PE管材再生料的選擇應(yīng)用與質(zhì)量控制淺談

1、目目 錄錄v一、回料存在的問題一、回料存在的問題v二、毛料一般來源二、毛料一般來源v三、回料造粒時配方設(shè)計的關(guān)鍵因素三、回料造粒時配方設(shè)計的關(guān)鍵因素v 1 1、回料的韌性控制、回料的韌性控制v 2 2、回料中的雜質(zhì)控制、回料中的雜質(zhì)控制v四、回料質(zhì)量的檢測方法四、回料質(zhì)量的檢測方法v五、回料管的外觀質(zhì)量改進(jìn)方法五、回料管的外觀質(zhì)量改進(jìn)方法v六、回料管的配方設(shè)計六、回料管的配方設(shè)計說說 明明v以下所涉及的以下所涉及的PE回料只局限在普通回料只局限在普通PE管材用回管材用回料范圍內(nèi)。料范圍內(nèi)。PE回料不能按照國標(biāo)中規(guī)定的方法回料不能按照國標(biāo)中規(guī)定的方法進(jìn)行檢測。以下是本人在實踐中的經(jīng)驗心得，由進(jìn)行

2、檢測。以下是本人在實踐中的經(jīng)驗心得，由于本人水平有限，如有不妥之處，歡迎指正。于本人水平有限，如有不妥之處，歡迎指正。vPE回料質(zhì)量的控制是回料質(zhì)量的控制是PE管材生產(chǎn)中的關(guān)鍵過程。管材生產(chǎn)中的關(guān)鍵過程。一、一、PEPE回料存在的問題回料存在的問題v降解降解 PE PE新料在經(jīng)過多次反復(fù)加工、使用中會發(fā)生不新料在經(jīng)過多次反復(fù)加工、使用中會發(fā)生不同程度的降解，這就導(dǎo)致回料中含有大量的低分同程度的降解，這就導(dǎo)致回料中含有大量的低分子量組分。這些低分子量組分對回料的性能、管子量組分。這些低分子量組分對回料的性能、管材的表面產(chǎn)生不利的影響。材的表面產(chǎn)生不利的影響。v雜質(zhì)雜質(zhì) 這些雜質(zhì)包含無機(jī)物、木屑、

3、袋子紙等。這些雜質(zhì)包含無機(jī)物、木屑、袋子紙等。v質(zhì)量不穩(wěn)定質(zhì)量不穩(wěn)定二、毛料來源二、毛料來源v 市場上供選用的低壓市場上供選用的低壓PEPE毛料品種不多。比較好是大桶料、毛料品種不多。比較好是大桶料、中桶料、低壓薄膜、回收的中桶料、低壓薄膜、回收的PEPE管材（管材（PEPE燃?xì)夤?、燃?xì)夤?、PEPE給水管），給水管），可作為高分子量毛料使用。比較差的小桶、低壓小瓶子，可可作為高分子量毛料使用。比較差的小桶、低壓小瓶子，可作為低分子量毛料使用。作為低分子量毛料使用。v 毛料的質(zhì)量直接決定了回料粒子的質(zhì)量。在選擇毛料的質(zhì)量直接決定了回料粒子的質(zhì)量。在選擇PEPE回料回料供應(yīng)商的時候，要重點考慮供應(yīng)

4、商毛料的來源。供應(yīng)商的時候，要重點考慮供應(yīng)商毛料的來源。三、三、PEPE回料造粒時配方設(shè)計回料造粒時配方設(shè)計v 從回料的加工和成本上考慮，應(yīng)當(dāng)選用高分子從回料的加工和成本上考慮，應(yīng)當(dāng)選用高分子量的毛料與低分子量的毛料混合使用。一方面是量的毛料與低分子量的毛料混合使用。一方面是加工問題，有的毛料黏度很大，單獨(dú)造粒難度很加工問題，有的毛料黏度很大，單獨(dú)造粒難度很大并且造粒過程中質(zhì)量下降嚴(yán)重，加入低分子量大并且造粒過程中質(zhì)量下降嚴(yán)重，加入低分子量的毛料作為高分子量組分的增塑劑（低粘度的的毛料作為高分子量組分的增塑劑（低粘度的PEPE可作為高粘度可作為高粘度PEPE的增塑劑），造粒起來就會容易的增塑劑

