管材专用PE100-RC的结构与性能

研究了国内外3种管材专用耐开裂PE100级聚乙烯(PE100-RC)的结构与性能,从而找出其性能上的差异。结果表明:进口PE100-RC1相对分子质量分布更宽,兼顾加工性能和力学性能;进口PE100-RC2刚性偏低,抗氧化性能优;优化工艺后的国产PN049-030-122RC刚韧平衡性能好,多分散指数提高,改善了管材的加工性能。PN049-030-122RC通过了8 760 h的耐慢速裂纹增长测试,成为国内首家应用于非开挖管道施工的原料;同时通过GB/T 17219—1998的检测,满足生活饮用水管的要求。     

独石化高性能PE100管材专用料成功试产

正独山子石化开发的高耐慢速裂纹增长性能聚乙烯PE100(简称PE100-RC)管材专用料成功试产,产品分子结构特性与进口料基本相当,标志着我国石油PE管材料家族又添新成员。独山子石化公司研究院和乙烯厂结合PE100-RC管材料标准要求,通过典型市售料结构剖析、分子量分布设计、聚合原料配方调整、结构—工艺关联性控制,最终成功试生产     

聚乙烯承压管道及原料耐慢速裂纹增长测试标准及实验要求

聚乙烯(PE)管材在施工和使用过程中会产生裂纹并缓慢扩展,评价耐慢速裂纹增长性能包括原料测试和管材测试两部分。介绍了国际标准和国家标准中关于耐慢速裂纹增大试验的要求、原理和应用,并列举了通过切口试验加速老化评价和预测 PE 原料长期性能和使用寿命的几种方法。     

橙色燃气管专用HDPE的性能

研究了橙色燃气管专用高密度聚乙烯7600MO的基础性能,并与同类进口产品(记作GW)进行了对比,分析了其结构与性能。结果表明:7600MO的拉伸屈服应力、弯曲模量以及拉伸断裂应力均与GW相当;用7600MO挤制的管材通过了长期静液压实验,说明7600MO满足PE100级管材的分级要求;用7600MO挤制的管材通过耐快速裂纹扩展、耐慢速裂纹增长、耐气体组分以及耐候性能测试,符合GB 15558.1—2003和ISO 4437:2007要求。     

聚乙烯管材慢速裂纹增长性能及其评价方法

简要概述了聚乙烯(PE)管材的慢速裂纹增长性能,全面介绍了评价慢速裂纹增长性能的各种试验方法。详细分析了聚乙烯给水管和燃气管的国家标准与国际标准对慢速裂纹增长性能的要求及其差异;同时还分析了PE100+协会、国内G5+质量控制小组以及最新的PAS 1075标准对聚乙烯管道产品的慢速裂纹增长性能要求的区别。最后就聚乙烯慢速裂纹增长性能评价方法的发展方向及其应用进行了分析与展望。     

管件专用PE100级树脂的工业开发

通过研究参比树脂性能,确定了管件专用PE100级聚乙烯的结构特点:熔体流动速率、韧性接近PE80级树脂,密度、刚性接近PE100级树脂,抗热氧老化体系与PE80级、PE100级树脂一致,片晶相对较薄,系带分子缠结效果较好,小分子峰型较为靠右且峰面积较大,大分子峰型较为靠左。通过工业化生产、工艺调整保证了产品质量。结果表明:TUB121N3000M的熔体流动速率较高,相对分子质量分布较窄,力学性能优于参比树脂;制品的相容性试验、静液压试验、剥离试验和快速开裂试验全部通过测试,符合PE100级标准要求。     

旋转挤出聚乙烯管的耐慢速裂纹增长性能研究

利用旋转挤出加工制备了聚乙烯(PE100)管,采用扫描电子显微镜(SEM)、示差扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)研究了芯轴旋转速度(MRS)、测试时间、结晶结构及微观形态对PE100管耐慢速裂纹增长(SCG)性能的影响.结果表明,芯轴旋转可降低管材中PE的晶片厚度和晶粒尺寸,增加晶片间的tie分子链密度,提高结晶度,改善PE100管的耐慢速裂纹增长性能.当芯轴旋转速度为7.5 r/min时,PE管的耐SCG性能最佳,在测试时间(312 h)内,缺口裂纹无明显增长.     

