董善波

(寧波市科技園區(qū)新力塑業(yè)有限公司，浙江 寧波 315503）

1 實(shí)驗(yàn)初期準(zhǔn)備

1.1 主要材料

聚乙烯：PE100，北歐化工（上海卜力貿(mào)易有限公司經(jīng)銷）；PE100專用黃色母料：北歐化工（上海卜力貿(mào)易有限公司經(jīng)銷）；銅電阻絲：Dn006，寧波飛虹聯(lián)合新材料有限公司；電阻絲包覆線：寧波市高新區(qū)盛海電線有限公司。

1.2 儀器設(shè)備

注塑機(jī)：HTK450X1，中國(guó)海天公司；模具：Dn75，黃巖市四通模具廠；電熔焊接機(jī)：DRJ—III，杭州環(huán)眾電子設(shè)備有限公司；管材耐壓試驗(yàn)機(jī)：XGY—B系列，石家莊開(kāi)發(fā)區(qū)中實(shí)檢測(cè)設(shè)備有限公司；熔體流動(dòng)速率儀：XNR—400B，長(zhǎng)春長(zhǎng)城試驗(yàn)機(jī)有限公司；直流低電阻測(cè)試儀：TH2513，常州市同惠電子有限公司。

1.3 試樣制備

工作人員應(yīng)嚴(yán)格按照一定規(guī)范進(jìn)行管件配比，主要數(shù)值是PE燃?xì)夤芗Ｓ昧虾蛯Ｓ蒙噶０促|(zhì)量比100∶1.5[1]。工作人員要用自動(dòng)吸料機(jī)，將這些混合料加入到注塑機(jī)的上料斗中，然后生產(chǎn)出Dn75型號(hào)的PE燃?xì)怆娙酃芗?，生產(chǎn)出這種管件后，要在常溫環(huán)境下，放置24 h。工作人員要使用和電熔機(jī)同種規(guī)格的PE燃?xì)夤?，進(jìn)行電熔連接，記錄測(cè)試的試用試樣。

1.4 性能測(cè)試

工作人員要測(cè)定PE燃?xì)夤芗?，然后分析管件在電熔連接中的耐氣密性。PE燃?xì)夤芗诔瞿＞吆?，要在室溫環(huán)境下，放置24 h，然后和管材電熔進(jìn)行妥善連接。工作人員要分析試樣在室溫放置24 h后，在氣體打壓下的影響，分析壓力在什么數(shù)值下，管材可能會(huì)漏氣，在哪個(gè)連接部位。

2 PE燃?xì)怆娙酃芗娙圻B接耐氣密性分析

2.1 銅電阻絲外包覆料

PE燃?xì)夤芗饕怯蒔E100和專用的黃色母料共同生存出的，這種材料的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率比較固定，一般都在0.64 g/10 min左右，要想改變這個(gè)數(shù)值，工作人員可以改變外在的電阻絲包覆材料，這個(gè)過(guò)程可以通過(guò)改變PE100和專用黃色母料實(shí)現(xiàn)[2]。不同的比例能夠生產(chǎn)出不同的混合料，并具有不同的性質(zhì)，在電熔連接中，氣密性也有所不同。圖1為包覆料與氣密性之間的聯(lián)系。

圖1 包覆料與PE燃?xì)夤芗娙圻B接氣密性之間的聯(lián)系

從圖1中可以看出，包覆料的MFR比較大時(shí)，能夠?qū)е翽E燃?xì)怆娙酃芗哪蜌饷苄栽黾?。?dāng)包覆料的數(shù)值增加到0.64 g/10 min時(shí)，PE燃?xì)夤芗臍饷苄赃_(dá)到最高點(diǎn)[3]。之后，即使包覆料的MFR繼續(xù)升高，PE燃?xì)夤芗臍饷苄砸膊粫?huì)增加，反而會(huì)降低。產(chǎn)生這種情況的原因主要是相似相容原理，高分子材料具有相似的理化性能，就具有較好的相容效果。在實(shí)驗(yàn)中，同一種樹(shù)脂，MFR的相容性越高，能夠達(dá)到的相容性也就越高，所以在與管材的電熔連接中，PE燃?xì)夤芗c管材MFR比較相近，其電熔連接后的氣密性也比較好。