5、），造粒起來就會容易的多。另一方面，低分子量毛料價格相對高分子的多。另一方面，低分子量毛料價格相對高分子量毛料價格便宜。量毛料價格便宜。三、三、PE回料造粒時配方設(shè)計回料造粒時配方設(shè)計 回料的韌性是回料最重要的質(zhì)量指標(biāo)。現(xiàn)在PE爆管、卸貨摔裂、在拖拉過程中拉斷的問題大多與回料的韌性有關(guān)。所以說韌性是回料的關(guān)鍵指標(biāo)。影響回料韌性的因素： A. PE回料的相對分子量與分子量分布 在選用回料時，要選擇高分子組分與低分子量組分混合使用，最好從毛料開始控制，造粒后不一定能看的出，因為有的供應(yīng)商使用了分子量調(diào)節(jié)劑。高分子量組分與低分子量組分的比例在7：3為好。1 1、回料的韌性相關(guān)指標(biāo)、回料的韌性相關(guān)指標(biāo)

6、1 1、回料的韌性相關(guān)指標(biāo)、回料的韌性相關(guān)指標(biāo) 熔體質(zhì)量流動速率不能代表熔體質(zhì)量流動速率不能代表PEPE分子量的大小。在實驗室里測的熔分子量的大小。在實驗室里測的熔指是在低剪切速率下測定的，可以認(rèn)為是零剪切速率下的熔體流動速指是在低剪切速率下測定的，可以認(rèn)為是零剪切速率下的熔體流動速率，而料在擠出機(jī)螺桿的剪切下，剪切速率是很高的?；亓鲜歉叻肿勇剩显跀D出機(jī)螺桿的剪切下，剪切速率是很高的?；亓鲜歉叻肿踊旌衔?，其分子量存在分布，其中的高分子組分對低剪切速率下的熔混合物，其分子量存在分布，其中的高分子組分對低剪切速率下的熔體流動影響很大。因此，實驗室里測的熔體質(zhì)量速率不能代表回料分體流動影響很大。

7、因此，實驗室里測的熔體質(zhì)量速率不能代表回料分子量的大小，但可作為一個參考依據(jù)。子量的大小，但可作為一個參考依據(jù)。 PEPE原料的相對分子量對韌性影響的物理解釋（個人理解）。在原料的相對分子量對韌性影響的物理解釋（個人理解）。在PEPE分子量越大，韌性越大。外部重物沖擊時，分子鏈的移動消耗了外部分子量越大，韌性越大。外部重物沖擊時，分子鏈的移動消耗了外部給予的能量。給予的能量。PEPE分子鏈?zhǔn)潜容^結(jié)實的（土話了），因此分子鏈在移動分子鏈?zhǔn)潜容^結(jié)實的（土話了），因此分子鏈在移動過程中消耗的能量越多，則該種過程中消耗的能量越多，則該種PEPE的韌性就越高（這里只考慮純的韌性就越高（這里只考慮純PEP

8、E、也不考慮支化對韌性的影響）。那么在什么情況下分子鏈的移動能消也不考慮支化對韌性的影響）。那么在什么情況下分子鏈的移動能消耗更多的能量？耗更多的能量？三、三、PE回料造粒時配方設(shè)計回料造粒時配方設(shè)計1 1、回料的韌性相關(guān)指標(biāo)、回料的韌性相關(guān)指標(biāo) PEPE分子鏈移動時，會受到阻力，這種阻力包括分子分子鏈移動時，會受到阻力，這種阻力包括分子鏈之間的范德華力、纏結(jié)力。分子鏈移動時，范德華力鏈之間的范德華力、纏結(jié)力。分子鏈移動時，范德華力和纏結(jié)力越大，在分子鏈不斷裂的情況下，則韌性越高。和纏結(jié)力越大，在分子鏈不斷裂的情況下，則韌性越高。分子量越大，則范德華力越大。分子量低時，分子鏈之分子量越大，則范

