采用自制的剪切拉伸双向复合应力场挤管装置,在常规工艺条件下生产了3种双向自增强的高密度聚乙烯(HDPE)管材。当剪切套转速控制为20 r/min时,牌号为2480、HD4801EX和5421B的HDPE挤出的管材周向拉伸强度与常规挤出管材相比,依次增加24.8%、41.7%和21.5%,而轴向拉伸强度的增加幅度依次为12.7%、16.8%和10.4%。通过SEM、WAXD和DSC测试手段对HDPE(2480)试样进行微观结构分析,发现其经过复合应力场后管材内部的微观结构仍是球晶,但晶体尺寸有所减小,熔融峰升高,结晶度增大。同时,管材周、轴两向的衍射强度都增强,分子链取向有所增强。
将质量分数分别为2%、6%和10%的相对高分子量高密度聚乙烯(HMWPE)加入相对低分子量高密度聚乙烯(HDPE)中组成诱导体系,并通过双向复合应力场挤管装置制得了双向自增强HDPE管材。结果表明,HM-WPE质量分数为6%的诱导体系所成型的双向自增强管材的力学性能最好、分子取向度最大、结晶度最高,晶片厚度较大。
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