2.2 銅電阻絲通電時(shí)間

工作人員要選用合適的電阻，對(duì)管材、管件的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率進(jìn)行控制，從而生產(chǎn)出規(guī)定規(guī)格的管材。在實(shí)驗(yàn)分析中，PE燃?xì)夤芗?huì)受到通電阻絲通電時(shí)間的影響，通電時(shí)間越長(zhǎng)，PE燃?xì)夤芗陔娙圻B接中的氣密性就越高，但是其有峰值，當(dāng)通電時(shí)間達(dá)到80 s時(shí)，PE燃?xì)夤芗陔娙圻B接中的氣密性最高，即使通電時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng)，PE燃?xì)夤芗臍饷苄砸膊粫?huì)增加，反而會(huì)降低。出現(xiàn)這種情況的主要原因是，當(dāng)通電時(shí)間不達(dá)標(biāo)時(shí)，PE燃?xì)夤芗c其他管材之間沒(méi)有充分熔融，有間隙存在，所以電熔連接的氣密性不好，而超過(guò)峰值后，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，這種熔融效果會(huì)逐漸冷卻，并有空洞產(chǎn)生。只有適當(dāng)?shù)耐姡拍鼙苊夤芗凸懿闹g出現(xiàn)裂縫和空洞，影響電熔連接的氣密性。

2.3 銅電阻絲的電阻

工作人員通過(guò)改變銅電阻絲的圈數(shù)，能夠改變銅電阻絲的電阻，從而對(duì)通電時(shí)間進(jìn)行控制。在使用規(guī)定不同的PE燃?xì)怆娙酃芗?，工作人員要記錄管件和管材之間的的氣密性連接，對(duì)PE燃?xì)夤芗c其他管材電熔連接的氣密性進(jìn)行分析，結(jié)果如圖2所示。

圖2 電阻對(duì)PE燃?xì)夤芗娙圻B接的氣密性的影響

從圖2可知，銅電阻絲電阻升高時(shí)，能夠?qū)е翽E燃?xì)怆娙酃芗哪蜌饷苄栽黾印．?dāng)銅電阻絲電阻增加到0.8Ω時(shí)，PE燃?xì)夤芗臍饷苄赃_(dá)到最高點(diǎn)，并趨于穩(wěn)定。

2.4 管材、管件配合尺寸

工作人員要選用合適的電阻，對(duì)管材、管件的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率進(jìn)行控制，從而生產(chǎn)出規(guī)定規(guī)格的管材。通過(guò)改變PE燃?xì)夤芗鈴匠叽?，?huì)改變PE燃?xì)夤芗凸懿闹g的關(guān)系。工作人員記錄這種試驗(yàn)結(jié)果，分析電熔連接后，PE燃?xì)夤懿牡哪蜌饷苄裕唧w情況如圖3所示。

圖3 管材、管件配合尺寸對(duì)管件電熔連接氣密性的影響

從圖3中可以看出，PE燃?xì)夤芗㈦娙酃芗g的配合尺寸增大，能夠?qū)е翽E燃?xì)怆娙酃芗哪蜌饷苄越档汀．?dāng)管件之間的配合尺寸增加到0.26 mm時(shí)，PE燃?xì)夤芗臍饷苄蚤_(kāi)始降低。出現(xiàn)這種情況是因?yàn)镻E燃?xì)夤懿暮碗娙酃芗g，沒(méi)有充分填實(shí)，并有一定孔隙，在冷卻之后形成空洞，影響了電熔連接的氣密性。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上文對(duì)PE燃?xì)夤芗娙圻B接氣密性分析，工作人員在進(jìn)行PE燃?xì)夤芗娙圻B接時(shí)，要充分考慮銅電阻絲外包覆料MFR、銅電阻絲通電時(shí)間、銅電阻絲電阻大小、PE燃?xì)夤懿?、電熔管件之間的配合尺寸等因素，避免其對(duì)電熔連接后的氣密性產(chǎn)生較大的影響。工作人員要生產(chǎn)一定規(guī)格的PE燃?xì)怆娙酃芗紤]自身的實(shí)際時(shí)間，合理配置包覆料的比例0.64 g/10 min，保證通電時(shí)間為80 s，銅電阻絲電阻為0.8 Ω，PE燃?xì)夤懿?、電熔管件之間的配合尺寸在0.05～0.2 mm。具備這些條件之后，生產(chǎn)的PE燃?xì)夤芗軌蛟陔娙圻B接中達(dá)到的耐氣密性最為理想。

[1]袁飛. PE燃?xì)怆娙酃芗娙圻B接耐氣密性的研究[J]. 塑料工業(yè)，2010，04：45～47.

[2]徐松強(qiáng). PE燃?xì)夤艿肋B接方式探討[J]. 煤氣與熱力，2010，03：6～8.

[3]袁飛，黃強(qiáng). PP-B電熔管件的研究及應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用，2010，04：31～33.