塑料管 氯乙稀PVC 硬聚氯乙稀(PVC-U)
软聚氯乙稀(PVC-P)
氯化聚氯乙稀(PVC-C)
聚乙烯PE 低密度(高压)聚乙烯(PE-LD)
中密度(中压)聚乙烯(PE-MD)
高密度(低压)聚乙烯(PE-HD)
线形低密度聚乙烯(PE-LLD)
交联聚乙烯(PE-X)
聚丙烯(PP) 均聚聚丙烯(PP-H)(I型)
共聚(氯化)聚丙烯 嵌段共聚聚丙烯(PP-B)(II型)
无规共聚聚丙烯(PP-R)(III型)
聚丁烯(PB)
工程塑料 聚碳酸脂
氯化聚醚
聚砜(PBU)
聚铣胺
丙稀睛-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)
玻璃钢 酚醛(PE)
环氧(EP)
呋喃(FF)
不饱和聚酯树脂
氟塑料 聚四氟乙烯(PTFE)
聚三氟氯乙烯(PCTFE)
氟-40
有机玻璃
2、各种塑料管材的优缺点比较表(包含部分复合管)
管材 优点 缺点
UPVC 抗腐蚀力强,易于粘合,价廉,质地坚硬。 有 UPVC 单体和添加剂渗出,不适用于热水输送,接头粘合技术要求高,固化时间较长。
HDPE 韧性好,较好的疲劳强度,耐温度性能较好,质轻,可挠性和抗冲性能好。 熔接需要电力,机械连接,连接件大。
PEX 耐温性能好,抗蠕变性能好。 只能用金属件连接,不能回收重复利用。
PB 耐温性能好,良好的抗拉、抗压强度,耐冲击,低蠕变,高柔韧性。 国内还没有 PB 树脂原料,依赖进口,价高。
PP-R 耐温性好。 在同等压力和介质温度的条件下,管壁最厚。
CPVC 耐温性最好,抗老化性能好。 价高,仅适用于热水系统。
PEX-Al-PEX 易弯曲成形,完全消除氧渗透,线膨胀系数小。 管壁厚薄不均匀。
ABS 强度大,耐冲击。 耐紫外线差,粘接固化时间较长。
各种塑料管材的耐温性能比较表(包含部分复合管)
管材 长期使用温度(℃) 短期使用温度(℃) 软化温度(℃)
UPVC ≤ 40
HDPE ≤ 60 ≤ 80 121
PB ≤ 90 ≤ 95 124
ABS ≤ 60 ≤ 80 94
PP-R 、 PP-C ≤ 60 ≤ 90 140
PEX ≤ 90 ≤ 95 133
CPVC ≤ 90 ≤ 95 125
PEX-Al-PEX ≤ 60 ≤ 90 133
PE-Al-PE ≤ 40
各种塑料管材的耐压性能比较表(包含部分复合管)
管材 工作压力(Mpa) 试样试验压力(Mpa) 接头密封试验(Mpa) 爆破压力(Mpa)
UPVC 1.6 42/h De ≤ 90,4.2PN De>90,3.36PN
PEX 1.0/95 ℃, 1.6/ 常温 1.2 2.5 3.5 5.6
ABS 1.0 3.8/h 4 ~ 8
PB 1.6 ~ 2.5/ 冷水,1.0/ 热水
PP-R , PP-C 2.0/ 常温,0.6/75 ℃ 20 ℃, 11h , 16Mpa80 ℃, 48h ,4.8Mpa80 ℃,170h 4.2Mpa
HDPE 1.0/ 热水, 1.6/ 冷水
PEX-Al-PEX 1.0 2.1~3.0/95 ℃, 1h 3.5 ~ 7.0
1、硬聚氯乙烯UPVC管:硬聚氯乙烯管是 PVC 树脂在一定温度下添加铅、锡、镭、汞等金属化合物作为稳定剂熔融而成,管道初次使用有重金属析出。荷兰海牙水厂对 A、B、C、D几个厂家生产的 UPVC 管进行了一小时的铅渗析实验,实验条件为:管长4m,流速为 0.67m/h ,从实验结果可以看出,铅析出量随着时间的延长,浓度会减小,但水温和 pH 值对铅渗析量有很大影响,pH 值为中性时,渗析量最小;pH 值减小或增加都将加大管材的铅渗析量;水温越高,管网中水停留时间越长,铅的渗析量越大。建筑用UPVC管,管材外径由Φ 20 至Φ 315 ,工作压力为 1.0 ~ 2.5MPa 。连接方式小口径为承插式粘接,大口径为承插胶圈连结。供水温度不高于 40 ℃。由于 UPVC 开发早,采用原料全部国产,造价低,国内市场较大。
