聚乙烯管材技术工艺及发展现状的产业规划

第一节  聚乙烯管材的简介

聚乙烯管材又称为高密度聚乙烯。聚乙烯是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态聚乙烯的外表呈乳 白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种类的化学品会产生化学腐蚀，例如腐蚀性氧化剂（浓硝酸），芳香烃（二甲苯）和卤化烃 （四氯化碳）。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途。（产业规划 ）

第二节 聚乙烯管材的技术工艺

聚乙烯可用很宽的不同加工法制造。包括诸如片材挤塑、薄膜挤出、管材或型材挤塑，吹塑、注塑和滚塑。

挤塑：用于挤塑生产的品级一般具有小于1的熔体指数和中宽到宽的MWD。在加工过程中，低的MI可获得适宜的熔体强度。更宽MWD品级更适于挤塑，因为它们具有更高的生产速度，较低的模口压力而且熔体断裂趋势减少。

聚乙烯有许多挤塑用途，如电线、电缆、软管、管材和型材。管材应用范围从用于天然气小截面黄管到48in直径用于工业和城市管道的厚壁黑管。大直径中空壁管用作混凝土制成的雨水排水管和其它下水道管线的替代物增长迅速。

板材和热成型：许多大型野餐型冷藏箱的热成型衬里是由PE制成的，具有韧性、重量轻和耐用性。其它片材和热成型产品包括挡泥板、槽罐衬里、盘盆防护罩、运输箱和罐。一种大量的增长迅速的片材应用是地膜或池底村里，这是基于MDPE具有韧性、耐化学性和不渗透性。

吹塑：在美国销售的 聚乙烯1/3以上用于吹塑用途。这些范围从装漂白剂、机油、洗涤剂、牛奶和蒸馏水的瓶子到大型冰箱、汽车燃料箱和筒罐。吹塑品级的特性指标，如熔体强度、ES－CR和韧性，与用于片材和热成型应用级相似，故相似品级可以采用。

注射-吹塑通常用于制造更小的容器（小于16oz），用于包装药品、洗发液和化妆品。这种加工过程的一个优点是生产瓶子自动去边角，不需象一般吹塑加工那样的后期修整步骤。尽管有某些窄MWD品级用于改进表面光洁度，一般使用中宽到宽MWD品级。

注塑：聚乙烯有数不清的应用，范围从可重复使用的薄壁饮料杯到5－gsl罐，消费国内生产的聚乙烯的1/5。注塑品级一般熔体指数5～10，有具有韧性较低流动性品级和具有可加工性的较高流动性品级。用途包括日用品和食品薄壁包装物；有韧性、耐用的食品和涂料罐；高抗环境应力开裂应用，如小型发动机燃料箱和90－gal垃圾罐。

滚塑：采用这种加工法的材料一般被粉碎成粉末料，使其在热循环中熔融并流动。滚塑使用两类PE：通用和可交联类。通用级MDPE/聚乙烯通常的密度范围从 0．935到 0．945g/CC，具有窄MWD，使产品具有高冲击性和最小的翘曲，其熔体指数范围一般为3—8。更高MI品级通常不适用，因为它们不具备滚塑制品希望的冲击性和抗环境应力开裂性。

高性能滚塑应用系利用其化学可交联品级的独特性能。这些品级在模塑周期的第一段，流动性好，而后交联以形成其卓越的抗环境应力开裂性、韧性。耐磨性和耐气候性。可交联PE唯一适用于大型容器，范围从500－gal运输各种化学品储罐到20，000－gal农用储箱。

薄膜：聚乙烯薄膜加工一般用普通吹膜加工或平挤加工法。大多数PE用于薄膜，通用低密度聚乙烯（LDPE）或线性低密聚乙烯（LLDPE）都可用。HDPE薄膜级一般用于要求优越的拉伸性和极好的防渗性的地方。例如，聚乙烯膜常用于商品袋、杂货袋和食物包装。

第三节 聚乙烯管材的种类

聚乙烯塑料管材主要分两大类：高密度聚乙烯HDPE（低压聚乙烯）和低密度聚乙烯LDPE（高压聚乙烯）。聚乙烯材料的应用非常广阔，管材领域只是聚乙烯应用领域中的一个重要方面。由于HDPE和LDPE物理性能上存在差异，所以两种材料在管材应用领域上各有不同：低密度聚乙烯（LDPE）具有良好的柔韧性。

但是，抗压耐压强度较低，所以只能用于低压力小直径的管材，它经常被制成盘管而用于农村改水和一些非长期使用的场合。而高密度聚乙烯材料（HDPE）由于具有较好的抗压性能，所以广泛应用于压力管领域（比如给80、PE100。PE80通俗解释就是：该材料管材在20℃，连续受压50年不破坏，管壁承受最小要求强度是：80MPa，依此类推。

第四节 聚乙烯管材的发展现状

在塑料管发展的初期，聚乙烯压力管材的使用是远小于聚氯乙烯的，高性能、高强度的聚乙烯管材。随着HDPE新材料、新技术的出现，这种成本（重量）上的差异发生了很大的变化，随着第二代聚乙烯管材料（相当于PE80）和第代聚乙烯管材料（相当于PE100）的出现，在同样直径200同样压力等级及条件下，相同长度的聚乙烯管材的重量只是UPVC管材重量的93%。

所以，第二代和第三代的聚乙烯管材料不仅显着地提高了PE的最小要求强度，而且也提高了抗环境应力开裂性能，具有显着的抗裂缝快速增长能力，更重要的是在同样使用压力下可以减少壁厚，增加输送截面。而在同样壁厚下增加所用的压力，提高输送能力（例如：在同样壁厚下输送天然气，

使用PE100的聚乙烯管输送压力可以达到10巴，用PE80聚乙烯管输送压力只能达到8巴）。随着聚乙烯技术的改进，经济效益是着的。最近有报道说，第四代聚乙烯管材料PE125已经开发成功，由此可以预测，更大直径、更具经济性的聚乙烯压力管道更具有广阔的使用领域。

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