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pe100管材专用料耐压性能与分子结构的分析

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塑料 2017年第5期46卷 124-126,129页

作者：王华刘晓舟张瑞中国石油大庆化工研究中心黑龙江大庆163714 中国石油天然气股份有限公司炼油与化工分公司科技信息处北京100007

采用凝胶渗透色谱分析(GPC)、管材静液压测试等方法研究并对比了国产Hostalen淤浆工艺生产的不同批次pe100管材专用料HM100的结构与性能,考察了HM100批次性能的稳定性,pe100管材专用料耐压性能与基础物性、力学性能以及分子结构之间的... 详细信息

采用凝胶渗透色谱分析(GPC)、管材静液压测试等方法研究并对比了国产Hostalen淤浆工艺生产的不同批次pe100管材专用料HM100的结构与性能,考察了HM100批次性能的稳定性,pe100管材专用料耐压性能与基础物性、力学性能以及分子结构之间的关系。结果表明:HM100批次之间工艺调整频繁,指标波动范围大,导致其管材制品的性能不稳定,尤其是耐压性能;HM100的力学性能与其管材制品的耐压性能无直接相关性;HM100的分子结构不合理,说明其结晶结构以及系带分子结构均存在缺陷,这也是导致部分产品耐压实验不合格最重要的因素之一,因此,必须从聚合工艺的角度进行优化,调控分子结构,进一步提升产品的耐压性能。

关键词：高密度聚乙烯 pe100 淤浆工艺静液压实验分子量分布

不同乙烯淤浆聚合工艺制备的pe100级管材性能

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石油化工 2020年第9期49卷 856-861页

作者：王喆刘涛中国石油兰州石化公司甘肃兰州730060

选取了几套淤浆聚合工艺生产的pe100树脂,包括CX树脂、Hostalen树脂、ADL树脂和Inoes树脂,利用GPC、DSC、13C NMR等方法,分析了不同pe100产品的分子量及其分布、热性能和共聚性能,并考察了不同pe100管材的力学性能和流变性能等。实验结... 详细信息

选取了几套淤浆聚合工艺生产的pe100树脂,包括CX树脂、Hostalen树脂、ADL树脂和Inoes树脂,利用GPC、DSC、13C NMR等方法,分析了不同pe100产品的分子量及其分布、热性能和共聚性能,并考察了不同pe100管材的力学性能和流变性能等。实验结果表明,相对其他树脂,CX树脂的分子量分布宽度适中,拥有更多的系带分子,具有较好的耐环境应力开裂性能、耐慢速裂纹增长性能、抗蠕变性能以及较高的冲击强度。CX树脂结晶度较高,树脂中共聚单体更均匀地分散在大分子上,且共聚单体为分子链较短的丁烯。CX树脂具有较强的拉伸性能,成颈宽度较宽,制备的管材制品抗熔垂能力较强,挤出加工性能优异。

关键词： pe100 CX工艺分子量及其分布热性能力学性能

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pe100材料的湿热老化性能及其寿命预测

塑料 2015年第6期44卷 9-11页

作者：田瑶君秦军熊玉竹田瑶珠铜仁市特种设备检验所贵州铜仁554300 国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心贵州贵阳550014 贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025

通过不同温度下人工湿热老化试验,测试和研究了pe100材料的力学性能及其相对分子质量变化规律,并采用阿伦尼乌斯方程预测了其在常温下的老化寿命。

关键词： pe100 湿热老化阿伦尼乌斯方程老化寿命预测

结晶分级技术表征pe100级与耐热级管材树脂结构的差异性

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塑料工业 2015年第1期43卷 121-124页

作者：刘利慧胡跃鑫钱新华陈月韩向艳雷良才辽宁石油化工大学化学与材料科学学院辽宁抚顺113001 中国石油抚顺石化公司辽宁抚顺113008

通过逐步等温结晶分级技术(SIS)、升温淋洗分级技术(TREF)和连续自成核退火分级技术(SSA)表征了聚乙烯(pe)100级管材树脂GC100S和耐热级管材树脂4731B结构的差异性。结果表明,4731B和GC100S树脂的熔融温度、结晶温度、结晶度、片晶厚度... 详细信息