2、高密度聚乙烯HDPE管:高密度聚乙烯管是由80级以上聚乙烯挤出而成,管材寿命长、无毒、韧性好,有较好的疲劳强度和抗冲击性能,脆化温度可达-70℃。管材规格为Φ20 至Φ65,连结方式为热熔焊接。室外大口径 管采用 热熔对接,长距离管线无接口,施工安装极为方便。高密度聚乙烯管适用于输送温度不高于60℃的介质,主要用于市政供
水系统、建筑给水系统、纯净水、化工、医药、造纸、农业改水工程用管及电线电缆导管。
3、交联聚乙烯 PEX 管:交联聚乙烯管是由聚乙烯、硅烷、过氧化物、抗氧化剂混合反应而成的一种聚合物,通过化学反应,聚合物大分子链间原有的范德华力被化学共价键所取代,原来低强度、线性的聚乙烯转化为高强度、网状的交联聚乙烯。交联聚乙烯管具有卫生无毒,耐高温、高压,重量轻等优点,使用温度在-70℃~110℃。管径为Φ14 至Φ63。管道连结采用 夹紧式铜接头或PP卡套配件连结。工程造价相对较高,约为UPVC的1.5倍,由于 PEX管弯曲半径为6 ~ 8倍管外径,且耐热性能好,经常作为地板辐射采暖管的首选管材。
4、三型聚丙烯 PP-R 管:聚丙烯属聚烯烃类,分子由碳、氢元素组成,具有良好的耐热性及较高的强度,但其熔融粘度低,低温时易脆化,经多次改进,先后开发出均聚聚丙烯 PP-H、嵌段共聚聚丙烯PP-B、最后采用气相共聚法使聚乙烯(PE) 和聚丙烯(PP) 的分子链均匀地聚合,形成无 规 共聚聚丙烯 PP-R(三型聚丙烯),克服了聚丙烯熔融粘度低、易脆化的缺点。 PP-R 管的设计方法与传统镀锌管材相同,为串联系统,管径有Φ20 ~Φ110。三型聚丙烯 (PP-R) 除具有普通塑料管特点外,还具有如下优点:(1)无毒、卫生。从原料生产,制品加工到使用均不会对人体及环境造成污染,该管材可用于冷 、热水系统、采暖系统、空调冷凝管系统及纯净水系统。(2) 耐热保温性能好。PP-R 管最高使用温度 95℃,瞬间温度可达110 ℃,长期使用温度为70 ℃,可作热水供应系统管材,其导热系数为0.21 W / m?℃,仅为钢管的二百分之一,具有较好的保温性能。(3) 管道连结安装简便、可靠。由于PP-R 管材、管件采用同一原料加工而成,一体化热熔连结管材、管件,经过热熔 ,连结部位配件和管材融为一个整体,强度大于管材本身强度,永久消除漏水隐患。热熔连结采用专用工具,几秒 种完成一个接头,操作方便、安全可靠。(4) 原料可回收。生产及施工中废品可回收利用,直接利用于再生产管材、管件。市场上真假PP-R管鱼龙混杂,真伪难辨,影响了工程设计人员对PP-R管的正确选择。所谓的伪PP-R管一般
是指某些厂家打着PP-R管的招牌,使用PP-B(嵌段共聚聚丙烯或者称耐冲击共聚聚丙烯)原料或者PP-H(均聚聚丙烯)共混改性原料生产的管材。微观不同导致了PP-R和RR-B、改性PP-H的许多物理性质不同,但这些区别都不是可以通过感觉辨别的,其宏观上主要表现在其熔点的不同。
PPR管:
PPR管的接口采用热熔技术,管子之间完全融合到了一起,所以一旦安装打压测试通过,绝不会再漏水,可靠度极高。但这并不是说PPR水管是没有缺陷的水管,耐高温性,耐压性稍差些,长期工作温度不能超过70℃;每段长度有限,且不能弯曲施工,如果管道铺设距离长或者转角处多,在施工中就要用到大量接头;管材便宜但配件价格相对较高。从综合性能上来讲,PPR管是目前性价比较高的管材,所以成为家装水管改造的首选材料。
市面上销售的PPR管主要有两种颜色,白色和灰色,为什么会有这个区别,经销商的回答是所用原材料PPR粒子的不同造成的。
一、什么是PP-R管?
PP-R管又叫三型聚丙烯管,采用无规共聚聚丙烯经挤出成为管材,注塑成为管件。是欧洲90年代初开发应用的新型塑料管道产品。PP-R是80年代末,采用气相共聚工艺使5%左右PE在PP的分子链中随机地均匀聚合(无规共聚)而成为新一代管道材料。它具有较好的抗冲击性能和长期蠕变性能。
二、PP-R与PP-C有什么关系?
