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本项研究设计出了一种新型的PVC-U双轴取向管材的工业生产装置(包括口模、定径套、扩管装置、烘箱、牵引装置、冷却装置和切割堆放装置，已申请发明专利和实用新型专利各一项)。为了考察装置的可靠性，另行设计了与之配套的双向拉伸专用实验装置，并用其对PVC-U管材进行了实验研究和功能验证。本文深入探讨了聚合物材料双轴取向增强机理。通过对使用本项研究研制的装置制备出的PVC-U双轴取向管材进行耐压爆破试验和扫描电镜测试，发现双轴取向后的管材环向爆破应力为70.13MPa，相比单轴取向的管材环向爆破应力50.98MPa提高了37.56％，并且双轴取向管材再次进行扩张时的裂纹断口呈现韧性破坏，没有出现快速裂纹扩展。理论分析和实验测试均表明：双轴取向管材不仅可以提高管材的环向强度，从而减薄制品厚度、降低管材成本，而且对防止管材快速裂纹扩展有较好的效果。本项研究通过均匀实验法优化，寻找到了加工工艺条件的最佳工艺窗口，研究结果为生产实践提供了重要的参考数据。