塑料和傳統材料不同,技術(shù)進(jìn)步的的步伐更快,不斷的出現的新技術(shù)、新材料、新工藝使塑料管相對傳統材料的優(yōu)勢越來(lái)越突出。塑料管材與傳統的金屬管和水泥管相比,具有重量輕,一般僅為金屬管的1/6-1/10,有較好的耐腐蝕性,抗沖擊和抗拉強度,塑料管內表面比鑄鐵管光滑的多、摩擦系數小、流體阻力小、可降低輸水能耗5%以上,綜合節能好,制造能耗右降低75%,運輸方便,安裝簡(jiǎn)單,使用壽命長(cháng)達30-50年。聚乙烯管在世界各國發(fā)展很快,發(fā)達國家在給水領(lǐng)域和燃氣領(lǐng)域應用聚乙烯管已占絕對的優(yōu)勢。
據市場(chǎng)研究中心了解,聚乙烯管不但大量用來(lái)代替傳統的鋼管、鑄鐵管等,還在代替聚氯乙烯管,原因就在于聚乙烯管技術(shù)創(chuàng )新。一方面材料有重大的進(jìn)步,通過(guò)聚乙烯聚合生產(chǎn)工藝的改進(jìn),聚乙烯管材專(zhuān)用料的強度幾乎提高了1倍。另一方面應用技術(shù)有新的發(fā)展,例如不用開(kāi)挖管溝,采用定向鉆孔方法鋪設聚乙烯管的技術(shù)充分發(fā)揮了聚乙烯管的優(yōu)越性,使傳統管材在適合采用這種方法的場(chǎng)合根本沒(méi)有競爭能力。還有很多新材料、新技術(shù)正在研究,或已經(jīng)研究出來(lái)正在試用考給,可以肯定,今后10年塑料管的技術(shù)進(jìn)步將促使塑料管更迅速地發(fā)展,更廣。
硬聚氯乙烯管(UPVC)
在世界范圍內,硬聚氯乙烯管道(UPVC)是各種塑料管道中消費量最大的品種,亦是目前國內外都在大力發(fā)展的新型化學(xué)建材。采用這種管材,可對我國鋼材緊缺、能源不足的局面起到積極的緩解作用,經(jīng)濟效益顯著(zhù)。
UPVC管具有以下特點(diǎn):
化學(xué)腐蝕性好,不生銹;
具有自熄性和阻燃性;
耐老化性好,可在-15℃-60℃之間使用20-50年;
內壁光滑,內壁表面張力,很難形成水垢,流體輸送能力比鑄鐵管高43.7%;
質(zhì)量輕,易擴口、粘接、彎曲、焊接、安裝工作量?jì)H為鋼管的1/2,勞動(dòng)強度低、工期短;
阻電性能良好,體積電阻1-3×105Ω.cm,擊穿電壓23-2kv/mm;
價(jià)格低廉;
節約金屬能源;
UPVC管的韌性低,線(xiàn)膨脹系數大,使用溫度范圍窄。
芯層發(fā)泡管(PSP)
芯層發(fā)泡管是采用三層共擠出工藝生產(chǎn)的內外兩層與普通UPVC相同,中間是相對密度為0.7-0.9低發(fā)泡層的一種新型管材。由于在結構上利用了材料力學(xué)中Ⅰ型結構原理,并具有吸能隔聲效果的發(fā)泡芯層,所以逐漸成為取代鑄鐵管、硬質(zhì)PVC實(shí)壁管等的一種塑料管材。
芯層發(fā)泡管(PSP)具有以下特點(diǎn):
抗沖擊強度顯著(zhù)提高:其環(huán)向剛性為普通UPVC管的8倍。
使用范圍寬廣:可以在-30℃-100℃下使用,而且在溫度變化時(shí)尺寸穩定性好。
發(fā)泡芯層能有效阻隔噪聲傳播,更利于高層建筑排水系統。
隔熱性好,比不發(fā)泡的實(shí)壁管材傳熱效率低35%。
發(fā)泡芯層使其內壁抗壓能力大大提高。
較實(shí)壁管材可節省原料25%以上,口徑愈大時(shí)節省原料更多。
管材較輕,便于運輸和安裝。
在彎折狀態(tài)下的使用壽命比實(shí)壁管材要長(cháng)十年以上。
硬聚氯乙烯消音管
硬聚氯乙烯消音管是韓國于70年代初研制開(kāi)發(fā)的一種新型的建筑排水管材,已取得日、德、法、瑞等國專(zhuān)利,1990年獲中國專(zhuān)利。UPVC消音管內壁帶有六條三角凸形螺旋線(xiàn),使下水沿著(zhù)管內壁自由連續呈螺旋狀流動(dòng),將排水旋轉形成最佳排水條件,從而在立管底部起到良好的消能作用,降低噪聲。同時(shí),消音管的獨特結構可以使空氣在管中央形成氣柱直接排出,沒(méi)有必要像以往那樣另外設置專(zhuān)用通氣管,使高層建筑排水通氣能力提高10倍,排水量增加6倍,噪聲比普通UPVC排水管和鑄鐵管低30-40Db。UPVC消音管與消音管件配套使用時(shí),排水效果良好。