前一时期,国内市场上出现PP-C管材、管件,其安装方法与PP-R一致。不少人搞不清楚PP-R与PP-C有什么差别,造成不少误解和混乱。国际标准中,聚丙烯冷热水管分PP-H、PP-B、PP-R三种,没有PP-C。市场上的PP-C管实际上是PP-B管,其原料是嵌段共聚聚丙烯类管材专用料。PP-B管是冷热水管的一种,价格比较便宜,其耐热、耐压性能与PP-R的差距很大。例如:使用条件分级2,设计压力0.6MPadn25mm管材,PP-R管壁厚3.5mm,PP-B(PP-C)管壁厚要5.1mm;设计压力0.8MPadn25mm,PP-R管壁厚4.2mm,而PP-B(PP-C)就无法用了。因为要求的壁厚太厚了。市场上结构尺寸与PP-R一致的PP-C管,其使用条件低得多,不能混同PP-R管使用,更不能在确定使用条件后,以PP-C管替代PP-R管。使用条件2表示设计温度70℃,供热水用。
三、PP-R管有什么特点?
PP-R管除了具有一般塑料管重量轻、耐腐蚀、不结垢、使用寿命长等特点外,还具有以下主要特点:
1、无毒、卫生。PP-R的原料分子只有碳、氢元素,没有有害有毒的元素存在,卫生可*,不仅用于冷热水管道,还可用于纯净饮用水系统。
2、保温节能。PP-R管导热系数为0.21w/mk,仅为钢管的1/200。
3、较好的耐热性。PP-R管的维卡软化点131.5℃。最高工作温度可达95℃,可满足建筑给排水规范中热水系统的使用要求。
4、使用寿命长。PP-R管在工作温度70℃,工作压力(P.N)1.OMPa条件下,使用寿命可达50年以上;常温下(20℃)使用寿命可达100年以上。
5、安装方便,连接可*。PP-R具有良好的焊接性能,管材、管件可采用热熔和电熔连接,安装方便,接头可*,其连接部位的强度大于管材本身的强度。
6、物料可回收利用。PP-R废料经清洁、破碎后回收利用于管材、管件生产。回收料用量不超过总量10%,不影响产品质量。
PP-R管的识别:
PPR管材规格用管系列S、公称外径dn×公称壁厚en表示
例:PPR管系列S5、PPR公称直径dn25mm、PPR公称壁厚en2.5mm
表示为S5、dn25×en2.5mm
PPR管系列S:是用以表示ppr管材规格的无量纲数值系列,有如下关系S=(dn-en)/ 2 en
其中:dn——PPR公称外径,单位为mm
en——PPR公称壁厚,单位为mm
一般常用的PP-R管规格有5、4、3.2、2.5、2五个系列
PPR管规格PPR管材按标准尺寸率SDR值分为11、9、7.4、6、5五个系列。
PPR管规格PPR标准尺寸率SDR:为PPR管材公称外径dn与公称壁厚en的比值。
PPR管规格SDR与PPR管系列的关系如下:SDR=2S+1
PPR管件规格的表示方法:
PPR管件公称外径dn 指与PPR管件相连的PPR管材的公称外径。PPR管件的壁厚应不小于相同PPR管系列S的PPR管材的壁厚。
大部分企业PPR管件都只有最高标准S2一个系列,冷热水全部试用
PPR管规格S5系列--------------1.25兆帕(12.5公斤)
PPR管规格S4系列--------------1.6兆帕(16公斤)
PPR管规格S3.2系列------------2.0兆帕(20公斤)
PPR管规格S2系列--------------2.5兆帕(25公斤)
PP-R与钢管连接方法
PP-R管与钢管连接分为两种:丝扣连接和法兰连接
PP-R :DN20接钢管4分丝扣或法兰
PP-R: DN25接钢管6分丝扣或法兰
PP-R: DN32接钢管1 寸丝扣或法兰
PP-R: DN40接钢管1 1/2寸丝扣或法兰
PP-R: DN50接钢管1 3/4寸丝扣或法兰
PP-R: DN63接钢管2寸丝扣或法兰
PP-R: DN75接钢管21/2寸丝扣或法兰
PP-R: DN90接钢管23/4寸丝扣或法兰
PP-R: DN110接钢管3寸丝扣或法兰
钢管公称直径
公称通径是管路系统中所有管路附件用数字表示的尺寸,公称通径是供参考用的一个方便的圆整数,与加工尺寸仅呈不严格的关系。公称通径用字母“DN”后面紧跟一个数字标志。
公称通径(nominal diameter),又称平均外径(mean outside diameter)。
这是缘自金属管的管璧很薄,管外径与管内径相差无几,所以取管的外径与管的内径之平均值当作管径称呼。
