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『』柔性塑料保温管及其生产技术( 二 )


为保证柔性保温管的保温层在盘卷以及安装过程中不与介质管和夹克管分离 ， 所需的聚氨酯泡沫体系 ， 必须具备高度柔韧性 ， 另外对于长期使用温度低于95℃的PEX管来说 ， 耐热性达到95℃的保温材料可以满足需求 ， 但是对于通常采用铜或钢管为介质管 ， 工作温度达到130℃的管道系统来说 ， 泡沫材料就需要更高的耐热性 。因而针对以往硬质聚氨酯泡沫柔韧性和耐热性不能同时满足的缺陷 ， 我们需要在发泡体系上做出新的调整 ， 如Huntsman研发出的新一代半柔质多元醇泡沫体系配方 ， 通过长链和短链多元醇独特的组合使得到的泡沫同时具备了高耐热性和高柔韧性 ， 同时为克服半柔质泡沫λ老化速度过快的缺陷 ， 在体系配方上进一步进行研发 ， 抓住长链和短链多元醇之间的平衡可以延缓气体扩散的关键点 ， 研发出了延缓半柔质泡沫体系λ老化的配方 。
下示表1为Huntsman的半柔质泡沫体系 ， Daltofoam TE44200和Daltofoam TE44203 ， 两个体系均完全按照配方配制多元醇混合物 ， 即聚醚多元醇 ， 水 ， 硅氧烷表面活性剂 ， 形成水吹塑泡沫 。生成的泡沫适用于连续法软质聚氨酯预制保温管生产 。Daltofoam TE44203高抗压强度使其更适合大管径管道 ， 而Daltofoam TE44200更适用于小管径管道 。
2.3 阻隔层
为了避免聚氨酯发泡过程发生气体交换 ， 在保温层与夹克管之间通常还会有一层防扩散阻隔层 。阻隔层一般在连续浇筑法生产工艺中应用 ， 因为它可以保证泡沫在整个生产操作过程中的低热量损失 ， 从而形成稳定结构的泡沫保温层 。阻隔层材料可以是塑料薄膜或金属箔 ， 如isoflex和isowell等柔性保温管生产工艺中均采用的是PE电晕处理后PE-铝箔层 ， 可以达到100%密封阻隔的效果 。
2.4夹克管
由于PE材料受天气影响小 ， 抗紫外线性好 ， 并且能够抵御土壤中几乎所有的化合物腐蚀 ， 因此在所有的国家以及国际标准中 ， 它是提到的唯一合适的夹克管材料 。由聚乙烯作为柔性管的夹克层 ， 表面均匀光滑 。在生产过程中 ， 高弹性热塑性低密度聚乙烯连续挤出在聚氨酯泡沫层表面形成夹克层 ， 该夹克管表面均匀光滑 ， 柔韧性优异 ， 保温效果好 ， 如isoplus使用的夹克管导热系数λPE为0.35W/(m.K) 。
3柔性聚氨酯塑料保温管生产技术
柔性保温管作为管中管系统 ， 生产技术包括间歇法和连续法 ， 间歇法成本较低 ， 可以生产较广尺寸范围的管道 ， 通常应用在直管柔性管中 ， 不适合于大规模生产 。目前应用较多的间歇法生产方式是浇筑法 ， 生产的管道长度最大只能到16m ， 采用的生产工艺是通过在介质管和夹克管中间略微倾斜的水平空腔内浇筑聚氨酯泡沫 ， 略微的倾斜可以使泡沫发泡密度分布更均匀 ， 浇筑法生产工艺设备简单 ， 操作容易 ， 缺点是倾斜度使得发泡扩张的距离过大 ， 不容易达到最佳结构 。浇筑法生产工艺如图4所示 。
『』柔性塑料保温管及其生产技术
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图4 浇筑法生产工艺示意图
相比间歇法 ， 连续法的优点不限制管道生产的长度 ， 因而特别适用于盘卷柔性管的生产 。可以实现相对低成本下的快速稳定的生产 ， 同时所需较低的填充密度和套管厚度 ， 有效的控制了材料成本[2] 。因此目前大型管材制造商均采用连续法生产大量相同管径管道 。缺点是改变管径和保温层厚度时 ， 相比间歇法需要更冗长的操作时间及更高的技术成本 。
连续法生产包括两个阶段 ， 第一阶段通过使用模具、倾倒或喷涂的方式将泡沫填充到介质管上 ， 第二个阶段通过挤压或卷绕的方式在泡沫上形成夹克层 ， 然后真空冷却定型 ， 切割所需长度的管道[3] 。连续法生产柔性塑料保温管过程中 ， 目前需克服的难点主要有两点：一是由于工厂场地限制 ， 介质管采用的需是盘管方式 ， 因而对管径有所限制；二是对聚氨酯泡沫发泡系统要求更加严格 ， 需要在介质管不断运行的情况下 ， 保证泡沫层均匀稳定的形成 。


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