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钢带增强聚乙烯螺旋波纹管

        近年来, 随着建筑工程、市政工程、水利工程等行业市场的高速发展, 海绵城市和城市地下综合管廊的建设, 对塑料管道的需求不断加大, 各种不同种类的塑料管道不断涌现, 推动了塑料管道的快速发展。塑料管道的品种和规格在不断丰富, 产量在不断增加, 质量在不断提高, 尤其聚乙烯 (PE) 管材发展更快, 聚乙烯 (PE) 管材以其优良的性能, 低廉的价格, 超长的使用寿命得到了国家建设部的大力推广。

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        钢带增强聚乙烯螺旋波纹管的特点是以高密度聚乙烯为基体 (内外层) , 将表面涂覆粘结树脂的钢带成型为波形而作为主要的支撑结构, 钢带呈拱形, 能承受较大的力, 并与聚乙烯材料缠绕复合成整体的螺旋波纹管 (见图1)。该管材主要特点是将钢带的高强度、高刚度和塑料的耐腐蚀性、耐磨性和柔韧性等优良性能结合起来。钢带增强聚乙烯螺旋波纹管具有环刚度大, 密封可靠、使用寿命长、柔性抗震、重量轻、施工方便快捷, 具有广阔应用前景。

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图1 钢带增强聚乙烯螺旋波纹管示意图

        (1) 钢带的预处理。传统生产钢带增强聚乙烯螺旋波纹管, 由于钢带表面光滑, 附着力不够, 即使满涂覆粘结树脂, 在管径较大时, 也存在复合粘结强度不够, 在冲击性能检测过程中, 管材容易产生分层, 剥离等不良现象。针对以上情况, 钢带毛化处理使钢带表面的粗糙度增加, 使其表面具有细微的凸凹点结构, 增加钢带与树脂的接触面积, 提高粘结树脂的附着力, 增强了钢带与粘结树脂之间的粘结强度;同时对毛化处理后的钢带使用清洗液对钢带进行清洗, 使钢带表面钝化, 去除钢带表面残留的氧化膜层、污垢层以及油膜层等影响粘结性能的污染物, 进一步增强钢带与粘结树脂之间的粘结强度, 从而彻底解决了在管材生产过程中粘结强度难以控制的问题, 保证了钢带与内外聚乙烯树脂层的粘结性, 防止成品管材发生钢带与管材内外分层、剥离等不良现象, 提高了产品质量和合格率。

        (2) 钢带的厚度。研究过程中控制聚乙烯树脂为全新料, 改变钢带厚度, 生产相同层压壁厚, 公称内径为500mm的管材, 对环刚度进行测试, 检测结果详见表5。从表5中可以看出, 在管径相同, 管材最小层压壁厚相近的情况下, 钢带厚度的增加, 管材的环刚度逐渐增大。这是因为钢带在管材中起到骨架支撑的作用, 钢带特有的拱形也增加的管材抗压能力, 管材的环刚度主要由钢带的力学性能决定, 原材料钢带厚度越厚, 环刚度越大。实际生产过程中, 根据设计要求, 合理地选择钢带的厚度, 确保产品质量。

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        钢带增强聚乙烯螺旋波纹管的原材料的性能和生产过程中质量的控制直接影响到管材的物理力学性能。为了降低管材的生产成本, PE再生料得到综合利用, 可以添加同规格、同型号、洁净的PE再生料, 控制PE再生料的掺量, 可以生产合格的管材;钢带的毛化处理可以提高树脂与钢带的粘结性能, 增强管材的物理力学性能;合理控制钢带的厚度既能保证管材的环刚度, 也能降低每延米管材的质量。钢带增强聚乙烯螺旋波纹管的众多优点, 具有广阔的应用前景。

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