家用分體式空調室內外機連接管用保溫管淺談

1 引言

家用分體式空調器分為室內機和室外機，因此需要使用兩根連接管(一般為銅管)將室內外機連接起來，一根為液管，一根為氣管，其長度都有3米以上。從制冷系統領域考慮，需要減少冷媒在運行過程中的能量損失，以保證能效最大化；另外因為液管溫度較低(相比于常溫)，如果液管暴露在空氣中，則空氣中的水分會在液管表面凝結，產生凝露水，有可能會滴落到客戶家里或者客戶外墻上，引起投訴。因此從減少能量損失以及產品質量角度考慮，均需要在空調室內外機的連接管外面套保溫管。

本文分別介紹目前家用分體式空調器室內外機連接管用保溫管(橡膠保溫管和聚乙烯保溫管)的材質、加工工藝及其性能，同時對比上述兩種保溫管的優缺點，并給出應用選擇的建議。

2 橡膠保溫管

2.1橡膠保溫管的材質及工藝

柔性泡沫橡塑絕熱制品，是以天然或合成橡膠和其它有機高分子材料的共混體作為基材，加各種添加劑如抗老化劑、阻燃劑、穩定劑、硫化促進劑等，經混煉、擠出、發泡和冷卻定型，加工而成的具有閉孔結構的柔性絕熱制品，俗稱橡膠保溫管。

家用空調用橡膠保溫管的材質則主要采用丁腈橡膠+PVC等加工成型。

2.2橡膠保溫管性能分析

(1)保溫性能。保溫性能從宏觀上來看，主要是閉孔率的影響，可以采用測量真空吸水率的方法近似的進行評價。一般在閉孔率不很低的情況下，均能滿足家用空調連接管的保溫要求。

(2)抗老化性能。橡膠保溫管需通過添加抗老化劑的方法，來提高抗紫外光照射、抗臭氧以及耐暴曬性能。

(3)尺寸穩定性。橡膠保溫管按照國標GB／T17794尺寸穩定性進行評價，可以耐溫105℃以上，家用空調連接管氣管內冷媒的溫度一般不超過100℃，因此橡膠保溫管的尺寸穩定性能完全能夠滿足使用要求。

(4)阻燃性能。由于橡膠保溫管的混煉過程中，可以加入阻燃劑，以滿足不同場合需求，特別是建筑領域，GB／T17794中也有明確的阻燃性能要求。所添加的阻燃劑以溴系阻燃劑(多溴聯苯醚)居多。

(5)環保性能。溴系阻燃劑中的八溴二苯醚和五溴二苯醚是歐盟RoHS指令禁止使用的。而各國對十溴二苯醚看法不一，比如挪威政府早在2008年即開始禁用，而美國也在2009年準備逐步淘汰十溴二苯醚。

(6)氣味。有橡膠氣味，無法消除。

(7)對其它零部件的影響。橡膠保溫管存放一段時間后，所添加硫化劑以及增塑劑容易析出，對與其接觸的其它零件產生一定的影響，比如容易與電源線的增塑劑相互遷移，從而導致電源線發黃現象；這些析出物質還可能導致連接管(銅管)表面發黑。

3 聚乙烯保溫管

3.1聚乙烯保溫管的材質及工藝

交聯技術是提高聚乙烯綜合性能的一項重要技術。聚乙烯保溫管采用的是硅烷交聯法，即將硅烷接枝到聚乙烯主鏈上，在水和催化劑的作用下，引發硅氧烷鍵交聯而獲得交聯聚乙烯。硅烷交聯的成型過程首先是過氧化物分解產生的游離基奪取聚合物分子中的氫原子使聚合物主鏈變為活性游離基，然后再與硅烷交聯劑產生接枝反應，接枝后的聚乙烯在有機錫的催化作用下，發生水解縮合形成－Si－。－Si－交聯鍵即得到硅烷交聯聚乙烯。

硅烷交聯聚乙烯的生產工藝主要有兩步法、一步法和乙烯硅烷共聚交聯3種工藝，而聚乙烯保溫管主要應用的是一步交聯法，即將聚乙烯樹脂、硅烷、過氧化物和交聯催化劑等直接加入到擠出機中，通過擠出、發泡和冷卻定型，加工而成的具有閉孔結構的絕熱制品。

3.2聚乙烯保溫管性能分析

(1)保溫性能。因一步法交聯工藝生產的聚乙烯保溫管工藝相對簡單，引入雜質少，因此閉孔率較高，完全能滿足家用空調連接管的保溫要求。

(2)抗老化性能。聚乙烯本身是存在雙鍵的，如果交聯度不高的情況下，雙鍵容易斷開，特別是在紫外線照射以及臭氧環境下，聚乙烯保溫管容易開裂粉化。因此必須在加工過程中添加抗老化劑，來提高聚乙烯保溫管的抗抗紫外光照射、抗臭氧以及耐暴曬性能。

(3)尺寸穩定性。通過交聯工藝加工成型的聚乙烯保溫管，也同樣可以達到橡膠保溫管的耐溫程度，達到105℃以上，尺寸穩定性性能相當。

(4)阻燃性能。因聚乙烯保溫管采用的是硅烷交聯工藝，硅烷是可燃物，添加常規阻燃劑(比如鹵系阻燃劑)會導致聚乙烯和硅烷無法完成交聯反應，也無法實現發泡成型。因此目前的聚乙烯保溫管難以具有阻燃性能。目前已有無機阻燃劑相關研究，鑒于工藝成熟度以及加工成本方面原因，尚未進行批量使用。

(5)環保性能。聚乙烯保溫管基材為聚乙烯，是環保塑料，可回收利用，且在加工過程中不需要添加硫化劑，不添加溴系阻燃劑，因此其環保性能非常理想，完全符合RoHS的相關規定。

(6)氣味。無氣味。

(7)對其它零部件的影響。聚乙烯保溫管的加工過程不添加硫化劑及，因此不會有氧化性物質析出，因此也不會與相接觸的其它零部件發生反應。

4 橡膠保溫管與聚乙烯保溫管對比分析

4.1性能對比分析

從表1的對比可以看出橡膠保溫管與聚乙烯保溫管在保溫性能、抗老化性能、尺寸穩定性能上相差不大，均能達到家用空調連接管保溫的作用。

如果某些場合需要有阻燃要求，應選擇橡膠保溫管，但在環保性能上存在風險，同時需考慮采用隔離措施避免對其它零部件產生影響。

從成本上考慮，目前橡膠原料至少3萬元／噸，而聚乙烯材料只需1萬元／噸左右。因此聚乙烯保溫管的材料成本優勢還是比較明顯的。

5 結論

本文針對兩種用于家用分體式空調器連接管保溫作用的保溫管進行了對比分析，主要從材質、加工工藝方面進行闡述，從而分析各自的主要性能特點，通過對比得出以下結論：

(1)作為家用分體式空調器室內外機連接管用保溫管，橡膠保溫管和聚乙烯保溫管均能達到使用要求。

(2)如客戶對于阻燃性能有具體要求的，可以選擇橡膠保溫管，其添加阻燃劑的生產工藝比較成熟，但具有環保風險。而聚乙烯保溫管添加無機阻燃劑的技術工藝方向仍值得關注。

(3)目前消費者對于質量的要求越來越高，對于產品表觀質量也提出了更高的要求。從這方面來說，聚乙烯保溫管是一個比較好選擇，不會對其它零部件產生外觀上的不利影響，也不會產生異常氣味。

(4)因聚乙烯保溫管加工工藝相對簡單，原材料成本相對較低，因此從成本上看聚乙烯保溫管比橡膠保溫管更具有優勢。