

2、调节牵引气压

3、调节水路

八、管内壁有凹坑

产生原因

1、原料水分大

2、填充料分散性差未塑化，杂质

解决方法

1、原料预热干燥

2、换料，调节温度，清洁原料

九、管内壁有焦粒

产生原因

1、机头与口模内壁不干净

2、局部温度过高

3、口模积料严重

解决方法

1、清模

2、检查热电偶是否正常

3、清模，降低温度

十、外径或壁厚随时变化

产生原因

1、挤出速度变化

2、牵引速度发生变化或打滑

3、下料不稳

4、熔体的不稳定性

5、冷却不均

解决方法

1、检查牵引机

2、适当提高压力

3、原料过筛或造粒

4、提高料温，降低线速度，增加模口间隙

5、清理水路

十一、管材壁厚不均

产生原因

1、口模没对中

2、口模温度不均

3、牵引机和定径套口模没对准

4、定径套与口模距离太远

解决方法

1、调节口模同心

2、调节温度

3、牵引机和定径套口模保持在同一轴线上

4、拉近定径套与口模的距离

十二、熔接缝不良

产生原因

1、口模成型段太短

2、熔融温度低

3、模头中塑料分散

4、机头机结构不合理

解决方法

1、换较长口模成型段

2、提高料温

3、清理模头

4、更换或改造

十三、管材过早损坏穿孔

产生原因

1、水泡

2、气泡

3、杂质

4、颜料或填充料分散不良

解决方法

1、干燥原料

2、除湿或降低温度

3、清洁原料或用过滤网

4、调节温度或更换原料

十四、管材过早损坏（脆性破坏）

产生原因

1、料温低

2、温度过高，原料分解

解决方法

1、提高料温

2、清理模具，降低温度

十五、管材开裂

产生原因

1、机头温度低，挤出速度快

2、冷却水太大

解决方法

1、升温，降速

2、减小冷却水流量

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十六、管材圆度不好，弯曲

产生原因

1、口模，芯模中心位置不正

2、机头温度四周不均

3、冷却水离口模太近

4、冷却水喷淋力过大

5、冷却水喷淋太小

6、水位过高

7、牵引机压力过大

解决方法

1、调整同心

2、调节温度

3、调整冷却水位置

4、调节喷头角度

5、清理水路

6、排水

7、调节气压