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這些制造輸水管道的【塑料】你都知道嗎?



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塑料,作為石油化工的衍生品,憑借優異的性能優勢,成為了很多傳統材料的替代品。如今,在市面上有各種各樣不同用途的塑料管道,它們顏色各異,有的可以彎曲,有的卻不可以。很多人可能并不知道他們之間有什么不同。

其實塑料也是有多種材質的,那么,為什么會有不同材質的塑料管道呢?用一句簡單的話說,就是“材料決定性能,性能決定用途”。那么,常用于制造管道的都有哪些塑料呢?也許你對它們并不陌生。

PE
聚乙烯

聚乙烯(polyethylene,PE)是一種由乙烯聚合的熱塑性塑料(可熱熔),它無毒、無臭、手感似蠟,耐低溫性能、化學穩定性十分優異。分子式為:
 —[CH2—CH2]n— 

聚乙烯通常有低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene,LDPE)、中密度聚乙烯(Medium Density Polyethylene,MDPE)和高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,HDPE)之分,他們的應用場合是不一樣的。LDPE通常用于生產薄膜、纖維等輕質制品,而涉及到注塑的管材生產,通常使用的是HDPE或MDPE。

PE管

PE管常見為黑色,一般用作輸送冷水

在制造管道時,由于聚乙烯的耐熱性比較差,所以在一些要求比較高的場合(如采暖系統),需要對其進行改性,于是就有了我們的PE-RT和PE-X。

PE-RT(Polyethylene of Raised Temperature Resistance)是指耐熱聚乙烯,它采用乙烯和辛烯共聚的方法,通過控制側鏈的數量和分布得到獨特的分子結構,來提高PE的耐熱性。

PERT地暖管
PE-RT和PE-X常用作地暖管

PE-X(crosslinked-polyethylene)是指交聯聚乙烯,交聯使聚乙烯的線型大分子結構變成三維網狀結構,從而提升了它的耐熱性和抗蠕變性。交聯聚乙烯不具備熱塑性,不可以熱熔連接。目前商品化的PE-X有PE-Xa,PE-Xb,PE-Xc,值得注意的是,這里的a和b并不是指的產品等級是A級或B級,而是他們在交聯反應時所采用的的工藝方法不一樣。

PP
聚丙烯

聚丙烯(Polypropylene,PP)是由丙烯聚合而成一種熱塑性塑料(可熱熔),它是密度最小的塑料,通常為半透明無色固體,無臭無毒。其分子式為:

 —[CH2—CH(CH3)]n— 

由于聚丙烯具有低溫脆性,為了改善這種缺點,通常是將丙烯與少量乙烯分子共聚,由此將聚丙烯分為均聚聚丙烯和共聚聚丙烯。

芬馳ppr管
PPR已經占據家裝領域給水管的絕大部分市場,這離不開穩定可靠和易安裝性,當然還有相對親民的價格

聚丙烯有的優異的承壓性能,在制成管材后又十分易于熱熔焊接,較之于PE,它能承受更高的溫度,所以被廣泛的應用于家裝給水管道。聚丙烯在用作管道原料的過程中,經歷了如下發展歷程:

PP-H(Polypropylene-Homopolymer)為均聚聚丙烯,俗稱Ⅰ型聚丙烯。完全由丙烯聚合而成,耐沖擊性能比較差,耐高溫性能好。所制成管道一般用于化工管道或其它工程用途。

PP-B(Polypropylene-Block copolymer)為嵌段共聚聚丙烯,俗稱Ⅱ型聚丙烯。PP-B中有較高的乙烯含量,這大大提高了它的低溫抗沖擊性能,但卻損失了耐高溫性能。所以由它制成的管道一般適用于冷水系統。

PP-R(Polypropylene-random copolymer)為無規共聚聚丙烯,俗稱Ⅲ型聚丙烯,由少量乙烯單體和丙烯用無軌共聚的方式聚合而成,它中和了PP-H、PP-B的優勢性能,既能承受一定的高溫,又改善了低溫抗沖擊性能,成為更加理想的,可廣泛應用于冷熱水系統的管道原料。

PP-RCT(Polypropylene-Random Crystalline structure temperature resistance)也叫耐高溫β-晶型PPR,是經過改性的PPR材料,俗稱Ⅳ型聚丙烯。由于采用六方晶型取代了PP-R的單斜晶型,PP-RCT除具有PP-R的共同物性外,在耐熱、耐壓、韌性等方面得以提高。目前PP-RCT多用于高溫采暖系統。

PVC
聚氯乙烯

聚氯乙烯(polyvinyl chloride)是氯乙烯單體聚合而成,是應用最廣泛的塑料產品之一。分子式為:

  —[CH2—CHCl]n—  

聚氯乙烯對光和熱的穩定性差,在100℃以上或經長時間陽光曝曬,會分解產生氯化氫,并進一步自動催化分解,引起變色和機械性能下降,在實際應用中必須加入穩定劑以提高對熱和光的穩定性,穩定劑的選擇是其質量和安全性的關鍵。

PVC管
PVC-U建筑排水管道

聚氯乙烯軟硬之分,區別在于有無添加塑化劑,軟PVC中含有增塑劑,它一般用于地板、天花板以及皮革的表層,物理機械性能較差。

硬聚氯乙烯(unplasticized polyvinyl chloride,PVC-U)未添加增塑劑,通常用來制造的管道。目前應用最廣泛的是排水管道和電工套管。PVC-U的管道一般不通過熱熔連接,而是使用粘合劑來進行連接。

PB
聚丁烯

聚丁烯(Polybutene,PB)由丁烯聚合而成的一種熱塑性塑料(可熱熔),其無毒無嗅,耐寒耐熱性能都很優異,被稱作“塑料中的黃金”。

  —[CH2—CH(C2H5)]n—  

PB管
PB管常見為乳白色

聚氯乙烯對光和熱的穩定性差,在100℃以上或經長時間陽光曝曬,會分解產生氯化氫,并進一步自動催化分解,引起變色和機械性能下降,在實際應用中必須加入穩定劑以提高對熱和光的穩定性,穩定劑的選擇是其質量和安全性的關鍵。

制成管材后,PB管的抗壓性非常好,但抗沖擊性能較差,容易產生裂紋。PB熱熔后較粘稠,且冷卻硬化時間較長,施工難度相較高。在作為供熱系統管道時,由于保溫性能好,相比于散熱性能更好的PE材質,不適合做地暖管道。

以上介紹了一些常見的用于制造管道的塑料,除了上述的這些材料之外,還存在其它材質,但它們應用的并不廣泛,所以也就不一一介紹了。



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