聚乙烯材料耐慢速裂纹扩展性能与微观结构相关性研究进展

从微观层面讨论了系带分子链的数量、相对分子质量及其分布、短支链含量及其分布和片晶厚度等单个与多个微观结构参数与聚乙烯(PE)材料耐慢速裂纹扩展(SCG)的相关性。结果表明,对单个微观结构参数来说,相对分子质量及其分布、短支链含量及分布与PE管材的耐SCG性能之间有更加明显的相关性;对多个微观结构参数组成的结构参数,能够很好地测量PE的耐SCG性能。

聚乙烯管材料抵抗慢速裂纹扩展性能研究

研究了共聚单体的种类、含量以及相对分子质量、共聚单体支化链在主链上的分布等因素对聚乙烯管材料抵抗慢速裂纹扩展(SCG)性能的影响。结果表明,己烯共聚聚乙烯管材料较丁烯共聚聚乙烯管材料具有更好的SCG抵抗性能;共聚单体摩尔百分含量从0.35增加至0.86,聚乙烯管材料发生慢速裂纹破坏时间可从150h增加至4000h以上;增大聚乙烯管材料的相对分子质量,可提高材料的SCG抵抗性能;共聚单体在主链上的分布对于聚乙烯管材料的SCG抵抗性能有重要影响,分布均匀、两支化链之间距离较长的聚乙烯管材料较分布不均匀、有较多相对距离较短的支化链的聚乙烯管材料具有更优异的SCG抵抗性能。

基于应变硬化模量的PE材料耐SCG性能加速评价方法

慢速裂纹扩展(SCG)作为影响聚乙烯(PE)管用材料设计使用寿命最重要的脆性失效模式,一直以来都是作为评价PE材料耐失效性能重要的指标之一。详细介绍了基于应变硬化模量的PE材料耐SCG性能加速评价方法,通过分析不同牌号、不同专用树脂的PE材料应变硬化模量,实现PE材料耐SCG性能的加速评价;并与传统管材切口试验进行比较,结果显示该方法的评价周期能从原来的几千小时缩短至几小时,并且可以区分不同牌号PE材料的耐SCG性能的细微差别,评价结果相对于传统管材切口试验更加准确。

聚乙烯管材耐SCG性能评价方法研究进展

从微观和宏观层面分析了影响聚乙烯(PE)管材慢速裂纹扩展的失效机理,详细介绍了基于断裂力学及分析力学的评价PE管材耐慢速裂纹扩展性能方法,并对比了不同评价方法的优缺点,为PE管材料的耐环境应力开裂试验评价手段的选择提供参考。

应变硬化评价聚乙烯耐SCG性能及其影响因素

建立实验温度、应变率和试样厚度三种梯度实验,研究不同实验参数下,聚乙烯(PE)应变硬化模量的变化规律。结果表明:实验温度、应变率和试样厚度是影响PE应变硬化模量的重要实验参数;实验温度、试样厚度与应变硬化模量呈负相关关系,随着实验温度的升高,PE的应变硬化特性呈线性趋势逐渐减弱,随着试样厚度的增加,PE的应变硬化特性呈负指数趋势逐渐减弱;应变率与实验温度呈正相关关系,随着应变率的增加,PE的应变硬化特性呈线性趋势逐渐增强。

燃气用聚乙烯塑料管道系统的性能评价

我国塑料管道行业发展迅速,已经成为世界上最大的塑料管道生产和应用的国家。在经济发展新常态下,行业要在发展中调整优化,稳中求进,加大技术进步和质量提升的步伐,推进塑料管道行业的持续、稳定、健康发展。本文介绍聚乙烯燃气管道系统各个环节的评价体系和评价方法,用不同的常规试验来验证长期性能,并建立相关检测体系。得以提升产品在出产前得到完善的控制,以品质推动行业发展,加速我们塑料管道大国向强国迈进。

基于温度、应力梯度的全切口蠕变试验优化分析

全切口蠕变试验(FNCT)是通过改变温度、应力等方式,来评价聚乙烯材料耐慢速裂纹扩展(SCG)性能的重要方法。通过建立时间-温度梯度、时间-应力梯度及SEM断面分析等方式,在不同应力梯度(7.5~11.5 MPa)和不同温度梯度(40~70℃)条件下,对4种不同牌号的PE材料进行FNCT试验,研究应力、温度与试样断裂时间、裂纹张口位移量和切口断面韧带区面积之间的对应关系。试验发现,随着温度和应力载荷的增加,试样断裂时间逐渐缩短,裂纹张口位移量逐渐增加,切口断面韧带区面积逐渐减少,试样的失效形式由脆性失效逐渐转变为韧性失效。通过曲线拟合,得到了PE3材料的最佳试验应力,为8.67 MPa,最佳试验温度为50~60℃。