PE100级聚乙烯管热熔接头结晶度测定

以城镇燃气用PE100级聚乙烯管热熔接头为研究对象,制作典型温度区间的冷焊缺陷接头,采用X射线衍射仪测量接头材料的结晶度,得到冷焊缺陷安全评估的依据。结果表明:冷焊接头的结晶度与接头焊接温度密切相关,在焊接温度为210,230℃时的结晶度均最大,130℃冷焊和250℃过焊温度时的结晶度均较低;当结晶度增大时,最高峰向着衍射角增加的方向移动,130,150℃时的冷焊缺陷半峰宽均达1.3°以上,分子链排布无序性加大。

X100级管线钢及其焊接性

针对高压长距离油气输送管线的发展带来的对高强度钢管的巨大需求,论述了X100级管线钢的研究发展状况、冶金学设计原理、力学性能,以及现场焊接性等问题。指出X100级管线钢的生产需要综合应用超纯净冶炼、控轧控冷工艺以及合理的合金设计等多方面的先进技术和措施。X100级管线钢具有优良的力学性能,下屈服强度可达690MPa以上。采用合适的焊接工艺,可获得较好的现场焊接性和强韧性良好的焊接接头,X100级管线钢的生产以及材料标准的制定等问题还有待进一步的研究。

结晶分级技术表征PE100级与耐热级管材树脂结构的差异性

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。

X100级管线钢的微观组织与力学性能的关系

对国内外具有代表性的三家企业生产的X100级管线钢的微观组织及其与力学性能之间的关系进行研究。结果表明:X100级管线钢的微观组织由针状铁素体、粒状贝氏体和M/A岛组成。由于化学成分的细微差别及轧制工艺的不同,各组织在管体中所占的比例和形态不同,其力学性能包括拉伸性能和冲击性能存在很大的差异,而对硬度和止裂韧性方面没有明显的影响。只要严格控制钢中S、P含量,采用合理工艺确保其微观组织晶粒细小且分布均匀,避免M/A岛呈大面积的层片状分布,就有利于提高管线钢的拉伸性能和冲击性能,从而获得良好的满足要求的高强度级别的管线钢管。

PE100级管材专用树脂的组成与流变性能

采用高温凝胶色谱仪、升温淋洗分级仪和旋转流变仪,研究了PE100级管材专用树脂的相对分子质量及其分布、化学组成及其对耐环境应力开裂性和加工性能的影响。结果表明：PE100级管材专用树脂的重均分子量约为20.0×10^4,相对分子质量分布约为18.0;组成按淋洗温度可分为3个组分（25-40,40-96,96-110℃）;双峰PE100级管材树脂的零切黏度约为5.00×10^5 Pa·s,而单峰PE100级管材树脂约为1.00×10^6 Pa·s。

PE100级管材专用树脂的结构与性能

通过熔体流动速率、差示扫描量热法分析、力学性能以及管材静液压试验等研究了3种PE100级管材专用树脂的结构与性能。结果表明:3种树脂在200℃条件下的氧化诱导时间均大于120 min,耐热氧老化性能良好;GC100S的熔流比为26.3,结晶度为60.1%,冲击强度为58.49 kJ/m^2,在80℃,5.4 MPa条件下的短期静液压测试耐压时间为348 h,均较其他两个试样好,为管材专用树脂的质量提升提供了技术支持。

优化赫斯特工艺操作提升PE100级管材产品质量

介绍了中国石油吉林石化公司30万t/a高密度聚乙烯装置提升PE100级管材产品JHMGC100S质量情况。通过优化赫斯特低压淤浆法中催化剂制备和聚合等生产工艺,指出关键参数熔融指数、熔流比和密度的调整思路,使产品熔融指数稳定性、拉伸屈服应力、拉伸断裂标称应变、简支梁冲击强度等重要指标不断提升,逐步解决PE100级管材产品氧化诱导期不稳定、加工性能差、内壁有麻点、拉伸屈服强度不够和个别批次静液压实验通不过等诸多难题。

橙色PE100级管材专用树脂的中试放大研究

在前期橙色PE100级管材专用树脂小试配方实验的基础上,进行了中试放大研究,评价2544或2029B色母粒的性能及专用树脂体系的最佳加工方式。结果表明:2544色母粒在承压环境下的表现更好,2029B色母粒适合在各种老化条件(如光照和热氧)的环境中使用,综合分散差异、老化和静液压等性能,经二次造粒得到的专用树脂的整体性能相对优异。

PE100级管材树脂等温结晶动力学

利用差示扫描量热仪研究了PE100级管材树脂的等温结晶动力学,并讨论了分子量分布的双峰相对高度对等温结晶过程的影响。研究结果表明:随着结晶温度的升高,结晶速率下降,半结晶时间增大;样品的低峰相对高度越大,结晶速率越大,半结晶时间越小,结晶活化能越小;PE100的等温结晶过程属于三维生长的球晶。

齐鲁PE100级燃气管专用料的研制

对齐鲁PE100级燃气管专用料DGDB2480HBK的力学性能、耐慢速裂纹增长性能、熔体强度等进行了研究与分析。结果表明,DGDB2480HBK的耐慢速裂纹增长性能在500h以上;熔体强度在1.0MPa以上;200℃氧化诱导期在65min左右;具有良好的加工性能,专用料的性能完全满足国内生产燃气管的要求。