DN是公称通径,公称通径(或叫公称直径),就是各种管子与管路附件的通用口径。同一公称直径的管子与管路附件均能相互连接,具有互换性.它不是实际意义上的管道外径或内径,虽然其数值跟管道内径较为接近或相等;
为了使管子、管件连接尺寸统一,采用公称直径(也称公称口径、公称通径)。例如焊接钢管按厚度可分为薄壁钢管、普通钢管和加厚钢管。其公称直径不是外径,也不是内径,而是近似普通钢管内径的一个名义尺寸。每一公称直径,对应一个外径,其内径数值随厚度不同而不同。公称直径可用公制mm表示,也可用英制in表示。管路附件也用公称直径表示,意义同有缝管。
PP管材特点
◇ 不锈蚀:PP管可在很大的温度范围内承受PH值,范围在1~14的高浓度的酸和碱的腐蚀。
◇ 耐磨损、不结垢:PP管及管件内壁均匀光滑,流动阻力小并且不结垢。
◇ 减小振动和噪声:PP管具有优良的隔声性能,可显著减少由液体流动引起的振动和噪声。
◇ 防冻裂:PP材料弹性优良使得管材和管件截面可随着冻胀的液体一起膨胀而不会胀裂。
◇ 防结露,热损失少:PP材料为不良热导体,可减少结露现象并减少热损少。
◇ 安装简单:PP管重量轻,安装操作方便,并且具有可焊性。
◇ 使用寿命长:PP管系统在规定的使用条件下寿命达50年。
焊接后检验
(1),目视检验:再焊接前,中,后目视使其不可产生如下之情形: A. 焊接突缘不平整,太大或太小. B. 两管不在同一轴线上. C. 焊接突缘表面有光泽(代表过热,且产生过大之冷却应力). (2),非破坏性检验: A. 以电子手枪式连接一支金属针以便测出焊接处漏气点与不纯物. B. X光检验:可由X光图中检验出所有不良情形. C.机械及破坏性检验: 水压试验:某些焊接缺点可由水压试验检验出来.
施工规定
1. 所有屋内配管应配合其他系统之管线,以装设於最高处或靠近墙边为原则,管线应与墙面为原则,管线应与墙面平行或垂直屋外配管应与建筑物平行或垂直. 2. 屋外配管部分为埋管装置,屋内配管部分为埋管与明管混合装置.除特别注明者外所有管线不得埋设於混泥土中. 3. 装接管前应将管内清洁乾净,并将管件详细检查确实无损后,方可使用. 4. 所有外漏之管线,其吊管架及支架需能适应管之伸缩,防止摇动,并可能调整高低保持管规定之坡度,承商应参照建筑结构图,选择各处支架及固定架等之型式,绘制施工图送请监造工程师核定.除特别注明外,其支持间距应按下表规定: 5 A, 吊管架及支架间距 管路系统管材项目吊管架及支架间隔 立管 聚丙烯管(PPH)每1.2M以内一处 横管 聚丙烯管(PPH)管径15mm(1/4\")以下每0.5M以内一处 横管 聚丙烯管(PPH)管径20mm(1/2\")至 40mm(1 1/4\") 每1.0M以内一处 横管 聚丙烯管(PPH)管径50mm(1 1/2\")每1.0M以内一处 横管 聚丙烯管(PPH)管径63mm(2\")至 125mm(5\") 每1.2M以内一处 横管 聚丙烯管(PPH)管径160mm(6\")以下每1.5M以内一处 B,固定架安装处:(50mm 以上管子指定外免装) 管路系统项
别固定架安装处所 排风系统63mm以上立管分歧处及水平弯管处。
PE管:
PEX与 PE管一样,无毒、无味,耐压、稳定性和持久性好,其独特的耐温性能(—70℃cn l10℃),使其成为室内冷热水供应的推荐管材。PE管 PE管目前中国的市政管材市场,塑料管道正在稳步发展,PE管、PP-R管、UPVC管都占有一席之地,其中PE管强劲的发展势头最为令人瞩目。PE管的使用领域广泛。其中给水管和燃气管是其两个最大的应用市场。
PE树脂,是由单体乙烯聚合而成,由于在聚合时因压力、温度等聚合反应条件不同,可得出不同密度的树脂,因而又有高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯之分。在加工不同类型PE管材时,根据其应用条件的不同,选用树脂牌号的不同,同时对挤出机和模具的要求也有所不同。
国际上把聚乙烯管的材料分为PE32、PE40、PE63、PE80、PE100五个等级,而用于燃气管和给水管的材料主要是PE80和PE100。我国对聚乙烯管材专用料没有分级,这使得国内聚乙烯燃气管和给水管生产厂家选择原材料比较困难,也给聚乙烯管材的使用带来了不小的隐患。
