淺談室內(nèi)冷熱水無(wú)規(guī)共聚聚丙烯管材的應(yīng)用

1、    淺談室內(nèi)冷熱水無(wú)規(guī)共聚聚丙烯管材的應(yīng)用    李本正 張麗穎摘要闡述了室內(nèi)冷熱水用無(wú)規(guī)共聚聚丙烯管材的特點(diǎn)、應(yīng)用及發(fā)展情況。關(guān)鍵詞冷熱水用pp-r管材：應(yīng)用一、pp-r管材發(fā)展概況pp-r管材和管件是歐洲20世紀(jì)80年代初歐洲兩家石油化學(xué)公司經(jīng)8年時(shí)間研究，聯(lián)合開(kāi)發(fā)出以普通聚丙烯為基礎(chǔ)材料而進(jìn)行共聚改性的新型聚丙烯系列材料，即均聚聚丙烯pp-m嵌段共聚聚丙烯pp-b及無(wú)規(guī)共聚聚丙烯pp-r。80年代末90年代初開(kāi)發(fā)應(yīng)用的新型塑料管道產(chǎn)品。該產(chǎn)品采用無(wú)規(guī)共聚聚丙烯(簡(jiǎn)稱pp-r)，被廣泛地應(yīng)用于冷熱水輸送工程。1997年8月，由上海率先引進(jìn)法國(guó)先進(jìn)

2、的pp-r管材生產(chǎn)線，采用進(jìn)口原料在國(guó)內(nèi)首次生產(chǎn)pp-r管材，經(jīng)使用較為成功，得到了管道專家及用戶得認(rèn)可。二、冷熱水用聚丙烯管材得特點(diǎn)pp-h具有優(yōu)良的剛性強(qiáng)度，但其低溫沖擊性能較差。易脆化；pp-b具有較好的韌性，特別在低溫下抗沖擊性能優(yōu)良，耐高溫性能比pp-r差；pp-r比pp-b剛性強(qiáng)度好，低溫下又比pp-h具有抗沖擊強(qiáng)度，同時(shí)pp-r還具有突出的抗蠕性能。由于pp-h管材在低溫下的脆性限制了它的使用，在一些應(yīng)用領(lǐng)域逐漸被pp-r管材所取代。三、冷熱水用無(wú)歸共聚聚丙烯管材得特點(diǎn)pp-r管材除了具有一般塑料管材重量輕、耐腐蝕、不結(jié)垢、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)外，還具有以下特點(diǎn)：1.衛(wèi)生無(wú)毒。pp-

3、r屬聚烯烴化合物，其分子中僅有碳、氫元素，無(wú)毒無(wú)味，衛(wèi)生性能可靠。原料生產(chǎn)、管材成型加工、使用及廢棄全過(guò)程不會(huì)對(duì)人體及環(huán)境造成不利影響，所添加的劑也符合食品衛(wèi)生要求，與交聯(lián)聚乙烯管、聚乙烯管材同被認(rèn)定為綠色管材。不但可用于熱水系統(tǒng)，而且可用于純凈飲用水系統(tǒng)。2.耐熱保溫節(jié)能。pp-r管維卡軟化點(diǎn)為131.3。pp-r管最高工作溫度達(dá)95，在1mpa、70條件下可正常使用50年。可完全滿足建筑排水設(shè)計(jì)規(guī)范中冷熱水系統(tǒng)的使用要求。由于該產(chǎn)品的導(dǎo)熱系數(shù)為0.21w(m.k)，僅為鋼管系數(shù)得1200，故有較好的保溫性能，用于熱水及采暖系統(tǒng)可節(jié)約大量的能源。3.連接安裝簡(jiǎn)單可靠。pp-r管材于管件都采用

4、同一種牌號(hào)得原料加工而成，具有良好的熱熔焊接性能，整用熱熔連接和電熔連接，連接簡(jiǎn)便，且連接部位得強(qiáng)度大于管材本體強(qiáng)度。與機(jī)械連接式相比，連接成本低、速度快、操作簡(jiǎn)單、安全可靠，特別適應(yīng)于直埋暗敷的安裝場(chǎng)合，無(wú)須考慮在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中連接處是否會(huì)發(fā)生滲漏問(wèn)題。4.不銹蝕、耐磨損、不結(jié)垢。pp-r管材和管件能耐大多數(shù)化學(xué)物品得腐蝕，可在很大的溫度范圍內(nèi)承受ph值范圍在114的高濃度酸和堿得腐蝕。其管材、管件的內(nèi)壁光滑均勻，流動(dòng)阻力小且不結(jié)垢?？稍诤艽蟪潭壬蠝p少流程損失，增加流體流量。5.防凍裂。pp-r材料具有合適得彈性使管材和管件截面可隨凍脹的液體一起膨脹，從而吸收凍脹液體的體積而不會(huì)脹裂。6.