含示踪剂的PE100级管材专用树脂TUB121N3000B的开发

针对管材市场中出现的"白"加"黑"路线及掺混回收料制备混配料的现象,在实验室中以含有示踪剂的PE100级管材专用TUB121N3000B混配料为目标,使用X射线荧光光谱分析仪和手持式检测器对示踪剂可检性、稳定性及用量等进行了研究,并在此基础上,实现了TUB121N3000B的工业化生产。结果表明:使用示踪剂对掺混料可起到较好的辨别作用;X射线荧光光谱分析仪与手持式检测器两种仪器对示踪剂含量的实际测试值与理论值基本一致,X射线荧光光谱分析仪的检测偏差在1.0~2.0μg/g,手持式检测器的为4.0~8.0μg/g;示踪剂在混配料反复挤出过程中不会有明显的损失,表现出较好的稳定性;X射线荧光光谱分析仪可用于定量分析混配料中掺混料的含量,而手持式检测器仅可以定性分析混配料中的掺混料。

X100级管线钢的动态塑性变形行为研究

采用原位拉伸扫描电镜试验对X100级管线钢的动态塑性形变行为进行观察,并运用EBSD微观取向分析技术对形变前后管体组织的取向变化进行分析。结果表明,X100级管线钢的微观组织由针状铁素体、粒状贝氏体和M/A岛组成。在拉伸应力的作用下针状铁素体首先发生形变,随着应变的增加,针状铁素体形变累积到一定程度后,导致粒状贝氏体发生形变。针状铁素体边界和贝氏体基体上的M/A组织钉扎位错使变形不易发生。由EBSD取向可知,晶体在发生形变后轧面的{110}晶面方向沿拉伸形变方向转动。由扫描电镜照片观察到,在外加应力作用下,夹杂物成为微裂纹形核核心并随着外加应力的增加而扩展,最后连接,导致裂纹贯穿基体直至失效。

注塑工艺对管件专用PE100级聚乙烯TUB121N3000M收缩率的影响

通过正交试验法,研究了注射压力、保压压力、注射速度、加工温度、模具温度对管件专用PE100级聚乙烯TUB121N3000M收缩率的影响。结果表明:注射压力和保压压力的增加会提高TUB121N3000M的结晶度及收缩率;注射速度和加工温度过大或过小会减小制品的收缩率;模具温度越高,制品的热收缩量和结晶度越大,收缩率越高;模具温度对TUB121N300M制品的收缩率影响最明显。

PE100级管材专用树脂的性能研究

中沙(天津)石化有限公司生产的管材专用树脂PN049-030-122达到了PE100级管材专用树脂的等级认证。在对其进行结构分析的基础上,评价了管材专用树脂的性能,并与国内相关树脂进行对比。结果表明,PN049-030-122管材专用树脂的应力置信下限值为10.75MPa,其耐慢速裂纹增长性能超过500h,200℃氧化诱导期在173min左右,具有良好的加工性能,且该管材专用树脂的性能完全满足国内生产给水管材的要求。

BCE-H100催化剂制备的PE100级管材专用树脂的性能

在Hostalen工艺装置上利用BCE-H100催化剂制备了PE100级管材专用树脂(BCE-H100树脂),考察了催化剂的聚合性能,采用GPC,^(13)C NMR,SEM,DSC等方法研究了树脂的性能,并与参比树脂进行了对比。实验结果表明,BCE-H100催化剂的活性约为15.0 kg/g,氢气和1-丁烯平均消耗量分别约为0.59 kg/t和15.1 kg/t(基于聚乙烯产量),共聚性能优于参比催化剂。BCE-H100树脂的相对分子质量分布较宽,超高相对分子质量组分更多,共聚单体1-丁烯更多地插入大分子链段;颗粒形态良好,细粉和大颗粒含量更低;结晶性能与参比树脂相当,拉伸屈服应力、拉伸断裂标称应变、弯曲模量和简支梁缺口冲击强度等力学性能优于参比树脂;熔体强度较高,适用于开发高品质的PE100级低"熔垂"大口径管材,生产的PE100级管材外观光泽度高,内外表面光滑。

双峰PE100级管材专用树脂的结构与性能

采用差示扫描量热法分析、核磁共振碳谱、连续自成核退火热分级、高压毛细管流变、旋转流变等研究了国内外三种PE100级管材专用双峰(即相对分子质量分布呈双峰)聚乙烯(PE)的结构与性能。结果表明:三种双峰PE片晶厚度分布指数接近,易形成较厚片晶;属于假塑性流体,剪切黏度对剪切速率变化敏感;熔体强度高,抗熔垂性能好,适宜高速挤出成型,制作大口径、尺寸稳定性产品。PE100级管材专用树脂P6006熔体强度和零剪切黏度较高,推断P6006相对分子质量高,且高相对分子质量部分含量高;3490LS剪切黏度对剪切速率变化最敏感,剪切变稀明显;3490LS相对分子质量分布较宽,具有较好的加工性能。

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。

几种PE100级HDPE管材专用树脂的对比分析

通过凝胶渗透色谱、差示扫描量热、流变仪、力学性能测试等分析手段,对市场上较为畅销的几种PE100级管材专用树脂(1#、2#、3#样品)的性能、结构特征进行了对比剖析研究。结果表明,这几种PE100级管材专用料中,2#管材专用树脂由于聚合工艺的不同,具有不同的聚合物结构,其综合性能较好。

PE100级管材料结构与性能的研究

通过熔体流动速率测试、差示扫描量热法分析、力学性能及升温淋洗分级试验等测试手段研究了3种PE100级管材专用树脂的结构与性能。结果表明:3种管材专用树脂的密度均在0.941~0.960 g/cm^3,属高密度聚乙烯;在200℃条件下的氧化诱导时间均大于120min,耐热氧老化性能良好。其中GC100S的熔流比为26.3,结晶度为60.1%,冲击强度为58.49kJ/m^2,在80℃,5.4MPa条件下的短期静液压测试耐压时间为348h,均优于其他试样,为管材专用树脂选择提供了技术支持。