9、德華力越大。分子量低時，分子鏈之間沒有纏結(jié)，纏結(jié)力就為零。當(dāng)分子量大到一定程度時，間沒有纏結(jié)，纏結(jié)力就為零。當(dāng)分子量大到一定程度時，分子鏈之間就產(chǎn)生了纏結(jié)，并且纏結(jié)點密度隨分子量增分子鏈之間就產(chǎn)生了纏結(jié)，并且纏結(jié)點密度隨分子量增加而呈指數(shù)函數(shù)增加，纏結(jié)力也呈指數(shù)函數(shù)增加。綜合加而呈指數(shù)函數(shù)增加，纏結(jié)力也呈指數(shù)函數(shù)增加。綜合上述，上述，PEPE相對分子量對相對分子量對PEPE的韌性是決定性的。市場上的的韌性是決定性的。市場上的管材韌性差，大多就是管材韌性差，大多就是PEPE回料分子量低造成的。分子鏈回料分子量低造成的。分子鏈纏結(jié)是聚乙烯加工性能和韌性的基礎(chǔ)。分子量低則纏結(jié)纏結(jié)是聚乙烯加工性能和韌

10、性的基礎(chǔ)。分子量低則纏結(jié)點密度低，點密度低，PEPE在加工過程中的流動不穩(wěn)定，并且生產(chǎn)出在加工過程中的流動不穩(wěn)定，并且生產(chǎn)出來的制品韌性差。來的制品韌性差。三、三、PEPE回料造粒時配方設(shè)計回料造粒時配方設(shè)計1 1、回料的韌性相關(guān)指標(biāo)、回料的韌性相關(guān)指標(biāo) B B、共聚、共聚 共聚會大大增強(qiáng)共聚會大大增強(qiáng)PEPE抵抗環(huán)境應(yīng)力開裂的能力。抵抗環(huán)境應(yīng)力開裂的能力。PEPE的開裂主的開裂主要是系帶分子鏈在非晶區(qū)的解纏結(jié)和在晶區(qū)的滑脫造成的。要是系帶分子鏈在非晶區(qū)的解纏結(jié)和在晶區(qū)的滑脫造成的。共聚的共聚的PEPE由于系帶分子較多，分子鏈在非晶區(qū)的纏結(jié)密度較由于系帶分子較多，分子鏈在非晶區(qū)的纏結(jié)密度較大，

11、因此在非晶區(qū)，分子量較難解纏結(jié)，抵抗應(yīng)力開裂的能大，因此在非晶區(qū)，分子量較難解纏結(jié)，抵抗應(yīng)力開裂的能力較強(qiáng)。反之，沒有共聚的力較強(qiáng)。反之，沒有共聚的PEPE在非晶區(qū)的系帶分子少，纏結(jié)在非晶區(qū)的系帶分子少，纏結(jié)點的密度小，解纏結(jié)較容易，容易發(fā)生環(huán)境應(yīng)力開裂。點的密度小，解纏結(jié)較容易，容易發(fā)生環(huán)境應(yīng)力開裂。PE63PE63級原料沒有共聚，抵抗環(huán)境應(yīng)力開裂的能力較差，而級原料沒有共聚，抵抗環(huán)境應(yīng)力開裂的能力較差，而PE80PE80、PE100PE100級原料采用共聚技術(shù)，引入共聚組分如丁烯、己烯、級原料采用共聚技術(shù)，引入共聚組分如丁烯、己烯、辛烯，大大增強(qiáng)了抵抗環(huán)境應(yīng)力開裂的能力。辛烯，大大增強(qiáng)了抵

