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擴管是熱收縮管成型的最后環節,也是極為重要的過程。對直徑16mm(擴脹后)以下的薄壁管常采用連續擴脹法。對直徑大于16mm的管子主要采用分段擴脹法。
連續擴脹包括機械擴脹法、真空擴脹法、真空一內壓擴脹法、內壓吹脹法及重力擴脹法等。分段擴脹包括機械擴脹法、內壓吹脹法、布擴法、雙軸拉伸法等。
擴管的目的是對交聯管坯沿橫向(環向)進行拉伸取向,得到具有“彈性記憶”的熱收縮管。由高分子材料拉伸機理可知,只有在高彈態下才能對制品進行有效的彈性拉伸,這就要求嚴格控制拉伸溫度。由于拉伸過程伴隨著大分子的松弛,因而還要保證一定的拉伸和冷卻速率。
降低拉伸溫度(對結晶性聚合物,以結晶熔點為下限)有利于提高材料的取向度,提高拉伸溫度則有利于提高制品的表面質量和擴脹工藝性,要二者兼顧才能得到性能優良的制品。對交聯聚乙烯熱收縮管,較佳的擴脹溫度為160-180t,凝膠含量較低時,溫度取較低值,反之亦然。溫度過高,難以保證較大的收縮率,太低則容易擴裂。除了正常選擇加熱溫度外,還要合理地選擇加熱方式,并確保加熱均勻性。生產中采用的加熱方式主要有空氣加熱(烘箱、遠紅外加熱器、電加熱套等)
和液體加熱?諝饧訜嵝瘦^低,溫度均勻性不如液體加熱,但生產環境比較干凈,無濡后清洗工序。在用液體加熱法時,要選擇適宜的加熱液體。對加熱液體的基本要求是與被擴脹管無化學反應、無溶脹效應,其閃點要高一些,最好采用水溶性介質。最適宜的液體加熱介質是甘油(丙三醉),它可以與水以任何比例混合,因而便于清洗。對PVC熱收縮管可直接用熱水加熱,因為PVC的適宜拉伸溫度在90--100℃范圍內。當采取內壓吹脹法時,尤其要注意被擴管加熱溫度的均勻性,沿管坯圓周方向的不均勻會導致擴脹后的管子壁厚不均勻;而沿管坯軸向加熱不均勻則有可能造成擴脹不穩定,如出現竹節現象(對分段氣擴)。
高聚物在拉伸取向時,總伴隨著大分子的松弛,導致解取向。為了提高拉伸取向率,必須保證一定的拉伸速率,確保取向結構還來不及松弛就已經被凍結。對于交聯聚乙烯,由于材料形成了三維網狀結構,松弛效應比未交聯聚乙烯明顯降低,對氣擴方法,主要是靠壓縮空氣的壓力和充氣體積流量來控制,一般壓縮空氣的壓力不高于0.3MPa,
提高冷卻速率可以有效凍結拉伸取向結構。將被擴脹管迅速冷卻到材料的結晶熔點以下,才能得到收縮率大的產品。一般冷卻裝置中通20--30℃的冷卻水即可達到要求。