電暈處理聚乙烯外護保溫管應用
隨著油田集輸管道、原油長輸管道和城鎮熱力管網的大力發展,由聚乙烯外護管、硬質聚氨酯泡沫塑料和鋼管組成的預制直埋保溫管得到了大力推廣。該類保溫管在減少熱損失、降低能耗方面效果顯著。預制直埋保溫管作為一種產品,其質量的好壞直接影響到管網的運行效果和使用壽命。硬質聚氨酯泡沫塑料與聚乙烯外護管的粘接狀況,是影響預制直埋保溫管質量的關鍵因素之一。采用電暈處理技術對聚乙烯外護管內表面進行表面處理,可以提高硬質聚氨酯泡沫塑料與聚乙烯外護管的粘接強度,保證預制直埋保溫管的質量。電暈處理是等離子體處理的一種,因其具有可連續生產、可控制、無污染等優點而被用于聚乙烯、聚丙烯等材料的表面處理。
電暈處理的原理
電暈處理的基本原理是處理裝置在高壓電場作用下放電,使處理裝置處的空氣發生電離。電離產生的各種等離子在強電場作用下高速沖擊待處理塑料制品表面,對塑料表面進行刻蝕。電離產生的等離子粒子的能量與塑料分子中C—H鍵的鍵能相接近,可誘發C—H鍵斷裂而降解,增大表面粗糙度??諝怆婋x的同時,還會生成大量的臭氧。臭氧具有很強的氧化性,可對塑料制品分子中的α–碳原子進行氧化,形成—COOH或—OH等極性基團。經過上述物理和化學改性后,塑料制品表面的潤濕性和附著性得到明顯改善。
電暈處理工藝的控制要點
處理程度
處理程度決定著處理效果的好壞。如果處理程度不夠,聚乙烯管材內表面的浸潤性和附著性得不到明顯改善,如果處理過度,聚乙烯管材內表面會產生異味,并導致助劑向管材表面遷移,影響管材的質量。有研究表明,電暈處理會導致聚乙烯纖維力學性能的降低。通過調節處理電壓和處理電流來調節處理程度,在滿足處理要求的情況下,盡可能降低處理程度,避免造成材料的過度處理。
環境溫度、濕度
環境溫度、濕度對電暈處理效果有較大的影響。環境溫度高時,電暈處理的效果好。原因是溫度高時,化學反應速度快,反應程度也大。但處理后的產品如果在較高的環境溫度下存放,電暈處理效果的消退也快。環境濕度大,電暈處理的效果會變差,這可能是空氣中的水分子捕捉了電暈時空氣電離產生的部分粒子,使對塑料制品表面進行電暈處理的粒子減少,從而影響了處理效果。
電暈處理有效改善了高密度聚乙烯外護管與聚氨酯泡沫塑料的粘接性能。電暈處理使高密度聚乙烯管材內表面產生極性基團、表面變得更為粗糙,以及“管中管”成型密閉發泡工藝三方面的作用,大大提高了高密度聚乙烯外護管與聚氨酯泡沫塑料的粘接強度,進而提高保溫管的整體質量。
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