因此国家标准局在GB/T13663-2000新标准中作了大量的修订,规定了给水管的不同级别PE80和PE100对应不同的压力强度,并且去掉旧标准中的拉伸强度性能,而增加了断裂伸长率(大于350%),即强调基本韧性。
PE给水管
给水用PE管材是传统的钢铁管材、聚氯文字乙烯饮用水管的换代产品。
给水管必须承受一定的压力,通常要选用分子量大、机械性能较好的PE树脂,如HDPE树脂。LDPE树脂的拉伸强度低,耐压差,刚性差,成型加工时尺寸稳定性差,并且连接困难,不适宜作为给水压力管的材料。但由于其卫生指标较高,LDPE特别是LLDPE树脂已成为生产饮用水管的常用材料。LDPE、LLDPE 树脂的熔融粘度小,流动性好,易加工,因而对其熔体指数的选择范围也较宽,通常MI在0.3-3g/10min之间。
性能特性
一种好的管道,不仅应具有良好的经济性,而且应具备接口稳定可靠、材料抗冲击、抗开裂、耐老化、耐腐蚀等一系列优点,同传统管材相比,HDPE管道系统具有以下一系列优点:
⑴连接可靠:聚乙烯管道系统之间采用电热熔方式连接,接头的强度高于管道本体强度。
⑵低温抗冲击性好:聚乙烯的低温脆化温度极低,可在-60-60℃温度范围内安全使用。冬季施工时,因材料抗冲击性好,不会发生管子脆裂。
⑶抗应力开裂性好:HDPE具有低的缺口敏感性、高的剪切强度和优异的抗刮痕能力,耐环境应力开裂性能也非常突出。
⑷耐化学腐蚀性好:HDPE管道可耐多种化学介质的腐蚀,土壤中存在的化学物质不会对管道造成任何降解作用。聚乙烯是电的绝缘体,因此不会发生腐烂、生锈或电化学腐
蚀现象;此外它也不会促进藻类、细菌或真菌生长。
⑸耐老化,使用寿命长:含有2-2.5%的均匀分布的碳黑的聚乙烯管道能够在室外露天存放或使用50年,不会因遭受紫外线辐射而损害。
⑹耐磨性好:HDPE管道与钢管的耐磨性对比试验表明,HDPE管道的耐磨性为钢管的4倍。在泥浆输送领域,同钢管相比,HDPE管道具有更好的耐磨性,这意味着HDPE管道具有更长的使用寿命和更好的经济性。
⑺可挠性好: HDPE管道的柔性使得它容易弯曲,工程上可通过改变管道走向的方式绕过障碍物,在许多场合,管道的柔性能够减少管件用量并降低安装费用。
⑻水流阻力小:HDPE管道具有光滑的内表面,其曼宁系数为0.009。光滑的表现和非粘附特性保证HDPE管道具有较传统管材更高的输送能力,同时也降低了管路的压力损失和输水能耗。
⑼搬运方便:HDPE管道比混凝土管道、镀锌管和钢管更轻,它容易搬运和安装,更低的人力和设备需求,意味着工程的安装费用的大大降低。
⑽多种全新的施工方式:HDPE管道具有多种施工技术,除了可以采用传统的开挖方式进行施工外,还可以采用多种全新的非开挖技术如顶管、定向钻孔、衬管、裂管等方式进行施工,这对于一些不允许开挖的场所,是唯一的选择,因此HDPE管道应用领域更为广泛。
1、柔软性:由于PE-RT较为柔软。故施工时不需要特殊的工具,因此施工成本相对
较低. 2、导热性:用于地板采暖的管材需要有好的导热性。PE-RT的导热性能较好,其导热系数为PP-R、PP-B管材的两倍。非常适合地板采暖使用。 3. 耐高温性:PE-RT耐高温可达到90℃,而PEX只能达到65℃。 4、低温耐热冲击性:PE--RT的耐低温冲击性能比较好。冬季施工时管材不易受到冲击而破裂,增加了施工安排的灵活性。 5、环保性:PE-RT及PP-R可以回收利用,不污染环境。而PEX不能回收会产生二次污染; 6、加工性能稳定性:PEX存在控制交联度和交联均匀度等问题,加工复杂且加工直接影响管材性能。而PE-RT、和PP-R加工简便,管材性能基本上由原料来决定,性能比较稳定。PE-RT是Polyethylene Raised Temperature的简称,它是由乙烯单体和1-辛烯单体共聚而成的,是专门为采暖系统而设计的中密度乙烯-辛烯共聚物,其具有分子量分布狭窄, 辛烯均匀分布在聚合物主链上的特殊分子结构,它既保留PE原有的卫生性能及加工性能等优点, 又强化了高温耐久性的一种新型管材专用料。用该原料生产的管材主要应用于建筑内的热水/采暖管领域,其耐久性能与建筑物的寿命相同,最低可达50年,同时也具有良好的回收性,附加值极高。
产品特点:
