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1 加工工藝原理與流程

耐熱聚乙烯管材的加工通常會先以中密度聚乙烯單體與辛烯單體為材料，加入茂金屬作為催化劑將二者聚合，形成特殊的線型中密度乙烯共聚物，之后加入一定劑量的助劑，就可以將乙烯共聚物塑化，并在模具中擠出圓形斷面的熱塑性加熱管，得到加熱管后按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)尺寸將其放入相應(yīng)的定徑套中灑水冷卻，就可以得到成型的耐熱聚乙烯管材。從加工流程上來看，耐熱聚乙烯管材的加工可以大致分為原料添加、擠出、真空定徑、噴淋冷卻、高速牽引、切割和質(zhì)檢幾個步驟，在質(zhì)檢階段，如管材尺寸規(guī)格、質(zhì)量性能均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，可以將其盤卷打包入庫，如質(zhì)檢不合格，則應(yīng)將管材粉碎并作為回制料加入到原料之中。

2 原料選用

耐熱聚乙烯管材的原料生產(chǎn)技術(shù)難度較高，其產(chǎn)品主要包括美國陶氏、韓國SK、歐洲道達爾等，不同品牌的產(chǎn)品在整體質(zhì)量上并不存在太大差異，加工時可以根據(jù)實際情況進行選擇，但在原料的物理性能控制上，需要重點關(guān)注熔融指數(shù)、密度、拉伸屈服度、拉伸斷裂應(yīng)力、斷裂伸長率、導(dǎo)熱系數(shù)和熱膨脹系數(shù)等幾項指標(biāo)，并按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對原料的多項物理性能指標(biāo)參數(shù)進行嚴(yán)格把關(guān)。例如原料密度通常應(yīng)在0.93以上，導(dǎo) 熱系數(shù)與熱膨脹系數(shù)分別應(yīng)穩(wěn)定保持在0.4 wt/m-k, 1.85 10-4/Ko。

PERT材料介紹 PERT-Ⅰ是由低密度聚乙烯（LDPE）或中密度聚乙烯(MDPE)來聚合生成，PERT-Ⅱ是由高密度聚乙烯（HDPE)來聚合生成II型耐熱聚乙烯的。

預(yù)測靜液壓強度曲線出現(xiàn)拐點的為PERT一代，未出現(xiàn)拐點的為PERT二代。通俗講就是二代管的耐壓強度高于一代管，二代管的允許使用壓力比一代管高。（拐點即環(huán)應(yīng)力的急劇下降）

項目	PERT-Ⅰ	PERT-Ⅱ
原料	低密度聚乙烯中密度聚乙烯	高密度聚乙烯
預(yù)測靜液壓強度曲線	出現(xiàn)拐點	未出現(xiàn)拐點
壁厚	相對厚	相對薄

二代管可以在壁厚更薄的條件下達到更強的耐壓性，并且熱損失更小。

耐熱聚乙烯（PE-RT）管材的加工工藝

目前還沒有國內(nèi)企業(yè)自主研發(fā)出PERT二代原料，而二代原料以陶氏2388最為著名。

3 廢料處理

在耐熱聚乙烯管材的加工生產(chǎn)過程中，不可避免地會產(chǎn)生下線廢料（不合格管材），這些下線廢料雖然因質(zhì)量、規(guī)格等方面問題而無法直接投入使用，但由于耐熱聚乙烯管材本身具有可回收特點，因此可在生產(chǎn)管材的同時對潔凈的下線廢料進行收集，并定期統(tǒng)一進行粉碎處理，處理后的粉碎材料可極少量地加入到加工生產(chǎn)原料中，具體添加量應(yīng)控制在原料總量的10%以內(nèi)，以保證管材的長期安全性。

4 下料操作

耐熱聚乙烯管材雖然加工環(huán)節(jié)較多，但加工生產(chǎn)速度卻比較快，因此為保證管材的成型穩(wěn)定性，必須要在下料階段采用強制進料系統(tǒng)，對下料段進行強制冷卻與開槽處理，這樣一來，擠出機的進料速度與進料密實度能夠保持穩(wěn)定，下料段溫度也可以控制在80℃-100℃，基本不會出現(xiàn)管材內(nèi)壁厚度不均、管材與定徑套黏連的情況。

5 溫度與主機速度控制

經(jīng)過強制冷卻處理后，耐熱聚乙烯管材原料雖然在下料時溫度比較穩(wěn)定，但在之后的加工過程中，其溫度卻很容易出現(xiàn)變化，因此加工時必須要對直接與原料接觸的加工設(shè)備進行嚴(yán)格的溫度控制，以免因溫度變化過大而影響管材成型。例如在原料塑化階段，料筒溫度應(yīng)控制在190℃- 205℃, 并根據(jù)加熱段數(shù)對溫度進行緩慢提升；而在管材擠出階段，則需要將擠出機連接體的溫度控制在200℃-205℃；口模溫度需要根據(jù)管材成型情況及外觀亮度決定，但通常應(yīng)控制在190℃- 215℃。另外，對于主機的設(shè)計應(yīng)采用獨立襯套結(jié)構(gòu)，同時以高效率變頻電機為動力，提升主機運行的平穩(wěn)性，轉(zhuǎn)速一般應(yīng)達到150 RPM,這樣才能夠保證管材的穩(wěn)定、高速擠出。

6 熔體壓力控制

受耐熱聚乙烯材料的分子量分布的特點影響，管材加工時對于熔體壓力同樣有非常嚴(yán)格的要求。一方面，由于耐熱聚乙烯材料的分子量較為密集，彈性模量也比較高，因此在熔體壓力較大的情況下，一旦管材變形幅度過大，那么在材料彈性恢復(fù)程度小、恢復(fù)速度快的情況下，管胚就很容易出現(xiàn)表面粗糙、離模膨脹和表面開裂等情況，因此必須要將熔體壓力控制在35MPa以下。另一方面，熔體壓力與耐熱聚乙烯管材的融合線消除度、密實度、擠出穩(wěn)定性密切相關(guān)，如果熔體壓力不足，那么管材同樣容易出現(xiàn)融合線明顯、密實度不足等問題，因此熔體壓力還需在20MPa以上。

3.7 真空度控制

在耐熱聚乙烯管材的加工中，真空度通常與管材的公稱外徑標(biāo)準(zhǔn)與管系列值相關(guān)，因此加工時必須要提前對管材的公稱外徑與管系列值進行了解，在確定參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)后，再選擇合適的真空度進行加工。一般來說，耐熱聚乙烯管材加工的真空度都會保持在-0.02MPa – 0.04MPa，如果管材公稱外徑較大或管系列值較小，可以適當(dāng)提升真空度，反之應(yīng)適當(dāng)降低真空度。

3.8 管材焊接

耐熱聚乙烯管材的常用焊接工藝主要分為熱熔承插焊接與熱熔對接焊接2種，其中，熱熔承插焊接需要注意對熱熔機溫度進行控制（通常應(yīng)在250℃- 260℃），并把握好管材承插時間、承插速度以及從模頭中的拔出時機，其中拔出時機應(yīng)以達到承插深度為準(zhǔn)。而熱熔對接焊接則需要先將需要對接的管材準(zhǔn)確固定在指定位置，之后銑平管材端面并進行焊機加熱板的預(yù)熱，開始熱熔對接后需要注意觀察焊接處的管材卷邊情況，控制好卷邊厚度以及兩端的融合程度。達到焊接要求后，則可移開加熱板加力，待兩端完全成為一體，再解開固定裝置，完成焊接。