12、抗環(huán)境應(yīng)力開裂的能力。 因此，我們在選用因此，我們在選用PEPE回料時，高分子量的組分必須是共聚回料時，高分子量的組分必須是共聚的聚乙烯。共聚的聚乙烯抵抗環(huán)境應(yīng)力開裂的能力強(qiáng)，并且的聚乙烯。共聚的聚乙烯抵抗環(huán)境應(yīng)力開裂的能力強(qiáng)，并且韌性很好。韌性很好。三、三、PEPE回料造粒時配方設(shè)計回料造粒時配方設(shè)計1 1、回料的韌性相關(guān)指標(biāo)、回料的韌性相關(guān)指標(biāo)n回料的雜質(zhì)包含無機(jī)物（泥土、石子之類）、木屑、袋子紙等等?；亓系碾s質(zhì)包含無機(jī)物（泥土、石子之類）、木屑、袋子紙等等。n回料在造粒之前必須要清洗干凈，不然泥土、石子之類的容易混回料在造粒之前必須要清洗干凈，不然泥土、石子之類的容易混入粒子中。這些無機(jī)

13、物對管子有較大的影響。較大的石子特別容入粒子中。這些無機(jī)物對管子有較大的影響。較大的石子特別容易造成管材爆管，因此在主機(jī)上最好安裝換網(wǎng)器，把這些較大尺易造成管材爆管，因此在主機(jī)上最好安裝換網(wǎng)器，把這些較大尺寸的雜質(zhì)過濾掉。寸的雜質(zhì)過濾掉。n木屑和袋子紙對管子的影響很大。木屑、袋子紙在管材加工的溫木屑和袋子紙對管子的影響很大。木屑、袋子紙在管材加工的溫度下會氣化，在管材里留下一個的孔，這種類型的孔尺寸較大，度下會氣化，在管材里留下一個的孔，這種類型的孔尺寸較大，有的基本是貫穿管材了。因此回料不要用紙袋子包裝，以免在拌有的基本是貫穿管材了。因此回料不要用紙袋子包裝，以免在拌料時把紙混入。料時把紙混

14、入。n回料中的雜質(zhì)，特別是鋁片容易堵塞多孔板和篩籃，造成模具中回料中的雜質(zhì)，特別是鋁片容易堵塞多孔板和篩籃，造成模具中高溫，溫度可以達(dá)到高溫，溫度可以達(dá)到240240度，這樣高的溫度會使回料的質(zhì)量嚴(yán)重度，這樣高的溫度會使回料的質(zhì)量嚴(yán)重下降，管材變脆。因此，在檢查到模具溫度偏離正常溫度較多時，下降，管材變脆。因此，在檢查到模具溫度偏離正常溫度較多時，應(yīng)立即檢查多孔板和篩籃有沒有杯堵塞。應(yīng)立即檢查多孔板和篩籃有沒有杯堵塞。三、三、PEPE回料造粒時配方設(shè)計回料造粒時配方設(shè)計2 2、回料中的雜質(zhì)回料中的雜質(zhì)控制控制 A、熔指 在測試熔指時，應(yīng)保證物料盡量塑化好。正常料的熔指控制在0.10.8g/10

15、min范圍內(nèi)較好（測試條件：190，5kg），并且擠出的樣條應(yīng)光滑。擠出的樣條用鋒利的刀片割一個小口，割到樣條直徑的一半就可以了，然后用手折，如果是脆性斷裂，說明該回料韌性不好，如果是韌性的不斷裂，則說明回料韌性好。四、回料質(zhì)量的檢測方法四、回料質(zhì)量的檢測方法1、原料質(zhì)量檢測方法四、回料質(zhì)量的檢測方法四、回料質(zhì)量的檢測方法 如果該曲線上熔融峰后面有一個小的熔融峰（位置在如果該曲線上熔融峰后面有一個小的熔融峰（位置在160160度左右），則度左右），則該原料質(zhì)量不怎么好。這個指標(biāo)在有條件的廠家，可作為一個參考指標(biāo)。該原料質(zhì)量不怎么好。這個指標(biāo)在有條件的廠家，可作為一個參考指標(biāo)。n關(guān)于關(guān)于DSCD