■ 良好的卫生性能:PE管加工时不添加重金属盐稳定剂,材质无毒性,无结垢层,不滋生细菌,很好地解决了城市饮用水的二次污染。
■ 卓越的耐腐蚀性能:除少数强氧化剂外,可耐多种化学介质的侵蚀;无电化学腐蚀。
■ 长久的使用寿命:在额定温度、压力状况下,PE管道可安全使用50年以上。
■ 较好的耐冲击性:PE管韧性好,耐冲击强度高,重物直接压过管道,不会导致管道破烈。
■ 可靠的连接性能:PE管热熔或电熔接口的强度高于管材本体,接缝不会由于土壤移动或活载荷的作用断开。
■ 良好的施工性能:管道质轻,焊接工艺简单,施工方便,工程综合造价低。
管道的连接:
■ 电热熔接性:采用专用电热熔焊机将直管与直管、直管与管件连接起来。一般多用于160mm以下管。
■ 热熔对接连接:采用专用的对接焊机管道连接起来,一般多用于160mm以上管。
■ 钢塑连接:可采用法兰、螺纹丝扣等方法连接。
■ 为方便施工和保证施工质量、还应准备相应的工具。
如:旋转切刀一切割管材;旋转刮刀--刮除管子表面的氧化皮;爬壁刮刀--刮除大口径管子表面的化皮;断气工具--实现断气现场操作。
连接步骤:
1.夹紧且清洁端口
2.调整且磨平端口
3.端口对直
4.施压熔接
5.卸压冷却
应用领域:
■ 城市自来水管网系统。
■ 城乡饮用水管道。
■ 化工、化纤、食品、林业、印染、制药、轻工、造纸、冶金等工业的料液输送管道。
■ 农用灌溉管道。
■ 邮电通讯线路、电力电线保护套管。
■ 矿山砂浆输送管道。
■ 邮电通讯线路、电力电线保护套管。
PE管的特性:
【主要特性】
HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色,在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种
类的化学品会产生化学腐蚀,例如腐蚀性氧化剂(浓硝酸),芳香烃(二甲苯)和卤化烃(四氯化碳)。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性,可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能,特别是绝缘介电强度高,使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性,在常温甚至在-40F低温度下均如此。各种等级HDPE的独有特性是四种基本变量的适当结合:密度、分子量、分子量分布和添加剂。不同的催化剂被用于生产定制特殊性能聚合物。这些变量相结合生产出不同用途的HDPE品级;在性能上达到最佳的平衡。
【密度】
这是决定HDPE特性的主要变量,虽然被提到的4种变量确实起到相互影响作用。乙烯是聚乙烯主要原料,少数的其它共聚单体,如1一丁烯、l一己烯或1一辛烯,也经常用于改进聚合物性能,对HDPE,以上少数单体的含量一般不超过1%-2%。共聚单体的加入轻微地减小了聚合物的结晶度。这种改变一般由密度来衡量,密度与结晶率呈线性关系。美国一般分类按ASTM D1248规定, HDPE的密度在 0.940g/。C以上;中密度聚乙烯(MDPE)密度范围0.926~0.940g/CC。其它分类法有时把MDPE归类于HDPE或LLDPE。均聚物具有最高密度、最大的刚度,良好的防渗透性和最高的熔点,但一般具有很差抗环境应力开裂(ESCR)。ESCR是PE抗由机械或化学应力所引起的开裂性的能力。更高的密度一般改进了机械强度性,例如拉伸强度、刚度和硬度;热性能如软化点温度和热变形温度;防渗透性,如透气性或水蒸气透过性。较低的密度改进其冲击强度和E-SCR。聚合物密度主要是受共聚单体加入的影响,但较少程度也受分子量影响。高分子量百分数使密度略有降低。例如,在一个较宽分子量范围内均聚物具有不同的密度。
【生产和催化剂】
PE最通常的生产方法是通过淤浆或气相加工法,也有少数用溶液相加工生产。所有这
