بحث حول تحسين عملية التشكيل الدوراني للبولي إيثيلين (XLPE) المتقاطع

تعديل الربط المتقاطع للبولي إيثيلين يمكن أن يحسن بشكل كبير من مقاومة الصدمات، ومقاومة درجات الحرارة العالية وغيرها من خصائص منتجاتها المقولبة الدورانية. ومع ذلك، فإن الربط المتقاطع للبولي إيثيلين يعقد عملية التشكيل؛ إن الفهم الحالي لقضايا مثل تأثير الارتباط المتبادل على التبلور ليس منهجيًا، مما يعيق التطبيق الهندسي على نطاق واسع. تدرس هذه الورقة بشكل منهجي سلوك الارتباط المتقاطع وسلوك التبلور وتأثير الارتباط المتقاطع على تبلور البولي إيثيلين المتشابك (XLPE) استنادًا إلى الملاحظة الحرارية والريولوجية والمجهرية؛ عن طريق تغيير إجراءات التدفئة والتبريد، يتم إجراء اختبارات القولبة الدورانية لتحسين عملية القولبة. العمل الرئيسي والاستنتاجات هي كما يلي:

1. تطبيق كالوريمتر المسح الضوئي التفاضلي (DSC) لقياس المعلمات الحرارية لـ XLPE للقولبة الدورانية، وتحليل كمي لحركية التبلور غير متساوي الحرارة للزيادات والنقصان؛ تم استخدام مقياس الجريان الدوراني لاختبار اللزوجة المعقدة والمعلمات الأخرى لـ XLPE للقولبة الدورانية. من خلال المقارنة مع اللزوجة المعقدة لـ HDPE مع إضافة DCP فقط، فقد تبين أن درجة حرارة الارتباط المتقاطع الأولي لـ XLPE زادت بحوالي 10°ج، توسيع نافذة المعالجة؛ يمكن أن تؤدي زيادة معدل التسخين ودرجة حرارة الارتباط المتبادل إلى تقصير وقت تفاعل الارتباط المتبادل وزيادة درجة الارتباط المتبادل للمنتج. عندما يكون معدل التسخين أكبر من 7 درجات مئوية/دقيقة ودرجة حرارة الربط المتقاطع أعلى من 190 درجة مئوية، يمكن الحصول على منتجات ذات درجة ربط متقاطع أعلى.

2. استخدم المجهر المستقطب وكالوريمتر المسح الضوئي التفاضلي (DSC) لدراسة سلوك تبلور XLPE والهلام. يُظهر التحليل الكمي أن الارتباط المتقاطع لـ XLPE يزيد من الطاقة الحرة القابلة للطي للسلاسل الجزيئية، ويقلل من النوى البلورية، ويزيد من حجم الجسيمات البلورية، ويقلل من معدل التبلور والبلورة؛ سيكون لمنحنى DSC التبلور لخليط الجل وHDPE قمم تبلور مزدوجة، مما يشير إلى التبلور. لا يمكن إدخال السلاسل الجزيئية لـ HDPE في شبكة الجل؛ عند نفس درجة الارتباط المتقاطع، تكون درجة حرارة التبلور وبلورة الجل أقل من درجة حرارة XLPE؛ تم قياس الحجم البلوري وكثافة شبكة الارتباط المتقاطع لـ XLPE كميًا، وتمت زيادة درجة الارتباط المتبادل، وتناقص تباعد المستوى البلوري؛ تتم ملاحظة البنية الصفائحية XLPE من خلال الفحص المجهري للقوة الذرية، ويغير الارتباط المتقاطع الصفائح من الترتيب المرتب إلى الاضطراب، وتزداد العيوب؛ يُظهر تطبيق تحليل الاختبار بالموجات فوق الصوتية أن زيادة الضغط يمكن أن يعزز التبلور ويحسن تبلور درجة حرارة بدء XLPE ودرجة حرارة نهاية التبلور.

3. باستخدام درجة حرارة الهواء داخل القالب كمؤشر، يتم تقسيم القالب الدوراني XLPE إلى مراحل مثل التسخين المسبق للمادة، وذوبان المواد، وإزالة الفقاعات والضغط، والربط المتقاطع، والتبلور والتصلب؛ درجة حرارة التسخين هي 270 درجة مئوية ~ 290 درجة مئوية، ووقت التسخين هو 28 دقيقة ~ 32 دقيقة هي عملية التشكيل الدوراني XLPE الأمثل. ضمن نطاق معين من درجة حرارة التسخين ووقت التسخين، توجد علاقة مكافئة لدرجة الحرارة الزمنية بين أ 10°C زيادة في درجة حرارة التدفئة وتمديد 1 دقيقة في وقت التدفئة؛ تم قياس كمية توزيع درجة الارتباط المتقاطع والبلورة وحجم الجسيمات البلورية للمنتجات المقولبة الدورانية XLPE على طول اتجاه السماكة. لقد وجد أن الطبقة الداخلية للمنتج لديها أدنى درجة للربط المتقاطع؛ يزداد حجم الجسيمات البلورية للمنتج تدريجياً من الطبقة الخارجية إلى الطبقة الداخلية؛ يتم توزيع درجة البلورة والربط المتبادل في علاقة سلبية.

4. تم تحليل العلاقة بين الخواص الميكانيكية لمنتجات XLPE ودرجة التشابك والبلورة وحجم الجسيمات البلورية. البلورة لها التأثير الأكبر على معامل الانحناء ومعامل الشد للمنتج؛ يمكن أن يؤدي ضبط درجة الارتباط المتقاطع إلى تغيير قوة تأثير المنتج بشكل كبير؛ يتم تحديد قوة الشد وسلالة الشد للمنتج من خلال درجة الارتباط المتقاطع وحجم الجسيمات البلورية. الوظيفة: بعد ربط البولي إيثيلين بشكل متقاطع، يتم تحسين مقاومته لدرجة الحرارة العالية بشكل ملحوظ. كلما زادت درجة الارتباط المتقاطع، زادت قدرتها على مقاومة التشوه عند درجات الحرارة المرتفعة. تعمل هذه الورقة على تعميق فهم آلية التفاعل بين ربط البوليمر وتبلوره، كما أن عملية التحسين لها قيمة مرجعية لتطبيقاتها الهندسية.