提高PP-R管材質量的幾點建議

王艷玲 劉進 河北省產品質量監督檢驗院

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提高PP-R管材質量的幾點建議

王艷玲 劉進 河北省產品質量監督檢驗院

摘 要：本文對聚丙烯管材產品質量監督抽查中發現的問題進行了討論和分析；闡述了PP-R管材尺寸和靜液壓試驗的常見問題和產生原因；針對PP-R管材行業的健康發展提出了建設性意見。

關鍵詞：PP-R管材 尺寸 靜液壓 發展建議

PP-R管材是以無規共聚聚丙烯為基料,經改性處理后擠出成型而得。相對于其他聚丙烯來說,它具有更好的機械性能、更高的拉伸屈服強度和抗沖性能、良好化學穩定性、耐熱性、抗蠕變性[1-2]。此外，PP-R管還具有重量輕、耐腐蝕、不結垢、使用壽命長、衛生、保溫節能等特點，作為環保型的輸水管道,廣泛應用于建筑冷熱水、純凈水供應,以及供暖和一般工業流體管道[3]。

近幾年對省內大型水暖類產品流通市場的PP-R管材產品進行了質量抽查結果發現所抽查產品出現的不合格項目全部集中在尺寸、靜液壓試驗兩項指標，均為重要質量項目。

一、質量問題及原因分析

（一）尺寸

尺寸問題主要集中在PP-R管材樣品的公稱外徑尺寸不合格。塑料管材的規格尺寸并非簡單的幾何尺寸，而是屬于提供管件配合與力學性能的功能尺寸。當管材出現了外徑偏大或偏小的情況時，往往會引起管材在與管件配合過緊、過松或承插不到位等問題，導致連接處密封性不好、滲漏等系統連接性能問題；另外，管材的力學性能除依靠原材料配方及加工工藝保證外，還會受到尺寸的直接影響。例如，尺寸不達標的管材在熔融后可能發生壁厚減薄的情況，引起的管道力學性能下降。

PP-R管材現行標準GB/T18742.2-2002中對尺寸偏差要求較高，若加工過程中控制不當或控制不嚴都極易出現問題。但由于很多企業擅自更改擠出機的口模尺寸，對擠出速度控制不合理，以及擠出后空氣浴或水浴冷卻時間過短，無法將產品的尺寸和性能控制在穩定狀態。除此以外，后續的儲藏和運輸過程中，溫度、濕度等各種外界環境也可能影響產品尺寸，降低產品的性能。

（二） 靜液壓試驗

靜液壓試驗的測試條件有20℃/1h、95℃/22h和95℃/165h。有的檢驗樣品在三組條件下測試結果均出現滲漏或破裂現象，不滿足標準要求，問題比較嚴重。其主要原因可能是部分企業盲目追求低價競爭、偷工減料、忽視產品質量；也有的企業對生產配方不了解，對生產工藝控制不嚴格，不考慮高分子材料固有的易老化特性，配方中的助劑（如增塑劑，加工穩定劑等）添加不合理；另外，還有個別企業對生產原材料把關不嚴，在生產中使用不合格原料或大量添加回收料[4]，過量添加填充劑以降低生產成本，嚴重影響了產品的物理性能，降低了產品使用壽命，帶來財產安全隱患。

總的來說，PP-R管材生產工藝中擠出機模具的混料融化溫度、螺桿的長徑比、粒料塑化時間、口模模口設計及口模擠出溫度、牽引速率等參數都會對產品質量產生影響。不同的配方和原材料，其生產工藝參數也是不同的。混料的熔化溫度過高，會造成加入的粒料不均勻或者料流受阻，同時樹脂可能降解或分解，不僅影響管材的物理特性，還可能因產生有毒有害氣體而對損害生產工人的身體健康；螺桿的長徑比設置不當，粒料在擠出型腔內的壓縮、剪切速率過大或者過小，會造成粒料塑化不完全或過度塑化，使管材的尺寸、物理及熱性能等參數達不到標準要求，影響產品的外觀成型；口模模口的設計及口模的擠出溫度、牽引速率等設計不當會導致產品不均勻，導致管材熱收縮量或膨脹量過大或過小，加速制品在正常使用過程中的熱老化，縮短使用壽命。另外，擠出機出口模具的光潔度對產品質量也有很大的影響，光潔度差會造成管壁內外表面粗糙或有明顯的劃痕，承壓能力明顯下降，易出現爆破現象。如圖：