通过逐步等温结晶分级技术(SIS)、升温淋洗分级技术(TREF)和连续自成核退火分级技术(SSA)表征了聚乙烯(pe)100级管材树脂GC100S和耐热级管材树脂4731B结构的差异性。结果表明,4731B和GC100S树脂的熔融温度、结晶温度、结晶度、片晶厚度及共聚单体在主链中的分布状况基本相同,主要区别在于含有共聚单体的聚乙烯分子链的相对含量不同,4731B不含或含有少量共聚单体的聚乙烯分子链的含量比GC100S多。

关键词：聚乙烯100级管材耐热聚乙烯管材结晶分级 pe100

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pe100管裂纹扩展行为研究及寿命预测

PE100管裂纹扩展行为研究及寿命预测

作者：李海静河北工业大学

学位级别：硕士

自20世纪50年代开始,聚乙烯(pe)压力管道凭借其良好性能在燃气输送、给水、排污、农业灌溉、矿山沙浆输送以及油田、化工等管道工程领域得到了广泛应用,这便要求pe管道在使用中具有足够的安全性和使用寿命。蠕变裂纹增长(CCG)亦称慢速... 详细信息

自20世纪50年代开始,聚乙烯(pe)压力管道凭借其良好性能在燃气输送、给水、排污、农业灌溉、矿山沙浆输送以及油田、化工等管道工程领域得到了广泛应用,这便要求pe管道在使用中具有足够的安全性和使用寿命。蠕变裂纹增长(CCG)亦称慢速裂纹增长(SCG)失效被认为是造成聚乙烯管道失效、影响管道寿命最重要的隐患之一。实际使用中,pe管常采用电熔和热熔连接,焊接接头缺陷和管道安装过程中的划痕成为裂纹萌生及扩展的敏感区,并对管道在一定期限内的安全使用造成严重影响。因此深入了解pe材料母材及其焊接区域的裂纹扩展行为对保证pe管的安全使用至关重要。本文根据GB/T8804-2003对pe100材料的母材及焊接区进行拉伸试验,测定了材料两区域的的屈服应力σ、断裂伸长率Δ和弹性模量E,并分析了焊接对材料这些性质的影响。试验表明,焊接对pe100材料的屈服应力和弹性模量E影响较小,但焊接区塑性变形能力比母材区差,其断裂伸长率大约是母材区的17.03%。根据ISO 18489-2015标准,采用预制裂纹圆棒(CRB)试验法,在不同应力比R及初始应力强度因子K下,对材料母材区及焊接区进行疲劳试验,测定了不同载荷参数及焊接对其裂纹扩展的影响。基于CRB试验外推预测材料母材区及焊接区的蠕变寿命,外推结果表明,在规定使用年限50年内,pe100母材区允许的最大初始缺陷值为K=0.60 MPa m,焊接区为K=0.56 MPa m,焊接区比母材区小约6.7%;相同初始缺陷值K下,蠕变寿命焊接区比母材区降低约37.71%8.19%。借助扫描电镜(SEM)观察断面形貌,对比分析焊接对材料抗裂纹扩展能力的影响,并指出造成母材区和焊接区寿命差异的原因。分析表明,焊接引入了微孔洞和微球晶缺陷,并使材料纤维坚韧程度降低,导致焊接区抗裂性能下降。

关键词： pe100 焊接影响 CRB 疲劳裂纹扩展蠕变寿命预测 SEM断面分析

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pe100/PA6共混合金制备及性能研究

PE100/PA6共混合金制备及性能研究

作者：袁园北京化工大学

学位级别：硕士

双峰聚乙烯是指分子量呈双峰分布的聚乙烯,其中的低分子量部分提供了良好的加工性能,高分子量部分提供较好的力学性能,它是继茂金属聚乙烯之后的又一新型材料,由于它特殊的结构使得双峰聚乙烯比普通聚乙烯具有更高的强度、韧性及耐环境... 详细信息