些加工过程都是由乙烯单体、a-烯烃单体、催化剂体系(可能是不止一种化合物)和各种类型的烃类稀释剂参与的放热反应。氢气和一些催化剂用来控制分子量。淤浆反应器一般为搅拌釜或是一种更常用的大型环形反应器,在其中料浆可以循环搅拌。当乙烯和共聚单体(根据需要)和催化剂一接触,就会形成聚乙烯颗粒。除去稀释剂后,聚乙烯颗粒或粉粒被干燥并按剂量加入添加剂,就生产出粒料。带有双螺杆挤出机的大型反应器的现代化生产线,可每小时生产 PE40000磅以上。新的催化剂的开发为改进新等级HDPE的性能作出贡献。两种最常用的催化剂种类是菲利浦的铬氧化物为基础的催化剂和钛化合物一烷基铝催化剂。菲利浦型催化剂生产的HDPE有 中宽度分子量分布;钛一烷基铝催化剂生产的分子量分布窄。用复式反应器生产窄MDW的聚合物所用催化剂也可用 于生产宽MDW品级。举例来说,生产显著不同分子量产品的两个串联反应器可以生产出双峰分子量聚合物,这种聚合物具有全宽域的分子量分布。 PE管件
【分子量】
较高的分子量导致较高的聚合物粘度,不过粘度也与测试所用的温度和剪切速率有关。用流变或分子量测量对材料的分子量进行表征。HDPE的品级一般具有的分子量范围是40 000~300 000,重均分子量大致与熔融指数范围相对应,即从100~ 0. 029/10min。通常地,更高的MW(更低的熔融指数MI)增强了熔体强度、更好韧性和ESCR,但是更高MW使加工
过程更难或且需要更高的压力或温度。
分子量分布(MWD):PE的WD根据使用的催化剂和加工过程而有从窄到宽的不同。
最常用的MWD测量指数是不匀度指数(HI),它等于重均分子量(MW)除以数均
分子量(Mn)。所有HDPE品级的这个指数范围是4—30。窄MWD 提供了在模塑过程中的低翘曲性和高冲击性。中到宽MWD提供了对多数挤塑过程的可加工性。宽MWD也可改进熔体强度和抗蠕变性。
【添加剂】
抗氧剂的加入可防止聚合物在加工过程中降解,并防止制成品在使用中氧化。抗静电添加剂用于许多包装品级以减少瓶子或包装物对灰尘和污物的粘附。特定的用途需要特殊的添加剂配方,例如与电线、电缆用途相关的铜抑制剂。优良的耐气候性和抗紫外线(或日光)可通过添加抗UV添加剂。没有添加抗紫外线或炭黑的 PE,建议不要持续在户外使用。高等级的炭黑颜料提供了优良的抗UV性并可经常在户外应用,如电线、电缆、槽池村层或管子。
【加工方法】
PE可用很宽的不同加工法制造。以乙烯为主要原料,丙烯、1-丁烯、己烯为共聚体,在催化剂的作用下,采用淤浆聚合或气相聚合工艺,所得到的聚合物经闪蒸、分离、干燥、造粒等工序,获得颗粒均匀的成品。包括诸如片材挤塑、薄膜挤出、管材或型材挤塑,吹塑、注塑和滚塑。
▲挤塑:用于挤塑生产的品级一般具有小于1的熔体指数和中宽到宽的MWD。在加工过程中,低的MI可获得适宜的熔体强度。更宽MWD品级更适于挤塑,因为它们具有更高的生产速度,较低的模口压力而且熔体断裂趋势减少。
PE有许多挤塑用途,如电线、电缆、软管、管材和型材。管材应用范围从用于天然气
小截面黄管到48in直径用于工业和城市管道的厚壁黑管。大直径中空壁管用作混凝土制成的雨水排水管和其它下水道管线的替代物增长迅速。
板材和热成型:许多大型野餐型冷藏箱的热成型衬里是由PE制成的,具有韧性、重量轻和耐用性。其它片材和热成型产品包括挡泥板、槽罐衬里、盘盆防护罩、运输箱和罐。一种大量的增长迅速的片材应用是地膜或池底村里,这是基于MDPE具有韧性、耐化学性和不渗透性。
▲吹塑:在美国销售的 HDPE1/3以上用于吹塑用途。这些范围从装漂白剂、机油、洗涤剂、牛奶和蒸馏水的瓶子到大型冰箱、汽车燃料箱和筒罐。吹塑品级的特性指标,如熔体强度、ES-CR和韧性,与用于片材和热成型应用级相似,故相似品级可以采用。
注射-吹塑通常用于制造更小的容器(小于16oz),用于包装药品、洗发液和化妆品。这种加工过程的一个优点是生产瓶子自动去边角,不需象一般吹塑加工那样的后期修整步骤。尽管有某些窄MWD品级用于改进表面光洁度,一般使用中宽到宽MWD品级。
▲注塑:HDPE有数不清的应用,范围从可重复使用的薄壁饮料杯到5-gsl罐,消费国内生产的HDPE的1/5。注塑品级一般熔体指数5~10,有具有韧性较低流动性品级和具有可加工性的较高流动性品级。用途包括日用品和食品薄壁包装物;有韧性、耐用的食品和涂料罐;高抗环境应力开裂应用,如小型发动机燃料箱和90-gal垃圾罐。
▲滚塑:采用这种加工法的材料一般被粉碎成粉末料,使其在热循环中熔融并流动。滚塑使用两类PE:通用和可交联类。通用级MDPE/HDPE通常的密度范围从 0.935到 0.945g/CC,具有窄MWD,使产品具有高冲击性和最小的翘曲,其熔体指数范围一般为3—8。更高MI品级通常不适用,因为它们不具备滚塑制品希望的冲击性和抗环境