16、SC測回料分解溫度的說明：回料在在達(dá)到一定溫度時會發(fā)生熱氧化測回料分解溫度的說明：回料在在達(dá)到一定溫度時會發(fā)生熱氧化降解，由于此過程受氧氣在熔體中移動速率的制約，并且回料中已經(jīng)有部降解，由于此過程受氧氣在熔體中移動速率的制約，并且回料中已經(jīng)有部分降解了，因此用分降解了，因此用DSCDSC測定的分解溫度沒有使用價值，更不能作為判斷管測定的分解溫度沒有使用價值，更不能作為判斷管材成型溫度的指標(biāo)。材成型溫度的指標(biāo)。n上面兩種方法檢測時間比較短，可作為篩選原料的手段。熔指和上面兩種方法檢測時間比較短，可作為篩選原料的手段。熔指和DSCDSC檢測檢測合格后，可小批量做管材試驗下面的幾種性能。合格后，可小

17、批量做管材試驗下面的幾種性能。 焊接性能焊接性能n可以把焊接頭的質(zhì)量作為檢驗原料質(zhì)量的一個指標(biāo)。該指標(biāo)很有用，一般可以把焊接頭的質(zhì)量作為檢驗原料質(zhì)量的一個指標(biāo)。該指標(biāo)很有用，一般焊接頭質(zhì)量較好的情況下，其原料質(zhì)量是很好的。回料質(zhì)量不好時，焊接焊接頭質(zhì)量較好的情況下，其原料質(zhì)量是很好的?；亓腺|(zhì)量不好時，焊接頭在拉伸時容易斷。注意在試驗回料質(zhì)量時，不要摻用其他品種的回料或頭在拉伸時容易斷。注意在試驗回料質(zhì)量時，不要摻用其他品種的回料或新料。新料。 B、用用DSC測熔融曲線測熔融曲線四、回料質(zhì)量的檢測方法l C C、測定斷裂伸長率應(yīng)注意以下兩點：、測定斷裂伸長率應(yīng)注意以下兩點：l（1 1）、試驗回料

18、質(zhì)量的管材壁厚不能大于、試驗回料質(zhì)量的管材壁厚不能大于2525毫米；毫米；l（2 2）、測定斷裂伸長率的刨面應(yīng)平整光滑，否則即使時新料也拉不長。、測定斷裂伸長率的刨面應(yīng)平整光滑，否則即使時新料也拉不長。l（3 3）、測試的溫度：試驗溫度應(yīng)與外界溫度一致，不要像國標(biāo)中規(guī)定的用空、測試的溫度：試驗溫度應(yīng)與外界溫度一致，不要像國標(biāo)中規(guī)定的用空調(diào)控制試驗溫度。調(diào)控制試驗溫度。l斷裂伸長率是排污管（壁厚小于斷裂伸長率是排污管（壁厚小于2525毫米）的一個關(guān)鍵指標(biāo)（排污管的另外一毫米）的一個關(guān)鍵指標(biāo)（排污管的另外一個關(guān)鍵指標(biāo)是環(huán)剛度）。個關(guān)鍵指標(biāo)是環(huán)剛度）。l斷裂伸長率應(yīng)大于斷裂伸長率應(yīng)大于350%350

19、%。注意：同測試焊接性能一樣，在試驗斷裂伸長率時，。注意：同測試焊接性能一樣，在試驗斷裂伸長率時，不要摻用其他品種的回料或新料。不要摻用其他品種的回料或新料。 管材的外觀管材的外觀l回料做的管材外觀應(yīng)在可接受的范圍內(nèi)。回料做的管材外觀應(yīng)在可接受的范圍內(nèi)。 D D、灰分：、灰分：l測灰分的目的是防止供應(yīng)商加入鈣粉。測灰分的目的是防止供應(yīng)商加入鈣粉。五、回料管的外觀改進(jìn)方法五、回料管的外觀改進(jìn)方法 回料管的表面跟新料管的表面區(qū)別較大。在回料 管的表面存在很多低分子組分和無機(jī)雜質(zhì)。這些低分子組分的內(nèi)聚能很小，不耐定徑套的摩擦。下面提供幾種改進(jìn)外觀辦法： 1、加入30%的新料 2、在口模上加聚四氟乙烯板 3、加入高壓料 4、共擠 回料的外觀問題比較復(fù)雜，有待于大家進(jìn)一步探討。六、回料管的配方設(shè)計六、回料管的配方設(shè)計1 1、給水管、給水管 給水管中回料加入量在給水管中回料加入量在30%30%以