硬聚氯乙烯消音管在具備UPV特點(diǎn)的同時(shí)還兼有以下特點(diǎn):
通水能力、流體輸送能力高;
通氣能力高;
消音隔聲;
經(jīng)濟、節省能源;
施工、維修便易;
能承受溫度及建筑物的沉降變形。不用設伸縮節。
硬聚氯乙烯消音管主要用于排水管道系統,特別是高層建筑排水管道系統。
塑料波紋管
塑料波紋管在結構設計上采用特殊的“環(huán)形槽”式異形斷面形式,這種管材設計新穎、結構合理,突破了普通管材的“板式”傳統結構,使管材具有足夠的抗壓和抗沖擊強度,又具有良好的柔韌性。根據成型方法的不同可分為單劈波紋管、雙壁波紋管。
塑料波紋管的特點(diǎn):
剛柔兼備,既具有足夠的力學(xué)性能的同時(shí),兼備優(yōu)異的柔韌性;
與板式管材相比,單位長(cháng)度的波紋管具有質(zhì)量輕、省材料、降能耗、價(jià)格便宜;
內壁光滑的波紋管能減少液體在管內流動(dòng)阻力,進(jìn)一步提高輸送能力;
耐化學(xué)腐蝕性強,可承受土壤中酸堿的影響;
波紋形狀能加強管道對土壤的負荷抵抗力,又不增加它的曲撓性,以便于連續敷設在凹凸不平的地面上;
接口方便且密封性能好,搬運容易,安裝方便,減輕勞動(dòng)強度,縮短工期;
使用溫度范圍寬、阻燃、自熄、使用安全;
電氣絕緣性能好,是電線(xiàn)套管的理想材料。
氯化聚氯乙烯管(CPVC)
氯化聚氯乙烯管材是由含氯量高達的66%的所謂過(guò)氯乙烯樹(shù)脂加工而得到的一種耐熱性好的塑料管材。氯化聚氯乙烯樹(shù)脂用PVC樹(shù)脂經(jīng)氯化制得,隨著(zhù)樹(shù)脂中氯含量的增加,其密度增大,軟化點(diǎn)、耐熱性和阻燃性提高,拉伸強度提高、熔體粘度增大、耐化學(xué)腐蝕性?xún)?yōu)良,在沸水中也不變形。
氯化聚氯乙烯管的特點(diǎn):
使用溫度范圍廣:-40℃-95℃;
具有良好的強度和韌性;
具有良好的耐化學(xué)腐蝕性能;
阻燃性能為自熄性;
低熱傳導性能,約為鋼材的1/200;
介質(zhì)中重離子含量達超純水標準;
衛生性能符合國家衛生標準要求;
管壁平潔光滑:輸送流體時(shí)具有較小的摩擦阻力和附著(zhù)力;
重量輕:相當于鋼管1/5,鋼管的1/6;
安裝方便:可采用粘接、螺紋、焊接等方式連接;
優(yōu)異的耐老化和抗紫外線(xiàn)性能,正常使用壽命較長(cháng)。
高密度聚乙烯管(HDPE)
高密度聚乙烯管以它的優(yōu)秀的化學(xué)性能、韌性、耐磨性以及低廉的價(jià)格和安裝費受到管道界的重視,它是僅次于聚氯乙烯,使用量占第二的塑料管道材料。
高密度聚乙烯管(HDPE)雙壁波紋管是一種用料省、剛性高、彎曲性?xún)?yōu)良,具有波紋狀外壁、光滑內壁的管材。雙壁管較同規格同強度的普通管可省料 40%,具有高抗沖、高抗壓的特性,發(fā)展很快。在歐美等國中,HDPE雙壁波紋管,在相當范圍內取代了鋼管、鑄鐵管、水泥管、石棉管和普通塑料管、廣泛用作排水管、污水管、地下電纜管、農業(yè)排灌管。
交聯(lián)聚乙烯分(PEX)
交聯(lián)聚乙烯管由于具有很好的衛生性和綜合力學(xué)物理性能,被視為新一代的綠色管材。生產(chǎn)交聯(lián)聚乙烯管(PEX)的主要原料是HDPE,以及引發(fā)劑、交聯(lián)劑、催化劑等助劑,采用世界上先進(jìn)的一步法(MONSOIL法)技術(shù)制造,采用普通聚乙烯原料加入硅烷接枝料,在聚合物大分子鏈間形成化學(xué)共價(jià)鍵以取代原有的范德華力,從而形成三維文鏈網(wǎng)狀結構的交聯(lián)聚乙烯,其交聯(lián)度可達60%-89%,使其具有優(yōu)良的理化性能。
