ການສຶກສາກ່ຽວກັບການເຄືອບຝຸ່ນ Polyethylene ສໍາລັບກ່ອງຫມໍ້ໄຟ
ບົດຄັດຫຍໍ້
ເຄືອບຜົງໂພລີເອທິລີນ ຫົກຊະນິດ ສຳລັບກ່ອງແບັດເຕີຣີໄດ້ຖືກອອກແບບຜ່ານການດັດແປງການປະສົມຂອງໂພລີເອທິລີນທີ່ມີຄຸນສົມບັດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ໂດຍການທົດສອບອັດຕາການໄຫຼລະລາຍ, ຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກ, ແລະ ຄວາມຕ້ານທານກົດຂອງຟິມເຄືອບຂອງເຄືອບຜົງໂພລີເອທິລີນທີ່ໄດ້ມາຈາກແຜນການປະສົມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ສູດຂອງການເຄືອບຜົງໂພລີເອທິລີນທີ່ມີປະສິດທິພາບຄົບຖ້ວນທີ່ສຸດໄດ້ຖືກກັ່ນຕອງອອກ. ເຄືອບຜົງໂພລີເອທິລີນທີ່ກຽມໄວ້ສາມາດຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການການປັບລະດັບພື້ນຜິວຂອງກ່ອງແບັດເຕີຣີ, ແລະ ໃນເວລາດຽວກັນມີຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກທີ່ດີເລີດ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານສານເຄມີ, ເຊິ່ງສາມາດປັບປຸງອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງກ່ອງແບັດເຕີຣີໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ.
Keywords
ກ່ອງຫມໍ້ໄຟ; ໂພລີເອທິລີນ; ການປະສົມ; ການເຄືອບຜົງ
ລະຫັດການຈັດປະເພດ: TQ637.82
ລະຫັດເອກະສານ: A
ການແນະ ນຳ 1
ດ້ວຍຄວາມຮຽກຮ້ອງຕ້ອງການທີ່ເຄັ່ງຄັດທີ່ນັບມື້ນັບເຂັ້ມງວດໃນການປົກປັກຮັກສາສິ່ງແວດລ້ອມ, ການຄວບຄຸມການລະບາຍອາຍພິດຂອງອາກາດແລະການຫຼຸດຜ່ອນມົນລະພິດທາງອາກາດໄດ້ກາຍເປັນຕົວຊີ້ວັດການປົກປັກຮັກສາສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ສຳຄັນ [1].
ຍານພາຫະນະນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟແບບດັ້ງເດີມໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວໃຊ້ນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟຟອດຊິວທໍາເປັນແຫຼ່ງພະລັງງານ, ແລະຂໍ້ບົກຜ່ອງທີ່ຮ້າຍແຮງທີ່ສຸດຂອງພວກເຂົາແມ່ນການປ່ອຍອາຍແກັສໄອເສຍຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດມົນລະພິດຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມຢ່າງຮ້າຍແຮງ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຍານພາຫະນະພະລັງງານໃຫມ່ທີ່ໃຊ້ແບດເຕີລີ່ເກັບຮັກສາເປັນພະລັງງານ traction ບໍ່ໄດ້ຜະລິດການປ່ອຍອາຍພິດອອກແລະບໍ່ກໍ່ໃຫ້ເກີດມົນລະພິດຕໍ່ບັນຍາກາດ, ດັ່ງນັ້ນເຂົາເຈົ້າໄດ້ຮັບຄວາມນິຍົມເພີ່ມຂຶ້ນໂດຍຕະຫຼາດ [2].
ໃນລະຫວ່າງຊີວິດການບໍລິການຂອງກ່ອງຫມໍ້ໄຟອຸດສາຫະກໍາ, ພວກມັນຖືກທໍາລາຍໂດຍອາຊິດຫມໍ້ໄຟ, ເຊິ່ງເລັ່ງການກັດກ່ອນແລະຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງກ່ອງ. ດັ່ງນັ້ນ, ການຕ້ານການ corrosion ຂອງກ່ອງຫມໍ້ໄຟແມ່ນສະເຫມີໄປເປັນຫົວຂໍ້ຄົ້ນຄ້ວາຮ້ອນ. ກ່ອງຫມໍ້ໄຟອຸດສາຫະກໍາປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນເຮັດດ້ວຍເຫຼັກກາກບອນ, ເຊິ່ງຕົວຂອງມັນເອງບໍ່ມີການປະຕິບັດການຕ້ານການກັດກ່ອນທີ່ດີ [3].
ດັ່ງນັ້ນ, ພຽງແຕ່ປະຕິບັດການປິ່ນປົວດ້ານເທິງຝາໃນແລະນອກຂອງກ່ອງສາມາດປັບປຸງປະສິດທິພາບຕ້ານການກັດກ່ອນຂອງພວກເຂົາ. ເທກໂນໂລຍີການປິ່ນປົວພື້ນຜິວທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປແມ່ນການນໍາໃຊ້ຊັ້ນຂອງສານຕ້ານການ corrosion ເທິງຫນ້າກ່ອງ, ແລະການເຄືອບແມ່ນຕ້ອງການບໍ່ພຽງແຕ່ຕ້ານການເຊາະເຈື່ອນຂອງອາຊິດ, ແຕ່ຍັງຕິດກັບ substrate ຢ່າງໃກ້ຊິດ.
