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1、三型聚丙烯管(PP-R管)摘要:三型聚丙烯管具有節(jié)能,耐腐蝕,不結(jié)垢、衛(wèi)生,無毒,耐熱、耐壓,使用壽命長,質(zhì)輕高強,流體阻力小等優(yōu)點,是替代鍍鋅鋼管的新一代產(chǎn)品。介紹PP-R管的特點,原料生產(chǎn)工藝,國內(nèi)現(xiàn)狀、施工方法、項目投資估算及市場前景分析。關(guān)鍵詞:塑料管道無規(guī)聚丙烯化學(xué)建材1 前 言 80年代以前,我國的住宅及公共建筑的上水管基本上是鍍鋅鋼管,由于受材質(zhì)自身的局限,鍍鋅鋼管存在使用壽命短、易造成水質(zhì)二次污染等缺點。為了保障人們?nèi)粘o嬘盟馁|(zhì)量,我國部分地區(qū),如上海、浙江、河北、江蘇等省市已
2、先后提出淘汰鍍鋅鋼管,用高質(zhì)量的塑料管代替。目前,在我國已相繼開發(fā)了PVC管、PE管、鋁塑復(fù)合管、玻璃鋼管、鋼塑復(fù)合管和PP-R管等一批塑料管材,并取得了一定的市場占有率?! P-R管是歐洲90年代開發(fā)的,以新型無規(guī)聚丙烯為原料,經(jīng)擠出成型制作的塑料管材。由于其優(yōu)越的性能,正日益受到人們的青睞。2 PP-R管的主要性能 聚丙烯管分為均聚聚丙烯(PP-H)、嵌段共聚聚丙烯(PP-B)和無規(guī)聚丙烯(PP-R)3種。PP-H、PP-B、PP-R管材的剛度依次遞減,而抗沖擊強度則依次增加。給水用聚丙烯
3、管是用特殊的PP-R制成。PP-R管作為一種新型的管材,具有以下性能特點:2.1 節(jié)能 PP-R管的生產(chǎn)能耗僅為鋼管的20%,并且其導(dǎo)熱系數(shù)低[0.2W/(m.K)],也僅為鋼管的1/200,應(yīng)用于熱水系統(tǒng)將大大減少熱量損失。2.2 耐腐蝕、不結(jié)垢、衛(wèi)生、無毒 使用PP-R管可免去使用鍍鋅鋼管所造成的內(nèi)壁結(jié)垢、生銹而引起的水質(zhì)“二次污染”。由于PP-R組份單純,基本成份為碳和氫,符合食品衛(wèi)生規(guī)定,無毒,更適合于飲用水輸送。2.3 耐熱、耐壓、使用壽命長 PP-R管的長期使用溫度達(dá)95℃,短期
4、使用溫度可達(dá)120℃。在使用溫度為70℃,工作壓力為1.2MPa條件下,長期連續(xù)使用,壽命可達(dá)50年以上。2.4 輕質(zhì)高強、流體阻力小 PP-R管密度僅為金屬管的1/8,耐壓力試驗強度高達(dá)5MPa,且韌性好、耐沖擊。由于內(nèi)壁光滑、不生銹、不結(jié)垢,流體阻力小。 PP-R管的主要技術(shù)指標(biāo)如下:7 密度 0.9g/cm3 彈性模量(20℃) 800MPa 熱膨脹系數(shù) 1.8×10-4/K 導(dǎo)熱系數(shù) 0.2W/(m.K) 縱向收縮率 2% 沖擊試驗 破損率≤10% 液壓試驗
5、 短期 1h,環(huán)應(yīng)力16MPa無滲漏 長期 95℃,1000h,環(huán)應(yīng)力3.5MPa無滲漏 表1為幾種材質(zhì)管材性能比較。表1 各種材質(zhì)管材性能比較材 質(zhì)鍍鋅鋼材PVCPEX鋁塑PP-R有無結(jié)垢、生銹有無無無無衛(wèi)生程度差有Cl、Cr、Pb離子好好好保溫性差好差好好7耐溫性耐溫不耐溫耐溫不耐溫耐溫耐壓程度高低較高較高較高線膨脹性一致一致一致不一致一致連接方式受壓粘接受壓受壓熱熔廢品的回收利用可以可以不能困難可以3 PP-R管的生產(chǎn)原料及生產(chǎn)工藝3.1 原料及性能 PP-R管對原料的要求較高,目
6、前國內(nèi)以進口原料為主。國外原料廠商常有多種顏色的PP-R供管材廠選擇。如北歐化工公司(Borealis)和奧地利PCD公司生產(chǎn)的PP-R原料有米色、淡藍(lán)、深藍(lán)、奶白等多種顏色。在德國和意大利,管材生產(chǎn)廠選用不同的顏色來作為標(biāo)識,以區(qū)別管材的用途。如藍(lán)色用于冷水管,米色、灰色用于熱水管,棕紅色用于地板采暖管等?! P-R原料的進口價格根據(jù)生產(chǎn)公司的不同,在1400~1800美元/t。目前,國內(nèi)也已開始生產(chǎn)PP-R樹脂,但由于生產(chǎn)時間較短,其長期使用性能有待檢驗,市場售價約12500元/t。原料性能
7、指標(biāo)見表2。7表2 PP-R原料的主要性能指標(biāo)項 目測試方法結(jié) 果熔體指數(shù)(g/10min)ISO11330.35密度(g/cm3)ISO/R11830.895著火點(℃)ASTMD1929/68330軟化范圍(℃) 140~150彎曲強度(MPa)ISO/R52721抗拉強度(MPa)ISO/R52740斷裂伸長率(%)ISO/R527800刻痕硬度(MPa)ISO203940彈性模量(MPa)ISO1787800剪切彈性模量(MPa)(20℃)ISO537370抗沖擊(kJ/m2)(常溫)
8、ISO179無斷裂沖擊強度(kJ/m2)(常溫)ISO17925線膨脹系數(shù)(1/K)VDE03041.5×10-4導(dǎo)熱系數(shù)(20℃)[W/(m.K)]DIN526120.23.2 生產(chǎn)工藝 PP-R管的生產(chǎn)工藝為擠出成型工藝,首先加料斗內(nèi)的PP-R原料靠自重進入擠出機,在擠出機料筒內(nèi)經(jīng)加熱擠壓混合,充分塑化后從擠出機口模擠出,進入定型臺,定型后的管材經(jīng)牽引機,通過定長測定,由切割機切斷,管材經(jīng)檢驗合格后入庫。相應(yīng)的管件采用注射成型方法生產(chǎn)?! 」懿纳a(chǎn)工藝流程: PP-R原料→