管道用PE100级树脂的性能分析及发展趋势

简要概述了聚乙烯(PE)管道发展历程。介绍了管道用聚乙烯的国内外标准要求;针对目前市场上存在的5种不同等级PE100树脂(包括低熔垂PE100、高抗应力开裂PE100、耐高温PE100、耐消毒剂PE100和PE112),从耐温性、抗坍落度、耐氯消毒性、最小要求强度、耐慢速裂纹增长和抗快速裂纹扩展等6个维度分析比较了它们的性能特点。提出了下一代PE管材树脂发展建议。     

2015版国家标准《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第1部分:管材》分析

综述了GB 15558.1《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第一部分:管材》在材料形式、混配料指标、管材指标、新增制品类型方面的主要变化,并分析了发生变化的原因。修订后的标准,原料及管材颜色更明确,氧化诱导时间、熔体质量流动速率、炭黑分散检测方法更加合理,更符合PE管道韧性增加发展趋势,对80℃长期静液压强度(LTHS)试验和耐快速裂纹扩展试验(RCP)要求更高。管材加工企业应严公差生产,保证管材的抗裂纹延展性能符合要求。建议原料生产商加强跟踪材料的RCP性能,加快高耐慢速裂纹增长性能PE100混配料的研发。     

聚乙烯管材发生慢速裂纹增长的影响因素及对策

耐慢速裂纹增长性能是提高聚乙烯（PE）管材耐用性的关键因素。文章综述了PE管材发生慢速裂纹增长的机理和影墒因素,最后给出了提高PE管材耐慢速裂纹增长性能的改进措施。     

应变硬化模量评价聚乙烯管材专用料SCG性能方法研究

通过研究不同等级聚乙烯管材专用料在不同测试温度下的应力-应变行为,建立了以应变硬化模量评价聚乙烯管材专用料耐慢速裂纹增长(SCG)性能的快速评价方法。结果表明,80℃时样品的应变硬化模量测试值可以有效评价样品SCG性能。通过分析动态力学性能研究了该方法原理,当测试温度高于样品α松弛峰温时,晶区分子链在应力作用下解缠结、取向,与慢速裂纹增长过程中的分子链运动相似,因此可以用来表征慢速裂纹增长性能。     

国家标准《燃气用埋地聚乙烯管材》2003版之分析

通过分析2003版与1995版国家标准《燃气用埋地聚乙烯管材》,介绍了2003版标准中新增的耐快速裂纹扩展和耐慢速裂纹增长两项重要性能。建议聚乙烯(PE)管材原料生产厂按照新标准的要求生产、评价燃气用埋地PE管材原料．以期提高我国PE管材开发和应用水平。     

基于应变硬化与微观结构相关性的PE管材耐慢速裂纹扩展性能研究

对于应用于燃气和给水行业的聚乙烯(PE)管材,耐慢速裂纹扩展(SCG)性能是评价其是否能够长期服役的重要指标。采用应变硬化试验法得到PE100RC和PE100管材试样的应变硬化模量,并对其与重均分子量、分子量分布、共聚单体含量及类型、片晶厚度等微观结构参数之间的相关性进行研究,以期更为准确地理解和评价PE管材耐慢速裂纹扩展性能。结果表明,相对于其他微观结构参数,共聚单体类型和片晶厚度与PE管材的耐慢速裂纹扩展性能之间有更加明显的相关性;结合应变硬化模量与微观结构参数对PE管材慢速裂纹扩展性能进行评价可以提高其结果的准确性;PE100RC在应变硬化与微观结构参数表征上都比PE100表现得更优异,PE100RC具有更加优良的耐慢速裂纹扩展性能。     