ຊັ້ນເຄືອບຜົງໂພລີເອທິລີນປົກກະຕິແລ້ວປະກອບດ້ວຍຢາງໂພລີເອທິລີນ, ສານເຕີມແຕ່ງ, ສານເຕີມເຕັມ, ເມັດສີ, ແລະອື່ນໆ. ພວກມັນແມ່ນ ຊັ້ນເຄືອບຜົງທີ່ໃຊ້ກັບຄວາມຮ້ອນສູງ ທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານສານເຄມີທີ່ດີເລີດ ແລະ ມີປະສິດທິພາບດ້ານຕົ້ນທຶນສູງ.
ພິຈາລະນາຄວາມຕ້ອງການຕ້ານການກັດກ່ອນຂອງກ່ອງຫມໍ້ໄຟ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຂໍ້ກໍານົດສໍາລັບຮູບລັກສະນະແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ການເຄືອບຝຸ່ນ polyethylene ແມ່ນທາງເລືອກໃນການເຄືອບຕ້ານການ corrosion ທີ່ເປັນໄປໄດ້. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມີຄວາມຂັດແຍ້ງລະຫວ່າງຄຸນສົມບັດກົນຈັກແລະຄວາມຄ່ອງຕົວຂອງໂພລີເອທິລີນ. ການເຄືອບຝຸ່ນ Polyethylene ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກທີ່ຈະມີທັງຄວາມຄ່ອງຕົວແລະຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ດີເລີດ, ດັ່ງນັ້ນພວກເຂົາຕ້ອງໄດ້ຮັບການດັດແປງເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການເຄືອບຂອງກ່ອງຫມໍ້ໄຟ. ໃນການສຶກສານີ້, ໂດຍວິທີການປະສົມການດັດແປງ polyethylene ທີ່ມີຄຸນສົມບັດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ການເຄືອບຝຸ່ນ polyethylene ສໍາລັບກ່ອງຫມໍ້ໄຟໄດ້ຖືກອອກແບບ. ການເຄືອບນີ້ມີຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ດີເລີດ, ການຕໍ່ຕ້ານສານເຄມີ, ການຍຶດຕິດສູງ, ແລະລະດັບຫນ້າດິນທີ່ດີ.
2 ພາກທົດລອງ
2.1 ວັດຖຸດິບ ແລະ ເຄື່ອງມືທົດລອງ
2.1.1 ວັດຖຸດິບ
- Polyethylene (PE-A, PE-B, PE-C): Sinopec;
- Polyethylene (PE-D): Dow Chemical;
- ໂພລີເອທິລີນ (PE-E): ບໍລິສັດ Prime Polymer Co., Ltd., ປະເທດຍີ່ປຸ່ນ;
- ກາວ Polyethylene (MAH-g-PE): Model SZ-07, Huangshan Beno Technology;
- Antioxidant: Model K7001, Luan JIENT;
- ສະຖຽນລະພາບແສງສະຫວ່າງ: Model UV531, BASF;
- Polyethylene wax flow agent: Shanghai Additive Factory;
- Nucleating agent: Model Hyperform HPN-20E, Milliken Chemical, USA;
- Pigment carbon black: Model R600R, Cabot.
2.1.2 ເຄື່ອງມື
- Twin-screw extruder: ແບບ T-35, Nanjing Rub Machine, Ltd.;
- ເຄື່ອງ vulcanizing ແຜ່ນ: ຮຸ່ນ XLB-D, Huzhou Shyn Machinery Co., Ltd.;
- ເຄື່ອງທົດສອບຄວາມເຄັ່ງຕຶງດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ: Model NYK-06, ChengdeTesting Equipment Co., Ltd.;
- ເຄື່ອງທົດສອບ Universal ສໍາລັບພາດສະຕິກ: Model WDS-3, Boyi InstruEquipment Co., Ltd.
2.2 ວິທີການທົດລອງ
2.2.1 ການກະກຽມການເຄືອບຜົງ
ວັດຖຸດິບໄດ້ຖືກຊັ່ງນໍ້າຫນັກຕາມສູດໃນຕາຕະລາງ 1 ແລະເພີ່ມໃສ່ເຄື່ອງປະສົມສໍາລັບການປະສົມຄວາມໄວສູງ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ການປະສົມດັ່ງກ່າວໄດ້ຖືກເພີ່ມໃສ່ເຄື່ອງ extruder ບິດຄູ່ສໍາລັບການລະລາຍ extrusion granulation ທີ່ 160 ° C. ເມັດໄດ້ຖືກເອົາໃສ່ໃນໂຮງງານເພື່ອຂັດເຂົ້າໄປໃນຜົງ, ປະຕິບັດຕາມການຈັດປະເພດແລະການ sieving.
