淺談幾種常見的塑料管材

【摘 要】 本文通過以幾種常見的塑料管材為例，簡要分析其工藝特點、應用范圍、主要優缺點等。

【關鍵詞】 塑料管材 應用 優缺點

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2016.04.004

塑料管材是高科技復合而成的化學建材，它因具有質輕、耐腐蝕、流體流動的阻力小、導熱率低、衛生性好、施工簡單、使用壽命長久等優點，廣泛應用于建筑給排水、城鎮給排水以及燃氣管等領域，成為新世紀城建管網的主力軍。塑料管材的品種較多，比較常見的塑料管材有硬質聚氯乙烯管材、聚乙烯管材、交聯聚乙烯管材、無規共聚聚丙烯管材等。

下面就以硬質聚氯乙烯管材、聚乙烯管材、交聯聚乙烯管材、無規共聚聚丙烯管材為例，簡單分析一下其特點。

1 硬質聚氯乙烯管材

硬質聚氯乙烯管材就是通常說的UPVC管材，是指未加或加很少量鄰苯二甲酸二辛脂等增塑劑的聚氯乙烯管，它是由聚氯乙烯樹脂、穩定劑、潤滑劑及適量助劑經擠出成型的熱塑性管材，其產量能占到整個塑料管材產量的60%以上。根據結構外形的不同，硬質聚氯乙烯管材有多種形式，如普通管、多孔隔音管、螺旋管、單雙壁波紋管等。

硬質聚氯乙烯管材具有較好的抗拉抗壓強度，但其柔韌性不如其他塑料管，其強度不如鋼管；可以耐各種酸、堿、鹽等化學藥品的侵蝕；因其線膨脹系數比鋼材大5～7倍，受溫度和氣候影響所引起的伸縮性會給鋪裝帶來一定的問題；由于PVC本身難燃，因此UPVC管材也具有自熄性能；一般情況下UPVC管材使用壽命能達到20～50年。

硬質聚氯乙烯管材主要應用于建筑物室內外給水和排污系統、地下排污管道、建筑物外部雨水管道、空調冷凝水系統以及化工和電氣工程保護管線等領域。

2 聚乙烯管材

聚乙烯塑料管材也就是PE管材，是以PE管用樹脂為主要原料，通過擠出成型設備擠出，經冷卻定徑牽引成型。為提高使用壽命，PE原料中還可以添加抗氧劑、紫外線吸收劑、炭黑等，為降低管材成本并改善加工性能，還可以加入填料。目前聚乙烯塑料管材是繼PVC管材之后世界上消費量第二的塑料管材品種，主要分三大類：高密度聚乙烯（HDPE）管材、中密度聚乙烯（MDPE）管材和低密度聚乙烯（LDPE及LLDPE）管材。

聚乙烯塑料管材具有以下特點：由于本身材質原因，具有良好的耐腐蝕性能，可以抵抗多種化學介質的腐蝕，并且無電化學腐蝕，具有良好的耐低溫性能，其使用壽命較長，是普通鋼管壽命的2倍；由于其管內壁平滑，摩擦系數較低，對于氣體和液體介質具有良好的輸送性能；具有良好的耐磨性和柔韌性，其耐磨性能是普通鋼管的4倍，其柔韌性也高于普通金屬管，即使將管道彎曲變形后也不易破裂；獨特的電熔焊接、熱熔對接技術保證其密封可靠，防漏性能遠遠優于其他類型管材；聚乙烯管材生產過程中不添加重金屬鹽穩定劑，保證其材質無毒性，無結垢層，是良好的飲用水輸水管道，保證回收重復利用時完全燃燒也不會釋放出任何毒素；與鋼管相比其密度較輕，易于運輸。

聚乙烯塑料管材因其自身優點被廣泛應用。在建筑工程方面，可用于建筑物給排水系統、建筑供暖系統、燃氣系統以及電力與通訊保護套管；在工農業生產方面，可用于石油及化工管道、工業排污系統、礦井通風系統、水利及農田灌溉和海水及腐蝕介質管道等，特別適用于需要經常移動的管道。