HDPE燃气管专用料6380 MBL的性能

研究了高密度聚乙烯(HDPE)燃气管专用料6380 MBL的性能,尤其是长期静液压最小要求强度(MRS)、耐快速裂纹扩展(RCP)、耐慢速裂纹增长(SCG)和耐气体组分。对该专用料的质量认证结果表明:MRS为8 MPa,RCP的小尺寸稳态试验的临界压力大于0.85 MPa,SCG大于或等于500 h,耐气体组分时间大于或等于20 h。6380 MBL符合ISO 4437:2001和GB/T 15558.1—2003的性能要求,并且RCP、SCG性能优良。     

PE 100级管材专用树脂的开发

介绍了PE100级管材专用树脂的开发历程及等级认证结果;研究了管材专用树脂的常规性能、加工性能及短期静液压强度。结果表明：开发的2种管材专用树脂的应力置信下限值分别为10．261MPa和10．446MPa．达到PE100级,两者的加工性能均好。DGDB 2480 HBK的耐慢速裂纹增长性能超过500h．短期静液压强度达到GB 15558．1～2003要求,可用于PE100级燃气管的生产。     

PE材料裂纹扩展行为分析及蠕变寿命预测

聚乙烯(PE)管材性能优良,应用广泛,其安全可靠性至关重要。慢速裂纹增长(SCG)失效是静载工作条件下聚乙烯管道主要隐患之一。采用预制裂纹圆棒试验法(CRB方法)对常见PE 100材料进行疲劳试验分析,探讨了载荷参数对裂纹扩展、疲劳寿命及断裂性能的影响,并预测了其蠕变寿命,确定了指定使用寿命下的允许缺陷参数。     

PE燃气管道力学失效模式分析

PE燃气管材力学指标主要有断裂伸长率、短期静液压强度、拉伸强度、耐慢速裂纹增长性能,导致管材力学指标失效的原因有:原材料的性能、工艺控制与人员操作、取样方式、试验设备和试验人员操作、设备和模具等因素。     

聚乙烯管材应变硬化模量与裂纹扩展速率相关性研究

采用应变硬化试验和锥体试验分别得到不同聚乙烯100（PE100）管材试样的应变硬化模量和裂纹扩展速率,并对它们之间的相关性进行研究,以期验证应变硬化试验法评价PE管材耐慢速裂纹扩展性能的正确性。结果表明,锥体试验中PE管材试样的裂纹扩展程度随着试验时间的增加而增大;应变硬化试验和锥体试验对不同PE管材试样的耐慢速裂纹扩展性能评价结果完全相同,应变硬化试验法评价PE管材耐慢速裂纹扩展性能的正确性得到验证;应变硬化试验不仅误差较小,而且可以区分不同牌号PE100管材耐慢速裂纹扩展性能的细微差异,评价结果相对于锥体试验要更加可靠。     

独山子石化公司PE100级管材树脂及其混配料通过鉴定

2012年11月15日,由中国石油天然气股份有限公司(简称中国石油)独山子石化分公司(简称独山子石化公司)开发生产的PE100级管材专用高密度聚乙烯TUB121N3000及其混配料通过中国石油的成果鉴定。TUB121N3000混配料在生产厂家进行了燃气管应用,不论是树脂加工性能还是制品的物理、化学     

基于应变硬化模量方法评价聚乙烯管材耐慢速裂纹增长性能研究进展

概述了聚乙烯（PE）管材3种典型失效破坏模式（韧性破坏、脆性破坏、热氧老化破坏）,简述了慢速裂纹增长的分子机理和断裂力学机理,详细介绍了应变硬化模量（SH）方法的测试原理和试验过程,介绍了目前SH法测试与材料微观结构相关性的研究进展,综述了国内外关于SH法评价管材耐慢速裂纹增长性能的可靠性研究以及应用SH法评价材料耐环境应力开裂性能的研究进展,并对应用SH法在控制产品质量方面提出展望。