在相當多的用途中(如薄膜),聚烯烴PPH基礎樹脂可不再配以任何添加劑而單獨使用,或僅為著色目的而與色母料配合使用。這種情況下,通常在樹脂廠已配有滿足加工需求量的抗氧劑,但對于制造聚烯烴PPH管材的材料來說,通常應包括兩個穩定體系,而且必須滿足較長期的穩定效果。
(1)氧化穩定體系氧化穩定體系的作用是保證樹脂在加工成管材的過程中和管材的二次受熱(如焊接)時,不致遭到氧化破壞;對于熱水管應用,氧化穩定體系的長期持久性對熱水管的安全使用尤為重要。
(2)光穩定體系光穩定體系的作用是保證管材在貯存期間或露天使用時,免于紫外輻射的破壞。
在相應的聚烯烴PPH管產品標準中,對兩個穩定體系的穩定效果,目前的標準通常未對光穩定效果做出要求。但在管材貯存、管子安裝使用過程中,要避免紫外線的輻射。應注意的是,已明確提出原料的光穩定效果問題。有一些原材料制造商已明確提出原料的光穩定效果問
高分子材料的氧化作用可發生于高分子材料的合成、貯存及其加工和最終應用的各個階段。聚烯烴樹脂在送到管材生產廠之前,應經過一定的穩定處理。抗氧劑的施用時間,可于樹脂的合成直至造粒的各個工序。至少,在聚合階段就要施用部分抗氧劑;在最后的造粒工序再進一步投加抗氧劑。所以需要添加穩定劑的量通常也多些基礎樹脂通常不加人光穩定劑。
聚烯烴PPH管材通常采用粒料,采用單螺桿擠出機擠出成型。以聚乙烯壓力管材料來說,國際上通行的是由樹脂生產廠直接出品包含必要穩定體系和顏料的管材料,一般稱之為混配料;國內也有通過對樹脂制造廠出品的基礎樹脂進行改性,重新造粒,用于制造管材,稱為改性料;此外,一種制造成本較低的管材做法是在管材制造廠,把基礎樹脂與母料(包含有必須的穩定體系和顏料)進行混合,然后直接通過擠出機擠出成型管材,該種方法被認為是降低管材制造成本的一種比較有前途的辦法,但為使添加劑的分散均勻,該分法對設備有特殊的要求。采用通常用于擠出聚烯烴PPH管的擠出機,分散效果比較差,不能滿足標準要求。
目前聚烯烴壓力管存在如下幾種材料路線。
(1)混配料樹脂廠直接出品;包含必要的穩定體系和顏料;有明確的材料等級。
(2)本色料+色母校(機械方法預混合)本色料由樹脂廠直接出品;包含必要的穩定體系,但不包含顏料;有明確的材料等級。
(3) 改性料包含必要的穩定體系和顏料;沒有明確的材料等級。
(4)基礎樹脂+功能母粒(機械方法預混合) 功能母粒包含必要的穩定體系和頤料。
(機械方法預混合)
(5)基礎樹脂+色母拉(機械方法預混合) 色母粒主要起著色作用。
PPH管材料的選擇一方面要看是否有明確的長期強度(即材料等級),另一方面,材料性能的穩定是非常重要的。對于埋地燃氣管、市政給水管、建筑內冷熱水管,國際上通行50年壽命的要求。我國相應國家標準的要求同此。因此,要求材料具有明確的等級。埋地燃氣管、建筑內冷熱水管,使用的安全性要求非常高,因為混配料的安全保障性高,通常只有混配料才適用。一些熱塑性壓力管(如PVC-U)質量保證的一個薄弱環節是管材工廠對原料的配制,因此混配料是聚烯烴制做高質量PPH管的一大優勢。
對于沒有50年使用壽命要求的應用領域,如村鎮改水管、灌溉管和一些臨時性管線,從成本角度考慮,可以采用“基礎樹脂+色母粒”等方法,但基礎樹脂要采用適用于做管子的PPH管材級樹脂。
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