应力开裂性。
高性能滚塑应用系利用其化学可交联品级的独特性能。这些品级在模塑周期的第一段,流动性好,而后交联以形成其卓越的抗环境应力开裂性、韧性。耐磨性和耐气候性。可交联PE唯一适用于大型容器,范围从500-gal运输各种化学品储罐到20,000-gal农用储箱。
▲薄膜:PE薄膜加工一般用普通吹膜加工或平挤加工法。大多数PE用于薄膜,通用低密度PE(LDPE)或线性低密PE(LLDPE)都可用。HDPE薄膜级一般用于要求优越的拉伸性和极好的防渗性的地方。例如,HDPE膜常用于商品袋、杂货袋和食物包装。
【产品性能】
高密度聚乙烯为无毒、无味、无臭的白色颗粒,熔点约为130℃,相对密度为0.941~0.960。它具有良好的耐热性和耐寒性,化学稳定性好,还具有较高的刚性和韧性,机械强度好。介电性能,耐环境应力开裂性亦较好。
【包装与储运】
贮存时应远离火源,隔热,仓库内应保持干燥、整洁,严禁混入任何杂质,严禁日晒、雨淋。运输应贮放在清洁、干燥有顶棚的车厢或船舱内,不得有铁钉等尖锐物。严禁与易燃的芳香烃、卤代烃等有机溶剂混运。
【回收利用】
HDPE是塑料回收市场增长最快的一部分。这主要因为其易再加工,有最小限度的降
解特性和其在包装用途的大量应用。主要的回收利用是将 25%的回收材料,例如后消费回收物(PCR),与纯HDPE经再加工后用于制造不与食物接触的瓶子。
pex管 交联聚乙烯管(PEX)
一般来说这种材料用热熔焊.
pex管的优点:
耐压性能好,公称压力1.25MPa,de16mm爆破压力大于6MPa,de20mm爆破压力大于5MPa;
耐温范围广:-70——95℃(短时110℃);
耐酸碱腐蚀,可用于多种化学物质输送;
耐高温,低温性能优越
管内外壁光滑,阻力小,不结垢;
清洁、无污染,可免去人们引用“黄水”、“锈水”之苦;
使用专用管件,可方便快捷地安装,不需攻丝、套扣、焊接;
易弯曲柔中有刚,节约管件;
重量轻,同比管长只有镀锌钢管的1/10;
具有较好的隔热保温性能;
使用寿命长,在70℃,工作压力≤0.8MPa,连续使用年限为50年。
PVC管:
PVC管是硬聚氯乙烯管,是由聚氯乙烯树脂与稳定剂、润滑剂等配合后用热压法挤压成型,是最早得到开发应用的塑料管材。UPVC管抗腐蚀能力强、易于粘接、价格低、质地坚硬,但是由于有UPVC单体和添加剂渗出,只适用于输送温度不超过45℃的给水系统中。
PVC管,硬质聚氯乙烯管是指未加或加少量增塑剂的聚氯乙烯管,通常分为I,II,III型。I型为普通硬质聚氯乙烯,II型为添加改性剂的UPVC,III型为具有良好的耐热性能的氯化PVC管材。
PVC管的优点:
(1) 不溶于石油,矿物油等非极性溶剂,能耐一般的酸, 碱侵蚀。
(2) 内径光滑,降低输水能耗。
(3) 有良好的自熄性能
(4) 一般售价比镀锌管便宜30%,比球墨铸铁管材便宜40%,再加上产品重量轻,施
工容易,工程总造价至少有20%以上的优势。
(5) 符合饮用水卫生指标,已可达到自来水生饮的严格要求。
(6) 产品规格最多,管材直径从DN20至DN750,全塑管件直径从DN20至DN200,直径DN200以上的管材也有金属管件,塑钢管件可供连接。
(7) 技术标准最完整,有管材的国家标准,也有管件的国家标准,安装技术规范最完善,施工验收规范最齐全。
PVC管的缺点:
(1) 受冲击时易脆裂
(2) 不宜用于热水管道,可作生活用水供水管,但不宜作为直接饮用水供水管
(3) 某些低质假冒的UPVC管,在生产中加入了增塑剂,其可以造成介质污染,且大大缩短了UPVC管的老化期
PVC管的连接方式:
(1) 弹性密封圈连接(柔性连接)
(2) 法兰连接
(3) 粘接连接(刚性连接)
(4) 螺纹连接 在DN20至DN160直径的管道与管件,管道与管道连接可同时采用两种连接方式,但在实际施工中,我们认为:在直径DN63以上的埋地管道施工中不宜采用粘接连接,理由:
(a) 在埋地管中使用柔性连接,可更有效的抵抗地形的沉降,外冲击等。
(b) 部分地区地下水较多,如采用粘接连接的方式,则在粘接口涂抹粘接剂时遇水和油状物粘接剂是没有粘接力的。
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