二、存在的質量問題的建議

我國當前PP-R管材產品生產企業的生產環境條件、生產設施、管理條件參差不齊。大型品牌企業從產品研發、定型生產到檢驗出廠，各個環節都有嚴格的控制手段，并且不斷推出新產品、新技術，促進行業的發展；中型企業大部分能夠嚴格執行各項標準，在產品質檢方面有所提高，能夠較好控制產品的質量；小型企業眾多，生產投入成本較低，生產環境臟亂，生產設備落后，沒有產品研發投入，質量檢驗控制不嚴格或者根本不控制，只是靠降低成本來謀求利益，企業很難獲得長遠發展，同時也擾亂了市場秩序。

PP-R管材是一種技術經濟綜合性能良好的塑料管材,具有廣闊的發展前景，必須高標準、高質量。為此，筆者給出具體建議如下:

（1）加強行業監管。各級質量技術監督部門應按照相關質量法規，對于那些在抽查中發現問題的企業進行有效跟蹤，嚴格處罰，督促和引導企業糾正錯誤，樹立牢固的產品質量意識。有條件的生產企業還應建立實驗室和逐步完善試驗裝置,加強產品質量管理和出廠檢驗。

（2）加大專用料開發。由于PP-R熔融指數低,在生產過程中極易粘附在設備管壁上,造成管線堵塞而導致裝置停車,造粒過程中還容易發生降解,生產難度極大。尤其是在高檔專用料領域,國產原料基本處于空白,進口原料加大了管材企業的生產成本[5]。因而，大力發展綜合性能優良的耐熱耐壓PP-R管材專用料將極具價值。

（3）完善產品標準。PP-R管材的快速、健康發展，與其產品標準化工作的及時跟進密不可分。盡管我國GB/T 18742.2-2002標準在制定時參照了國際標準ISO/DIS15874-1998和德國標準DIN8077-

1997、DIN8078-1996，但隨著行業的快速發展，標準中的部分內容已顯滯后，尤其是對于原材料定級、技術要求和檢測規則等要求[6]，急需提高和完善。

(4)提高產品設計和設備水平。我國的PP-R管材與國外相比存在較大的差距,集中體現在工業化產品少，生產設備的螺桿設計、模頭設計、自動化程度、生產速度[7]等方面存在不足。應加大產品和設備的研發力度，鼓勵企業多開發高技術含量和高附加值的產品，促進整個行業的發展和提高。

參考文獻：

[1]柴宗. 三大問題堵塞PPR管材業發展進程[N]. 經理日報,2004-07-06

[2]羅雄,鄭睿,沈健芬. 無規共聚聚丙烯管材的研究進展[J]. 廣州化工,2011,(1).

[3]楊玲. 無規共聚聚丙烯PP-R介紹[J]. 化工新型材料,2000,(8).

[4]遼寧省質監局發布今年上半年產品質量安全風險監測情況[J]. 品牌與標準化,2014,(14).

[5]趙喚群. 無規共聚聚丙烯PPR管材專用料研制和生產[D]. : 天津大學,2007.

[6]李聞芝. PPR管材業發展——原料和標準兩手抓[J]. 化工管理,2013,(23).

[7]李馥梅,鄧如生. 新型綠色環保管材—無規共聚聚丙烯管材[J]. 塑料科技,2003,(5).

作者簡介：王艷玲（1973-），女，河北省保定容城縣人，河北省產品質量監督檢驗院。