5、原料可回收。加工成本低。pp-r管在生產(chǎn)及施工過(guò)程中產(chǎn)生的廢品可回收利用，廢料經(jīng)清潔、破碎后可直接用于生產(chǎn)管材，在回收使用量不超過(guò)總量10的情況下，不會(huì)影響制品質(zhì)量。原料的可回收性，除了可降低生產(chǎn)成本外，很重要的作用是可免除廢料對(duì)環(huán)境保護(hù)的影響。管材的生產(chǎn)對(duì)設(shè)備的要求簡(jiǎn)單，工藝易控制，可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)地穩(wěn)定生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本。7.管道布設(shè)明敷暗敷均可。pp-r材料在合成時(shí)就已加入了抗氧劑和光穩(wěn)定劑等助劑。具有較好的抗老化性明敷暗敷均可。四、pp-r管材的不足之處pp-r管有很多優(yōu)點(diǎn)，于金屬管道相比的不足之處在于聚丙烯的收縮率大，線性熱膨脹系數(shù)過(guò)高，在長(zhǎng)期受熱、受壓得情況下易產(chǎn)生彎曲變形現(xiàn)象，從而因

6、彎曲過(guò)大需要從新更換。由于塑料不易降解，且老化的塑料不能重新利用，會(huì)造成大量的白色污染。五、解決pp-r性能不足的方法為了降低成本或改善性能等目的在塑料中加入惰性物質(zhì)稱為填料。在增強(qiáng)pp-r管材性能的填料中，通常使用玻璃纖維或金屬層。1.玻纖增強(qiáng)復(fù)合管。玻璃纖維經(jīng)過(guò)表面處理能夠很好的與聚合物浸潤(rùn)和包敷，即提高二者之間得親和力，則在外力作用下填充制品就會(huì)有更好的力學(xué)性能。玻璃纖維得密度為2.52.7gcm3與金屬鋁的密度相近，拉伸強(qiáng)度通常較高，超過(guò)1000mpa，玻纖是標(biāo)準(zhǔn)的彈性體，拉伸時(shí)伸長(zhǎng)率與應(yīng)力成正比，直至斷裂之前無(wú)屈服點(diǎn)，正由于如此一旦除去應(yīng)力，變形得纖維可完全恢復(fù)，從而具有良好驕傲的尺

7、寸穩(wěn)定性，玻纖具有優(yōu)異得耐熱性，在300以下強(qiáng)度保持不變。370還可以保持原強(qiáng)度的50。帶有加強(qiáng)層的冷熱水用玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合管。包括有圓形橫斷面管的外層和內(nèi)層的中部設(shè)有中間層。所述中間層的厚度為所述管的厚度的13。所述中間層是用所述管得外層和內(nèi)層同種原料與玻纖混合原料制成的。效果是在性能上滿足聚丙烯管材所有性能，使用壽命同樣能達(dá)50年。由于大幅降低了線型熱膨脹系數(shù)，徹底解決了塑料管材在長(zhǎng)期受熱、受壓的情況下出現(xiàn)的彎曲現(xiàn)象。避免了因普通聚丙烯管材彎曲而重新安裝供水管道，因此在材料及性能方面可得到有效節(jié)約，適用范圍更加廣泛。為了保證增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合管材得質(zhì)量，聚丙烯復(fù)合管材的擠出機(jī)是通過(guò)兩臺(tái)擠出機(jī)

8、同時(shí)進(jìn)行，增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合管材得外層與內(nèi)層所用同種原料通過(guò)一臺(tái)擠出機(jī)，中間層玻纖增強(qiáng)聚丙烯通過(guò)另一臺(tái)擠出機(jī)，將備好的料坯經(jīng)過(guò)三層共擠機(jī)頭、模具擠出成型。增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合管與普通聚丙烯管比較，解決了玻纖與聚丙烯相容的問(wèn)題，使管材在三層共擠的情況下不分層，從而提高了這種管材的韌性和強(qiáng)度。增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合管的拉伸強(qiáng)度從通常的2327mpa，提高到2932mpa。主要應(yīng)用范圍：a.中央制冷空調(diào)管網(wǎng)系統(tǒng)。b.集中供熱采暖用管道系統(tǒng)。c.工業(yè)與民用建筑冷熱誰(shuí)管網(wǎng)系統(tǒng)。d.一般腐蝕介質(zhì)輸送管網(wǎng)系統(tǒng)。2.總結(jié)原鋁塑管、pp-r管等管材優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)形成的產(chǎn)品，pp-r與合金鋁有機(jī)結(jié)合除保留了原鋁塑管、pp-r管的一切優(yōu)點(diǎn)外，還具有剛性強(qiáng)、不易彎曲變形、不透光、透氧系數(shù)小、縱向回縮率低，管材與管件可直接熱熔連接，熱熔