ຕາຕະລາງ 1 ສູດການເຄືອບຜົງໂພລີເອທິລີນ
| ວັດຖຸດິບ | ນ້ຳໜັກສ່ວນ/ສ່ວນ |
| Polyethylene | 84 |
| MAH-g-PE | 15 |
| ສານຕ້ານອະນຸມູນອິດສະລະ | 0.15 |
| ໂຄນແສງ | 0.15 |
| ຕົວແທນການໄຫຼ | 0.15 |
| ຕົວແທນນິວເຄລຍ | 0.05 |
| ກາກບອນ ດຳ | 0.5 |
2.2.2 ການກະກຽມການເຄືອບ
ວິ ທີການຈຸ່ມ ຜ້າປູພື້ນແບບໄຫຼອອກ ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກະກຽມການເຄືອບຜົງໂພລີເອທິລີນໃສ່ໜ້າຜິວຂອງກ່ອງແບັດເຕີຣີ. ໜ້າຜິວຂອງກ່ອງແບັດເຕີຣີໄດ້ຖືກພົ່ນຊາຍກ່ອນ, ຈາກນັ້ນໃຫ້ຄວາມຮ້ອນເຖິງ 250-350°C ໃນເຕົາອົບ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ການເຄືອບຜົງໂພລີເອທິລີນໄດ້ຖືກນຳໃຊ້ໂດຍການຈຸ່ມຜ້າປູພື້ນແບບໄຫຼອອກ, ແລະ ການພລາສຕິກໄດ້ບັນລຸໄດ້ໂດຍໃຊ້ຄວາມຮ້ອນທີ່ເຫຼືອຂອງຊິ້ນວຽກ ຫຼື ໂດຍການວາງມັນໄວ້ໃນເຕົາອົບ.
2.2.3 ການກະກຽມຕົວຢ່າງສໍາລັບການທົດສອບການປະຕິບັດ
ຕົວຢ່າງສໍາລັບການທົດສອບຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງຝຸ່ນ polyethylene ໄດ້ຖືກກະກຽມໂດຍການບີບອັດ molding.
2.3 ການທົດສອບການປະຕິບັດ
- ອັດຕາການໄຫຼລະລາຍ (MFR) ຂອງການເຄືອບຝຸ່ນ polyethylene ໄດ້ຖືກທົດສອບໂດຍສອດຄ່ອງກັບ GB / T 3682-2018;
- ປະສິດທິພາບການຂັດຄວາມຄຽດດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ (ESC) ຂອງການເຄືອບຜົງໂພລີເອທີລີນໄດ້ຖືກທົດສອບຕາມ GB/T 1842-2008;
- ຄຸນສົມບັດ tensile ຂອງການເຄືອບຝຸ່ນ polyethylene ໄດ້ຖືກທົດສອບໂດຍສອດຄ່ອງກັບ GB / T 1040.2-2018;
- ຄວາມຕ້ານທານອາຊິດຂອງສານເຄືອບຜົງໂພລີເອທິລີນໄດ້ຖືກທົດສອບໂດຍໃຊ້ການແກ້ໄຂອາຊິດຊູນຟູຣິກ 30% (ແຕ່ສ່ວນຫນຶ່ງຂອງມະຫາຊົນ) ຕາມ GB / T 11547-2008;
- ການຍຶດຕິດຂອງຝຸ່ນ polyethylene ໄດ້ຖືກທົດສອບໂດຍສອດຄ່ອງກັບ GB / T 9286-2008.
ຕົວຊີ້ວັດການປະຕິບັດຕົ້ນຕໍຂອງການເຄືອບຝຸ່ນ polyethylene ສໍາລັບກ່ອງຫມໍ້ໄຟແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 2.
ຕາຕະລາງ 2 ຕົວຊີ້ວັດການປະຕິບັດຕົ້ນຕໍຂອງການເຄືອບ Polyethylene ສໍາລັບກ່ອງຫມໍ້ໄຟ
| ຕົວຊີ້ວັດການປະຕິບັດ | ຄວາມຕ້ອງການທົດສອບ |
| MFR / [g·(10 ນທ)⁻¹] | > 10 |
| ESC / h | > 300 |
| ຄວາມແຮງ tensile / MPa | > 10 |
| ການຍືດຕົວໃນເວລາພັກຜ່ອນ /% | > 500 |
| ຄວາມຕ້ານທານອາຊິດ (30% ອາຊິດຊູນຟູຣິກ, 720 ຊມ) | ບໍ່ມີອາການບວມຮຸນແຮງ, ສູນເສຍການຍຶດຕິດ, ແລະອື່ນໆ. |
| ການຍຶດຕິດກັບອາຊິດ / ເກຣດ | > 1 |
3 ຜົນໄດ້ຮັບແລະການສົນທະນາ
3.1 ການວິເຄາະປະສິດທິພາບຂອງໂພລີເອທິລີນ
ການວິເຄາະຕົວກໍານົດການປະສິດທິພາບຂອງປະເພດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງ polyethylene ແມ່ນ prerequisite ສໍາລັບການອອກແບບສູດຂອງປະສົມຝຸ່ນ polyethylene. ໃນການສຶກສາຄັ້ງນີ້, ໂພລີເອທີລີນ 5 ຊະນິດໄດ້ຖືກຄັດເລືອກເປັນວັດຖຸດິບສໍາລັບການເຄືອບຝຸ່ນ, ແລະຄຸນສົມບັດຂອງພວກມັນໄດ້ຖືກທົດສອບຕາມມາດຕະຖານທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ. ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 3.
ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຕາຕະລາງ 3, PE-A ແລະ PE-B ມີອັດຕາການໄຫຼຂອງລະລາຍທີ່ສູງທີ່ສຸດ, ດັ່ງນັ້ນເຂົາເຈົ້າສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບລະດັບຊັ້ນສູງຂອງການເຄືອບ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຄວາມທົນທານຂອງ PE-A ແລະ PE-B ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງບໍ່ດີ. ການຍືດຕົວຂອງ PE-A ແມ່ນພຽງແຕ່ 100%, ແລະເວລາຕ້ານການຮອຍແຕກຂອງຄວາມກົດດັນແມ່ນພຽງແຕ່ 1 ຊົ່ວໂມງ, ດັ່ງນັ້ນມັນບໍ່ສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການດ້ານກົນຈັກຂອງການເຄືອບກ່ອງຫມໍ້ໄຟ. PE-C ແມ່ນໂພລີເອທີລີນທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຕໍ່າເປັນເສັ້ນທີ່ມີອັດຕາການໄຫຼຂອງລະລາຍປານກາງ, ເຊິ່ງໂດຍພື້ນຖານແລ້ວສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການລະດັບຂອງການເຄືອບທໍາມະດາ, ແຕ່ຄວາມທົນທານຂອງມັນກໍ່ຍັງບໍ່ດີ. ທັງສອງ PE-D ແລະ PE-E ແມ່ນໂພລີເອທີລີນທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຕ່ໍາຂອງເສັ້ນໂລຫະໂລຊີນ, ແລະທັງສອງມີຄວາມທົນທານແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile ທີ່ດີເລີດ. ຄວາມແຕກຕ່າງແມ່ນວ່າ PE-E ມີດັດຊະນີການໄຫຼລະລາຍຕໍ່າທີ່ສຸດ, ເຊິ່ງບໍ່ສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການລະດັບການເຄືອບ.
ຕາຕະລາງ 3 ຄຸນສົມບັດຂອງປະເພດຕ່າງໆຂອງໂພລີເອທີລີນ
| ອະສັງຫາ | PE-A (ໂພລີເອທີລີນຄວາມໜາແໜ້ນຕໍ່າ) | PE-B (ໂພລີເອທີລີນຄວາມໜາແໜ້ນປານກາງ) | PE-C (ໂພລີເອທີລີນຄວາມໜາແໜ້ນຕໍ່າ) | PE-D (Metallocene polyethylene) | PE-E (Metallocene polyethylene) |
| MFR / [g·(10 ນທ)⁻¹] | 40 | 50 | 20 | 15 | 3.8 |
| ESC / h | 1 | 24 | 24 | 1000 | 1000 |
| ຄວາມແຮງ tensile / MPa | 8 | 10 | 11 | 16 | 20 |
| ການຍືດຕົວໃນເວລາພັກຜ່ອນ / % | 100 | 300 | 200 | 1000 | 1000 |
3.2 ການຄັດເລືອກແລະການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງໂພລີເອທິລີນ
ອັດຕາການໄຫຼລະລາຍ (MFR) ຂອງໂພລີເອທິລີນແມ່ນຕົວຊີ້ວັດທີ່ສະທ້ອນເຖິງຄວາມຄ່ອງຕົວຂອງໂພລີເອທິລີນໃນສະພາບທີ່ລະລາຍຮ້ອນ, ແລະມັນໃນລະດັບໃດຫນຶ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຜົນກະທົບລະດັບຂອງການເຄືອບ polyethylene. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ມູນຄ່າ MFR ສູງຂຶ້ນ, ຜົນກະທົບຂອງລະດັບການເຄືອບຈະດີກວ່າ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມູນຄ່າ MFR ສູງຂຶ້ນ, ມະຫາຊົນໂມເລກຸນຂອງໂພລີເອທີລີນມັກຈະຕ່ໍາ, ແລະຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງມັນແມ່ນຮ້າຍແຮງກວ່າເກົ່າ. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນມັກຈະເປັນການຍາກທີ່ຈະຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງທັງຄວາມຄ່ອງຕົວແລະຄຸນສົມບັດກົນຈັກໃນເວລາດຽວກັນ, ເຊິ່ງຍັງຖືກກວດສອບໂດຍຜົນການທົດສອບທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 3. ຖ້າໂພລີເອທິລີນທີ່ມີຄຸນສົມບັດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຖືກປະສົມແລະໃຊ້ຮ່ວມກັນເພື່ອເຮັດໃຫ້ການປະສົມມີທັງຄວາມຄ່ອງຕົວແລະຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ດີເລີດ, ໃນທາງທິດສະດີ, ຜົງໂພລີເອທິລີນທີ່ມີຄຸນສົມບັດທີ່ສົມບູນແບບຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການສາມາດກະກຽມໄດ້.
ຕາຕະລາງ 4 ຮູບແບບການປະສົມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ
| ໂຄງການ | ໂຄງການ | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| PE-B ນ້ໍາຫນັກສ່ວນ / ສ່ວນ | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| PE-D ນ້ໍາຫນັກສ່ວນ / ສ່ວນ | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
| ນ້ຳໜັກ MAH-g-PE ສ່ວນ/ສ່ວນ | 13.2 | 14.1 | 15 | 15.9 | 16.8 | 17.6 |
ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ຈາກຕາຕະລາງ 3 ວ່າທັງ PE-A ແລະ PE-B ມີອັດຕາການໄຫຼຂອງລະລາຍສູງ, ແຕ່ PE-B ມີຄວາມທົນທານຂ້ອນຂ້າງສູງ, ດັ່ງນັ້ນ PE-B ສາມາດນໍາໃຊ້ເປັນວັດສະດຸ matrix ເພື່ອປັບປຸງຄວາມຄ່ອງຕົວຂອງປະສົມ; PE-D ແລະ PE-E ມີຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ດີແລະສາມາດນໍາໃຊ້ເປັນວັດສະດຸ matrix ເພື່ອປັບປຸງຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງປະສົມ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, PE-E ມີອັດຕາການໄຫຼຂອງລະລາຍຕ່ໍາ, ດັ່ງນັ້ນມັນຈຶ່ງບໍ່ເຫມາະສົມທີ່ຈະເປັນວັດສະດຸ matrix. ສໍາລັບໂພລີເອທີລີນທີ່ມີມະຫາຊົນໂມເລກຸນສະເລ່ຍຂະຫນາດໃຫຍ່, ເຊັ່ນ PE-E, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ entanglement ແມ່ນສູງແລະອັດຕາການໄຫຼຕໍ່າ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນເວລາທີ່ມັນໄດ້ຮັບການໂຫຼດຈາກພາຍນອກ, ກົນໄກການໃຫ້ຜົນຜະລິດຂອງມັນແມ່ນຕົ້ນຕໍ shear deformation, ແລະການໄຫຼຂອງໂມເລກຸນທີ່ຈະແຈ້ງແມ່ນບໍ່ງ່າຍທີ່ຈະເກີດຂຶ້ນ, ສະນັ້ນມັນມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງແລະ toughness [6]. ດັ່ງນັ້ນ, PE-B ແລະ PE-D ໄດ້ຖືກປະສົມເຂົ້າກັນໃນອັດຕາສ່ວນທີ່ແຕກຕ່າງກັນເພື່ອກະກຽມໂພລີເອທີລີນທີ່ຖືກດັດແປງ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ເພື່ອປັບປຸງຄວາມຜູກພັນລະຫວ່າງການເຄືອບຝຸ່ນ polyethylene ແລະ substrate ກ່ອງຫມໍ້ໄຟ, ຄວນເພີ່ມປະລິມານກາວ polyethylene (MAH-g-PE) ທີ່ເຫມາະສົມ. ກາວໂພລີເອທີລີນແມ່ນຕົວຍຶດທີ່ກຽມໄວ້ໂດຍການຕິດສານຊາຍແອນໄຮໄລໃສ່ໃສ່ໂພລີເອທີລີນ. ສະຫຼຸບແລ້ວ, 6 ຮູບແບບການຜະສົມຜະສານທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄດ້ຖືກອອກແບບ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 4.
3.3 ການວິເຄາະປະສິດທິພາບຂອງການເຄືອບຜົງໂພລີເອທິລີນ
ບົນພື້ນຖານຕາຕະລາງ 1, ອີງຕາມການຜະສົມຜະສານໃນຕາຕະລາງ 4, ວັດຖຸດິບໄດ້ຖືກປະສົມ, extruded, ແລະ crushed ເພື່ອກະກຽມການເຄືອບຝຸ່ນ polyethylene. ອັດຕາການໄຫຼລະລາຍ, ຄຸນສົມບັດ tensile, ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຮອຍແຕກຂອງຄວາມກົດດັນ, ແລະການຕໍ່ຕ້ານອາຊິດຂອງຝຸ່ນເຄືອບໄດ້ຖືກທົດສອບຕາມມາດຕະຖານແຫ່ງຊາດ. ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 5.