双峰聚乙烯是指分子量呈双峰分布的聚乙烯,其中的低分子量部分提供了良好的加工性能,高分子量部分提供较好的力学性能,它是继茂金属聚乙烯之后的又一新型材料,由于它特殊的结构使得双峰聚乙烯比普通聚乙烯具有更高的强度、韧性及耐环境应力开裂。由于它是一种新型的材料,人们对它的加工和使用还处在摸索阶段。国内外对它的研究都集中在两个方面：一是开发新型双峰聚乙烯生产用催化剂;二是研究其结构和性能之间的关系。pe100是近几年快速发展起来的双峰聚乙烯,具有更高的应力和抗裂性能,它广泛用于管材,主要特点是耐压等级提高,相同压力下管壁可以更薄,但其耐热性不好,限制了其生产应用。本文应用双螺杆挤出机,采用尼龙6(PA6)改性pe100,熔融挤出制备pe100/PA6共混物,系统研究了加工温度、共混工艺、增容剂种类、不同黏度的PA6对共混物力学性能、耐热性、结晶行为、形态结构及动态流变行为的影响。研究结果表明：加工温度及共混工艺对共混物力学性能影响不大;随增容剂POE-g-MAH或HDpe-g-MAH添加量的增加,pe100/PA6(100/7)共混物的拉伸强度有所提高,然后降低,在含量3%左右时达到最大;冲击强度和断裂伸长率随POE-g-MAH含量的增加而增加,随HDpe-g-MAH含量的增加先增加后降低,在含量为5%左右时达到最大;pe100/PA6 (100/7)共混物的耐热性随POE-g-MAH或HDpe-g-MAH含量的增加先增加后降低,在POE-g-MAH或HDpe-g-MAH含量在3%左右时达到最大;POE-g-MAH或HDpe-g-MAH均使pe100/PA6 (100/7)共混物的复数黏度、储能模量、耗能模量增加,剪切应力均降低;POE-g-MAH或HDpe-g-MAH能使pe100/PA6 (100/7)共混物中PA6分散相的粒径减小,粒径分布变的均匀,相界面趋于模糊。对比相容剂POE-g-MAH或HDpe-g-MAH对共混物力学性能、形态结构的影响,发现HDpe-g-MAH的增容效果更好。采用HDpe-g-MAH做增容剂,发现pe100/PA6共混物的拉伸强度随PA6含量的增加而降低,冲击强度随着PA6含量的增加先增加后降低;广角X射线衍射(XRD)研究表明,PA6阻碍pe100的结晶,使pe100结晶度降低;偏光显微镜(POM)观察表明,PA6限制了pe100的球晶生长,使球晶尺寸减小,晶粒细化;扫描电镜(SEM)观察发现,随着PA6含量的增加,PA6分散变差,粒径变大,均匀性变差。pe100/HDpe-g-MAH/PA6共混物维卡软化点随着低黏PA6含量的增加先增加后降低,含量在15%左右时达到最大,比纯pe100提高了8.1℃。对于高黏PA6, pe100/PA6/HDpe-g-MAH (100/30/15)共混物的维卡软化点达到140.8℃，比纯pe100提高13.2℃。

关键词：双峰聚乙烯 pe100 尼龙6 耐热结晶行为

燃气管用pe100级混配料的热分解动力学和机理

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中国塑料 2020年第10期34卷 51-55页

作者：黄国家李露水徐青永辛明亮广州特种承压设备检测研究院广州510663 国家非金属承压管道元件质量监督检验中心(广东) 广州510663

采用热重分析法测定了在氮气气氛中2、5、10、20℃/min 4种不同升温速率下的燃气用pe100级混配料热分解过程。采用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa方法和Coats-Redfern法考察了燃气用pe100级混配料热分解动力学和机理。运用Toop法对pe10... 详细信息

采用热重分析法测定了在氮气气氛中2、5、10、20℃/min 4种不同升温速率下的燃气用pe100级混配料热分解过程。采用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa方法和Coats-Redfern法考察了燃气用pe100级混配料热分解动力学和机理。运用Toop法对pe100级混配料在不同温度下的寿命进行了评估。结果表明,pe100级混配料的热失重为一步分解反应;Kissinger法求得热分解平均活化能(E)为327.8 kJ/mol,Flynn-Wall-Ozawa法求得的E为304.6 kJ/mol,表观指前因子(lnA)值为53.9 min^-1;在12种常见热分解模型中,R2即圆柱对称的收缩机制最适合描述pe100级混配料热分解反应过程;50℃下,Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法求得的pe100级混配料寿命分别为7.4×10^8年和7.9×10^7年,随着温度的升高,寿命急速降低。

关键词： pe100 热分解动力学活化能表观指前因子