怎样加强HDPE波纹管环的强度

     在国标所列的双壁波纹管众多环刚度等级中，SN8系列的管材应用最广，一般地质状况和填埋深度的管道结构设计中，通常认为SN8系列的管材可以能满足管道系统的要求。但在实际生产中，纯料生产出来的波纹管环刚度在6kN/m2左右，没有达到SN8系列管材的标准，甘肃琨腾工程材料有限公司结合生产过程和目前先进的材料技术把HDPE波纹管环的强度又提高了一个台阶。

     摆在生产厂家面前的问题就是在保证波纹管其他性能合格的前提下，怎样有效提高管材的环刚度是一个思考的问题。在挤出工艺一定的前提下，管材的结构和塑料原材料的力学性能决定了产品的力学性能。

     从管材结构的角度来讲，可以通过增加内外壁的壁厚来提高管材的环刚度，   即增加管材的米重，但是该方法的可操作空间较小，其原因一方面是壁厚过厚会缩小管材内部空间，影响流体的通过性，不满足国标对内径的尺寸要求;另一方面，用料量加大会提高生产成本和运输成本，降低了产品的市场竞争力。从原料上考虑，如果能够设法提高原料的弹性模量，同时又能保证管材产品的其他性能在合格范围内，便可解决环刚度低的问题。

     有关规定生产波纹管的原料是聚乙烯树脂含量在80%以上，另外可加入提高管材性能的其他材料。结合聚合物共混理论可以大胆推断，除了可以加入提高原料加工性能的材料之外，加入一些提高其力学性能的材料，如以滑石粉为载体的填料提高管材的环刚度是符合标准的。

     经实践证明随着管材混配料中以滑石粉为主的填料的增加，管材的环刚度呈上升趋势。纯PE料的管材环刚度约为6kN/m2左右，通过不断增加填料含量，可逐步提高到11kN/m2左右。由此可知在一定的比例范围内，加入滑石粉可以增强表观弹性，进而提高管材的环刚度，并且随着填料含量的增加而升高。

     加入填充母料的混配料，经过挤出机高温环境下的搅拌和剪切，滑厂粉粒子充分均匀地分散在聚乙烯基体中，形成应力集中点，能够充分地吸收压力，使波纹管在受到外部压力时不发生结构性破坏，进而提高了混配料的表观弹性模量，可能是其能够提升管材环刚度的原因。

     填充母料的加入，除了能够提升管材的环刚度之外，还能大大降低原料成本。因为通常双壁波纹管所用填充母料的主要成分为滑厂粉，外加少量热塑性载体树脂、稳定剂、抗冲击剂等，其成本远低于PE纯料。用填充母料替代部分PE纯料，可以明显降低管材的原料成本。由于以滑石粉为主的填充母料的成本远低于常用的管材用PE纯料，这对于生产厂家控制成本和提高市场竞争力具有非常积极的作用。假设PE纯料成本为10000元/吨，而该母料的成本为4000/吨，以加10%~20%母料测算，可节约管材成本600元/吨~1200元/吨，这对于管材制造业有着非常重要的意义。

     在纯PE原料中加入部分填充母料，可以一定程度上提高管材的环刚度，但同时也会降低管材的柔韧性和加工性能。因此，在理论上存在着一个合理区间，当母料的比例在此区间内时，管材的环刚度相比纯料生产的产品会有所增强，在达到一定的期望值的同时，其环柔性和抗冲击性能仍能够满足产品标准的要求。