大口径HDPE管道用材料非等温结晶动力学的研究

孙秀慧，遵倩，郑先伟

(广东联塑科技实业有限公司，广东 佛山 528318)

近年来，塑料管道行业的一个明显发展趋势是给排水HDPE管道系统及燃气输送HDPE管道系统发展迅速。HDPE管道已发展成多品种、多应用领域管材，广泛应用于建筑给排水、城镇给排水、供热采暖、海洋工程、化工医药、水上休闲平台等领域。随着HDPE 管道应用范围不断扩大，大口径HDPE管道的需求量逐步增加，对大口径HDPE 管道用材料的研究受到了越来越多的关注。

由于高密度聚乙烯（HDPE）是结晶聚合物，在HDPE管材挤出成型的过程中，往往伴随着HDPE动态非等温熔融、结晶过程，而结晶行为将直接影响最终制品的性能。因此，研究HDPE的非等温结晶动力学可以为大口径HDPE管道制品的成型加工提供理论依据，具有指导作用。本文研究了三种不同牌号的HDPE管道混配料的非等温结晶过程，得到了其结晶温度、半结晶时间、结晶速率等，为生产提供理论依据。

1 实验部分

1.1 原料

市售三种不同牌号的大口径HDPE 管道混配料，编号为：1#、2#、3#。

1.2 仪器

差式扫描量热仪（DSC）。

1.3 非等温结晶测试

采用差示量热扫描仪，称取5 mg左右的样品，在N2气氛中，在150 ℃下恒温10 min。然后分别以5，10，20 ℃/min的速率降温至50 ℃，记录结晶曲线。

2 结果与讨论

2.1 非等温结晶过程

图1是1#、2#、3#大口径HDPE管道材料分别在5，10，20 ℃/min降温速率下得到的结晶曲线。从图1可以看出，三种大口径HDPE管道材料表现出了类似的结晶行为，随着降温速率增加，结晶峰变宽且逐渐向低温方向移动，结晶温度也随之降低。表1是从3个材料的结晶曲线……