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塑料管材在现代社会应用广泛。但传统方法生产的塑料承压管材,其环向强度低于轴向强度,与产品的性能要求背道而驰。采用双向拉伸成型技术,可有效增强其环向性能。本文利用基于管坯胀-微缩的双向拉伸成型设备挤出成型了HDPE和PPR双向拉伸管材,探讨了其成型工艺,研究了工艺参数对于管材结构与性能的影响。环向拉伸的施加可显著提升管材的环向爆破应力。在同样的轴向拉伸比下施加2.0的环向拉伸比,HDPE管材的环向爆破应力可提升2.63%~32.74%,PPR管材的环向爆破应力提升了17.94%~41.65%。而在轴向拉伸和冲击测试中,发现环向拉伸的施加使HDPE的拉伸强度有最大4.79%的降低,拉伸模量有最大13.83%的降低,而断裂伸长率却有一定程度提升。对于PPR管材,当轴向拉伸比变化时,其轴向力学性能的变化规律类似于HDPE。拉伸方向上,结晶度的大小与拉伸程度正相关。WAXD测试中拉伸力方向上HDPE的(110)晶面以及PPR的(110)、(040)、(130)、(111)对应的X射线衍射峰强度随着拉伸比的增大而增大,垂直方向上则降低。叠加环向拉伸后,管材的晶片间距变小。DSC测试表明,施加了环向拉伸后,单位体积的管坯受到更多的形变,聚烯烃管材的整体结晶度上升。轴向拉伸比为1.924时,HDPE管材的结晶度从39.35%提升到58.46%;轴向拉伸比为1.314时,PPR管材的结晶度从21.60%上升到28.07%。SEM照片表明,环向拉伸的施加对削弱了轴向结构的有序性,使管材微观结构趋于在平面内无规分布。气压扩胀法形成的气垫带给管材良好的内表面光滑度。显微照片揭示了扩胀后的管材内表面不存在明显刮伤,且起伏较小。轴向拉伸比愈大,内表面愈加光滑。轴向拉伸比为2.836时,单向拉伸HDPE管材内壁上水滴的初始滑动角为23.81°,而经环向拉伸后降为19.29°。