ຕາຕະລາງ 5 ຜົນການທົດສອບການປະຕິບັດຂອງຮູບແບບການຜະສົມຜະສານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ
| ໂຄງການ | ໂຄງການ 1 | ໂຄງການ 2 | ໂຄງການ 3 | ໂຄງການ 4 | ໂຄງການ 5 | ໂຄງການ 6 |
| MFR / [g·(10 ນທ)⁻¹] | 25 | 20 | 15 | 13 | 9 | 5 |
| ESC/ຊມ | 160 | 220 | 340 | 460 | 580 | 680 |
| ຄວາມແຮງ tensile/MPa | 11 | 11.5 | 12.4 | 12.8 | 13.6 | 14.5 |
| ການຍືດຕົວໃນເວລາພັກຜ່ອນ/% | 360 | 500 | 580 | 620 | 660 | 760 |
| ຄວາມຕ້ານທານອາຊິດ (30% ອາຊິດຊູນຟູຣິກ, 720 ຊົ່ວໂມງ) | ບໍ່ມີຟອງແລະການລະລາຍໃນການເຄືອບ, ມີອາການໃຄ່ບວມທີ່ຮ້າຍແຮງ, ການສູນເສຍການຍຶດຕິດແລະປະກົດການອື່ນໆ. | ບໍ່ມີຟອງແລະການລະລາຍໃນການເຄືອບ, ມີການລະລາຍ, ບວມ, ການສູນເສຍການຍຶດຕິດແລະປະກົດການອື່ນໆ. | ບໍ່ມີຟອງແລະການລະລາຍໃນການເຄືອບ, ມີການລະລາຍ, ບວມ, ການສູນເສຍການຍຶດຕິດແລະປະກົດການອື່ນໆ. | ບໍ່ມີຟອງແລະການລະລາຍໃນການເຄືອບ, ມີການລະລາຍ, ບວມ, ການສູນເສຍການຍຶດຕິດແລະປະກົດການອື່ນໆ. | ບໍ່ມີຟອງແລະການລະລາຍໃນການເຄືອບ, ມີການລະລາຍ, ບວມ, ການສູນເສຍການຍຶດຕິດແລະປະກົດການອື່ນໆ. | ບໍ່ມີຟອງແລະການລະລາຍໃນການເຄືອບ, ມີການລະລາຍ, ບວມ, ການສູນເສຍການຍຶດຕິດແລະປະກົດການອື່ນໆ. |
| ການຍຶດຕິດກັບອາຊິດ / ຊັ້ນຮຽນທີ | 5 | 3 | 0 | 0 | 0 | 0 |
ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຕາຕະລາງ 5, ອັດຕາການໄຫຼຂອງທາດປະສົມຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາດ້ວຍການເພີ່ມຂື້ນຂອງອັດຕາສ່ວນຂອງ PE-D. ນີ້ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນວ່າເມື່ອ PE-B (ມີມະຫາຊົນໂມເລກຸນຕ່ໍາ) ຖືກປະສົມກັບ PE-D (ມີມະຫາຊົນໂມເລກຸນທີ່ຂ້ອນຂ້າງສູງ) ແລະ melt-extruded ໂດຍ extruder, ລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນຍາວຫໍ່ຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນສັ້ນ, ເຮັດໃຫ້ອັດຕາການໄຫຼຂອງລະລາຍຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາ. ດັ່ງນັ້ນ, ປະລິມານການເພີ່ມເຕີມຂອງ polyethylene ທີ່ມີຄວາມຄ່ອງຕົວຕ່ໍາມີອິດທິພົນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄວາມຄ່ອງຕົວຂອງປະສົມ, ແລະການພິຈາລະນາພິເສດຄວນໄດ້ຮັບການພິຈາລະນາເປັນພິເສດຕໍ່ຈໍານວນການເພີ່ມເຕີມຂອງມັນໃນເວລາທີ່ການອອກແບບສູດຂອງຝຸ່ນ polyethylene ປະສົມ. ຈາກທັດສະນະອື່ນ, ຄວາມຄ່ອງຕົວຂອງ PE-D (ໂພລີເອທິລີນທີ່ມີຄວາມຄ່ອງຕົວຕໍ່າ) ຍັງສາມາດປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຫຼັງຈາກປະສົມກັບ PE-B (ໂພລີເອທິລີນທີ່ມີຄວາມຄ່ອງຕົວຂ້ອນຂ້າງສູງ). ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າ polyethylene ທີ່ມີລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນສັ້ນສາມາດເຂົ້າໄປໃນໂພລີເອທິລີນຢ່າງຫນາແຫນ້ນທີ່ມີລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນຍາວ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໂຄງສ້າງຊັ້ນ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ຄວາມເຄັ່ງຕຶງຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນອ່ອນລົງ. ຕົວປັບປ່ຽນການໄຫຼເຂົ້າຂອງໂພລີເອທີລີນທີ່ມີມວນໂມເລກຸນສູງ ປົກກະຕິແລ້ວໃຊ້ຫຼັກການນີ້ເພື່ອປັບປຸງຄວາມຄ່ອງຕົວຂອງໂພລີເອທິລີນ [7].
ມັນຍັງສາມາດພົບໄດ້ຈາກຕາຕະລາງ 5 ວ່າຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile ແລະ elongation ໃນ breaking ຂອງການເຄືອບຝຸ່ນ polyethylene ປະສົມຄ່ອຍໆເພີ່ມຂຶ້ນດ້ວຍການເພີ່ມປະລິມານເພີ່ມເຕີມຂອງ PE-D, ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ລະຫວ່າງສອງປະເພດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງ polyethylene ແມ່ນດີ. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າຄ່າ enthalpy ແລະ entropy ຂອງ PE-B ແລະ PE-D ແມ່ນຄ້າຍຄືກັນ, ດັ່ງນັ້ນໂດຍພື້ນຖານແລ້ວບໍ່ມີການປ່ຽນແປງພະລັງງານຂອງປະສົມ, ແລະຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ລະຫວ່າງ polyethylene ທັງສອງຊະນິດແມ່ນສູງ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບ Scheme 1, Scheme 6 ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ການຍືດຕົວໃນເວລາພັກຜ່ອນແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນ 2 ເທົ່າ, ແລະຄວາມທົນທານຂອງການເຄືອບແມ່ນປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງການເຄືອບແມ່ນການປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍດ້ວຍການເພີ່ມປະລິມານຂອງ PE-D, ອັດຕາການປັບປຸງແມ່ນຕ່ໍາກວ່າການຫຼຸດລົງຂອງອັດຕາການໄຫຼຂອງລະລາຍ. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າການລວມຕົວຂອງ PE-B ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນຂອງ PE-D, ເຮັດໃຫ້ການໄຫຼຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນມັກຈະເກີດຂື້ນໃນລະຫວ່າງຂະບວນການຍືດ, ໃນຂະນະທີ່ຜົນກະທົບຂອງການຕັດແມ່ນອ່ອນລົງ.
