塑料管材這里主要是指HDPE管材有許多優(yōu)良的性能，如質輕,、抗腐,、內壁光滑、使用壽命長等,，又以其較高的強度應用在承壓輸送各種介質的管道上,，但其環(huán)境應力開裂性能較差，一些HDPE管道在長期負荷作用下和一定時間后會出現(xiàn)應力破損現(xiàn)象,。
1.1 冷卻速度的影響
溫度是HDPE結晶過程中zui敏感的因素,，不同的結晶程度對管材的力學性能有較大的影響。某廠HDPE管在水冷真空定徑箱中成型,，管壁斷面有不同的熱歷史,，不同的熱歷史對HDPE有不同的結晶行為閱，形成了不同結晶度的聚集結構,。管材外表層受水急驟冷卻能夠很快的越過zui合適的結晶溫度,，形成一層結晶度較低的聚集結構區(qū)。外表層和中間層有一個能夠獲得晶核數(shù)量及生長速率zui有利的結晶層,，這個區(qū)域晶體生長好,，聚集結構穩(wěn)定。如果這時控制好一定的水溫和相應的牽引速度,，就可增加該層的厚度,。因HDPE熱傳導慢，zui合適結晶溫度在中間層和內層停留的時間較長,，結晶能夠在充分的條件下進行,，所得到的是數(shù)量較少、顆粒較大的聚集結構區(qū)域,。這種內外結構的不均勻性對管材的力學性能影響較大,，低結晶區(qū)使管材具有韌性，高結晶區(qū)具有剛性,，隨著結晶度的增加,，脆性增大,。當壓扁到2/3時內表面出現(xiàn)裂紋;繼續(xù)壓扁，裂紋向外表面擴展,。我們認為使用密度高的均聚物擠出成型管材更應該注意成型工藝,。
1.2 熔融溫度的影響
成型中熔融溫度與在該溫度下停留的時間會影響殘存晶核的數(shù)量，晶核的存在與否及晶核的大小,，對成型時的結晶速度有很大的影響.如果熔融溫度低,，熔融時間短，殘核沒有受到破壞,，成型時晶核結晶速度快,，晶體的尺寸大小均勻，能形成較穩(wěn)定的聚集結構;如果熔融溫度高,，熔融時間長,，原有結構破壞得就越多，殘余的晶核就越少,，成核的時間就長,，結晶速度就慢，結晶尺寸也大,，結構不穩(wěn)定,，從而影響了管材的強度。熔體溫度都較高,，應力開裂時間都很短,。我們曾用預熱時間長、預熱溫度較高的機頭內熔體成型管材做短期靜水壓強度試驗,，其時間只有4.3h,。熔融溫度對HDPE成型時的熔體破裂也有較大影響。成型時熔體受到剪切應力,，當剪切應力達到或超過某一臨界值時,，熔體就會出現(xiàn)破裂。熔體溫度不同,，對應的剪切速率也大不相同,。為保證管材的力學性能，成型時要控制好成型溫度,，盡量避免熔體破裂,。
1.3 牽引速度的影響
在管材成型過程中，熔體擠出口模的速度應與牽引管材的速度相協(xié)調,。如果牽引速度大于擠出速度,，部分大分子順著牽引方向取向，在牽引力的作用下，彈性還沒有回復就被冷卻定型,，特別是在口模已定的情況下,，靠調整牽引速度來加工薄壁管，這樣的管材更易在軸線方向上產(chǎn)生裂紋,。
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