3 交聯聚乙烯管材

交聯聚乙烯管就是通常所說的PEX管材，是一種分子結構和聚集態結構十分復雜，綜合性能優異的具有較高技術含量和產品附加值的新型綠色管材。交聯聚乙烯管（PEX）的主要生產原料是HDPE，HDPE本身良好的性能經交聯后，分子從線性轉變為網狀結構，形成具有結晶結構、無定型結構和交聯結構的多相體系，使其具有較高的致密性和強度、較強的耐候性和耐熱性以及較好的耐油及溶劑性。PEX管材的生產方法有物理法和化學法兩種，在工業生產中采用輻射交聯法、紫外光交聯法、過氧化物交聯法和硅烷交聯法。硅烷交聯法比較簡單，設備投資小，操控容易，生產出的產品性能優于其他方法，應用廣泛。目前較為先進的一步法（MONSOIL法）技術，就是采用普通聚乙烯原料加入硅烷交聯劑進行制造。

交聯聚乙烯管材（PEX）具有以下特點：耐壓性能好；耐腐蝕性能好，能夠耐大多數的酸、堿和其他化學藥品；不含有害成分，可用于引水管；不含任何增塑劑，不會霉變和滋生細菌；耐熱性高；與金屬管相比，其隔熱性好，能節約能源；可彎曲性能好，不會因脆而斷裂；水利特性優良；質量輕、密度小；環境應力開裂性及耐候性強，抗蠕變性好，使用壽命可長達100年。

交聯聚乙烯管材主要應用領域包括建筑用冷熱水供應系統及管道飲用水系統，是鍍鋅鋼管的最佳替代品；各類公用建筑內中央空調管道系統和民用建筑集中水暖供熱系統；食品工業中飲料、牛奶等液體食品輸送管線；電器通訊工程中配管；石油、化工流體輸送管道等工業管道系統。

4 無規共聚聚丙烯管材

無規共聚聚丙烯管材也就是PPR管材，其主要原料乙烯/丙烯無規共聚物是由乙烯分子和丙烯分子同時進行聚合反應而制得的，其生產工藝為擠出成型工藝，原料靠自重進入擠出機，在擠出機料筒內經加熱擠壓混合，充分塑化后從擠出機口模擠出，進入定型臺，定型后的管材再經牽引機引出。PPR管材是在普通PE和PP管材基礎上發展而來，采用先進的氣相共聚工藝，將乙烯在PP的分子鏈中隨進、均勻的聚合而成，所以在其原料生產、產品制造、工程使用及廢棄物處理全過程中不會對人體及環境造成危害，有著“綠色環保管材”的稱號。

無規共聚聚丙烯管材（PPR）具有以下特點：管材質量輕、強度高，可以降低運輸費用和安裝強度；使用壽命長，長期連續使用，壽命可達60年；衛生無毒，不會造成二次污染，可回收利用；保溫性好、節能，與鍍鋅管相比有較小的導熱系數，輸送熱水時可減少熱量損失；流體阻力小，內壁光滑，不生銹、不結垢；耐熱性能好，長期使用溫度可達100℃；耐沖擊；安裝方便、連接牢固。

無規共聚聚丙烯管材主要應用領域有冷水輸送管道，可用于公共、民用建筑及工業建筑中自來水和飲用水；熱水管輸送，可用于室內采暖系統、太陽能熱水管道；特殊介質輸送管道，可用于食品、醫藥等工業中液體輸送管道，還可用于化學工業中各類腐蝕性液體、去離子水和油液輸送管道；保護用套管，可用于電氣工程中屏蔽和絕緣用導管。

5 結語

通過對這四種常見塑料管材的介紹，讓其優越的性能和應用的廣泛性被人們所認識。隨著科技不斷的創新，相信會有更多的新型產品應用到生產和生活當中。