ສໍາລັບການເຄືອບ polyethylene ທີ່ໃຊ້ໃນດ້ານຂອງກ່ອງຫມໍ້ໄຟ, ການປ່ອຍຄວາມກົດດັນທີ່ເກີດຈາກແນວໂນ້ມຂອງໂຄງສ້າງພາຍໃນເພື່ອສະຖຽນລະພາບແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຄວາມກົດດັນທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນບໍລິເວນແຈອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຮອຍແຕກຂອງເຄືອບ. ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມຕ້ານທານກັບຮອຍແຕກຂອງຄວາມກົດດັນແມ່ນມາດຕະຖານທີ່ສໍາຄັນເພື່ອວັດແທກຊີວິດການບໍລິການຂອງການເຄືອບ. ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ຈາກຜົນການທົດສອບຄວາມກົດດັນດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມໃນຕາຕະລາງ 5 ວ່າຄວາມຕ້ານທານການຂັດຄວາມກົດດັນຂອງການເຄືອບຜົງໂພລີເອທິລີນແມ່ນສອດຄ່ອງກັບຄວາມທົນທານຂອງມັນ, ນັ້ນແມ່ນ, ຄວາມເຄັ່ງຄັດຂອງສານເຄືອບສູງກວ່າ, ຄວາມຕ້ານທານກັບຮອຍແຕກຂອງຄວາມກົດດັນທີ່ດີກວ່າ. PE-D ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍສາມາດປັບປຸງຄວາມຕ້ານທານ cracking ຄວາມກົດດັນຂອງການເຄືອບຝຸ່ນ polyethylene ປະສົມ.
ການເຄືອບຝຸ່ນ polyethylene ສໍາລັບກ່ອງຫມໍ້ໄຟແມ່ນ corroded ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໂດຍອາຊິດຫມໍ້ໄຟ, ສະນັ້ນມັນຕ້ອງມີປະສິດທິພາບຕ້ານການ corrosion ທີ່ດີເລີດ. ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ຈາກຜົນການທົດສອບຄວາມຕ້ານທານອາຊິດໃນຕາຕະລາງ 5 ວ່າຫຼັງຈາກການເຄືອບຜົງ polyethylene ກະກຽມໂດຍ Scheme 1 ຖືກແຊ່ນ້ໍາໃນການແກ້ໄຂອາຊິດ, ບໍ່ມີຟອງຫຼືການລະລາຍ, ແຕ່ອາການບວມຮ້າຍແຮງເກີດຂື້ນ, ແລະຊັ້ນການຍຶດຕິດຂອງເຄືອບແມ່ນພຽງແຕ່ 5; ເມື່ອປຽບທຽບກັບ Scheme 1, ການເຄືອບທີ່ກະກຽມໂດຍ Scheme 2 ມີການໃຄ່ບວມຂ້ອນຂ້າງຫນ້ອຍຫຼັງຈາກຖືກຂັດດ້ວຍການແກ້ໄຂອາຊິດ, ແລະການຍຶດຕິດກັບລະດັບ 3; ການເຄືອບໂພລີເອທີລີນທີ່ກະກຽມໂດຍໂຄງການອື່ນໆບໍ່ມີປະກົດການ corrosion ຊັດເຈນ, ແລະການຍຶດຕິດຂອງສານເຄືອບສາມາດບັນລຸຂ້າງເທິງຊັ້ນ 1. Metallocene PE-D ຕົວຂອງມັນເອງມີຄວາມຕ້ານທານກັບສານເຄມີທີ່ດີເລີດ, ດັ່ງນັ້ນດ້ວຍການເພີ່ມປະລິມານເພີ່ມເຕີມຂອງມັນເທື່ອລະກ້າວ, ການປະຕິບັດການຕ້ານການກັດກ່ອນຂອງການເຄືອບແມ່ນຄ່ອຍໆປັບປຸງ.
ຜ່ານການທົດສອບການປະຕິບັດການເຄືອບຜົງ polyethylene ດ້ວຍສູດທີ່ແຕກຕ່າງກັນທີ່ອອກແບບມາຂ້າງເທິງ, ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການເຄືອບຜົງ polyethylene ກະກຽມໂດຍ Scheme 3 ແລະ Scheme 4 ບໍ່ພຽງແຕ່ມີຄວາມຄ່ອງຕົວສູງ, ແຕ່ຍັງມີຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ດີເລີດແລະປະສິດທິພາບຕ້ານການກັດກ່ອນ, ເຊິ່ງສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງການເຄືອບຝຸ່ນສໍາລັບກ່ອງຫມໍ້ໄຟ. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ອັດຕາການໄຫຼລະລາຍຂອງສານເຄືອບຜົງໂພລີເອທິລີນສູງຂຶ້ນ, ປະສິດທິພາບການປັບລະດັບທີ່ດີຂຶ້ນ ແລະ ພື້ນຜິວການເຄືອບໄດ້ກ້ຽງກວ່າ. ເມື່ອອັດຕາການໄຫຼຂອງລະລາຍຂອງຜົງໂພລີເອທິລີນທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປແມ່ນສູງກວ່າ 10 g / (10 ນາທີ), ມັນສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການລະດັບສູງ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ອັດຕາການໄຫຼຂອງລະລາຍຂອງ Scheme 5 ແລະ Scheme 6 ແມ່ນຕ່ໍາກວ່າ 10 g / (10 ນາທີ), ດັ່ງນັ້ນພວກມັນບໍ່ສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການລະດັບ. ເຖິງແມ່ນວ່າ Scheme 1 ມີອັດຕາການໄຫຼຂອງ melt ຂ້ອນຂ້າງສູງ, ຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະຄວາມເຄັ່ງຄັດຂອງມັນແມ່ນບໍ່ດີ, ແລະມັນລົ້ມເຫລວໃນການທົດສອບຄວາມຕ້ານທານອາຊິດ; ໂຄງການ 2 ບໍ່ມີການປັບປຸງທີ່ຊັດເຈນໃນຄຸນສົມບັດກົນຈັກ, ແລະການຍຶດຫມັ້ນຫຼຸດລົງຫຼັງຈາກການແຊ່ນ້ໍາອາຊິດ, ດັ່ງນັ້ນ, ມັນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ກັບສະຖານະການທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການດ້ານການເຄືອບສູງ, ແຕ່ຄຸນສົມບັດກົນຈັກຕ່ໍາແລະຄວາມຕ້ອງການປະສິດທິພາບຕ້ານການ corrosion.
ສະຫຼຸບ 4
ໃນການສຶກສານີ້, ໂດຍການປະສົມແລະການນໍາໃຊ້ໂພລີເອທິລີນທີ່ມີຄຸນສົມບັດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ການຜະສົມຜະສານແບບປະສົມຂອງຝຸ່ນ polyethylene ທີ່ຖືກດັດແປງໄດ້ຖືກອອກແບບ, ແລະການປະຕິບັດໂຄງການທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄດ້ຖືກທົດສອບ. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການເຄືອບຝຸ່ນ polyethylene ອອກແບບຕາມ Scheme 3 ແລະ Scheme 4 ບໍ່ພຽງແຕ່ສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການລະດັບຫນ້າດິນຂອງການເຄືອບປ້ອງກັນກ່ອງຫມໍ້ໄຟ, ແຕ່ຍັງມີຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ດີແລະປະສິດທິພາບຕ້ານການ corrosion. ຜົນໄດ້ຮັບການຄົ້ນຄວ້າມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການປ້ອງກັນການກັດກ່ອນຂອງກ່ອງແບດເຕີລີ່, ແລະແນວຄວາມຄິດຂອງການຄົ້ນຄວ້າມີຄວາມສໍາຄັນໃນການນໍາພາການອອກແບບການດັດແປງຂອງຝຸ່ນ polyethylene.
ເອກະສານ
[1] Ji Y. ຕະຫຼາດການເຄືອບຝຸ່ນພາຍໃນປະເທດຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງວ່ອງໄວ [J]. ຂໍ້ມູນອຸດສາຫະກໍາວັດສະດຸກໍ່ສ້າງ, 2003(10): 17.
[2] Li Z R. ການວິເຄາະໂດຍຫຍໍ້ຂອງ predicament ແລະມາດຕະການຕ້ານການພັດທະນາລົດພະລັງງານໃຫມ່ [J]. ໂລກລົດຍົນ, 2020(4): 1.
[3] Lu J Q. ເຕັກໂນໂລຊີຕ້ານການ corrosion ຂອງກ່ອງຫມໍ້ໄຟອຸດສາຫະກໍາ [J]. ເທັກໂນໂລຍີການກໍ່ສ້າງເຮືອ, 2001(4): 27-28.
[4] Yu GL, Wang ZH, Wang XK, et al. ຄວາມຄືບຫນ້າການຄົ້ນຄວ້າຫລ້າສຸດຂອງການເຄືອບໃຫມ່ [J]. ການເຄືອບ ແລະການປົກປ້ອງ, 2019, 40(10): 49-52.
[5] Liu CQ, Cai Y M. ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບການເຄືອບຝຸ່ນ polyethylene ທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ [J]. ເທັກໂນໂລຍີການເຄືອບ, 1993(2): 4-7.
[6] Liao HY, Tao G L. ຄວາມເຂັ້ມແຂງຜົນກະທົບແລະອັດຕາການໄຫຼ melt ຂອງການຜະລິດ polyethylene ຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ [J]. Polymer Materials Science and Engineering, 2013, 29(7): 72-75, 79.
[7] Wang S, Wang QZ, Chen Y, et al. ຄວາມຄືບໜ້າຂອງການຄົ້ນຄວ້າໃນການປັບປ່ຽນຄວາມຄ່ອງຕົວຂອງຕົວບັນທຸກ polyethylene ທີ່ມີນ້ຳໜັກໂມເລກຸນສູງສຸດ [J]. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກພາດສະຕິກວິສະວະກໍາ, 2014(10): 113-117.
ກະລຸນາບອກຂ້າພະເຈົ້າຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບເລື່ອງນີ້