交聯(lián)聚乙烯管的主要特點(diǎn):
使用溫度范圍寬,可以在-70℃-95℃下長(cháng)期使用;
質(zhì)地堅實(shí)而有耐性抗內壓強度高,20℃時(shí)的爆破壓力大于5Mpa,95℃時(shí)的爆破壓力大于2Mpa,95℃下使用壽命長(cháng)達50年;
不生銹,耐化學(xué)品腐蝕性很好,耐環(huán)境應力裂性?xún)?yōu)良,即使在較出溫度下也能用于輸送多種化學(xué)品和具有加速管材應力開(kāi)裂的多種流體;
管材內壁的張力低,使表面張力較高的水難以浸潤內壁,可以有效地防止水垢的形成。
無(wú)毒性,不霉變,不滋生細菌、衛生符合國家標準GB7219-1998《生活飲用水輸配水設備及防護材料的安全性評價(jià)標準》規定的指標;
管材內壁光滑,流體流動(dòng)阻力小,水力學(xué)特性?xún)?yōu)良,在相同的管徑下,輸送流體的流通量比金屬管材大,噪音也較低;
管材的導熱系數遠低于金屬管材,因此其隔熱性保溫性能優(yōu)良、用于供熱系統時(shí),不需保溫,熱能損失??;
良好的記憶性能,當PEX管被加熱到適當溫度(小于180℃)會(huì )變成透明狀,再冷卻時(shí)會(huì )恢復到原來(lái)的形狀,即在使用過(guò)程中任何錯誤的彎曲都可以通過(guò)熱風(fēng)槍加以矯正,使用起來(lái)更加自如;
質(zhì)量輕,搬運方便,安裝簡(jiǎn)便輕松,非專(zhuān)業(yè)人員也可以順利進(jìn)行安裝,安裝工作量不到金屬管安裝量的一半;
交聯(lián)聚乙烯管的線(xiàn)膨脹系數比金屬管材要大的多,安裝時(shí)要留有伸縮空間。
鋼塑復合管
為了避免鍍鋅鋼管對水質(zhì)的腐蝕(特別是對熱水、電化學(xué)腐蝕特強),開(kāi)發(fā)了鋼塑復合管。金屬與塑料的復合管是一種金屬/高聚物的宏觀(guān)復合體系,金屬基體通過(guò)界面結合承受管材內外壓力,塑料基體在防腐蝕方面發(fā)揮作用。它既有金屬的堅硬、剛直不易變形、耐熱、耐壓、抗靜電等特點(diǎn),又具有塑料的耐腐蝕、不生銹、不易產(chǎn)生垢漬、管壁光滑、容易彎曲、保溫性好、清潔無(wú)毒、質(zhì)輕、施工簡(jiǎn)易,使用壽命命長(cháng)等特點(diǎn)。鋼管與UPVC塑料管復合管材,使用溫度的上限為70℃,用聚乙烯粉末涂覆于鋼管內壁的涂塑鋼管可在-30℃-55℃下使用。環(huán)氧樹(shù)脂涂塑鋼管的使用溫度高達100℃,可用作熱水管道。鋼塑復合管除用于建筑冷熱水、采暖及空調管道系統外還廣泛用于化工和石油工業(yè)等領(lǐng)域。
鋁的復合管(PAP)
鋁塑復合管(PAP)是一種集金屬與塑料優(yōu)點(diǎn)為一體的新型管材。鋁塑復合管有五層組成,外壁和內壁為化學(xué)交聯(lián)聚乙烯,中間為一層約0.3mm 薄鋁板焊接管;鋁管與內外層聚乙烯之間各有一層粘合劑牢固粘接。鋁塑復合管的結構決定了這種管材兼有塑料管與金屬管的特點(diǎn)?;瘜W(xué)性能穩定的化學(xué)交聯(lián)聚乙烯在與外界接觸的內層與外層,避免了金屬鋁層與外界的接觸;而塑料在外層及強度較好的金屬層在中間位置,一方面保護外界的腐蝕,另一方面增強管材的強度和塑性。
塑復合管具有以下特點(diǎn):
耐腐蝕:內外壁為化學(xué)穩定性非常高的交聯(lián)聚乙烯,不僅在水中不會(huì )被腐蝕,而且可抵御強酸強堿等大多腐蝕性的化學(xué)液體;
不回彈:由于有塑性良好的鋁管層存在,鋁塑復合管可任意由彎曲變直或由直變彎并保持變化后的形狀,這一特點(diǎn)對于成盤(pán)收卷的鋁塑復合管用于室內明裝施工尤為方便;
隔阻性好:焊接密實(shí)的鋁管可完全阻止管壁內外的滲透;
密度高:同樣管徑及長(cháng)度的管材,鋁塑復合管約為鋼管質(zhì)量的1/7;
安裝簡(jiǎn)便:不必套絲、切割,連接很容易。管子長(cháng)度特長(cháng),經(jīng)濟性高;
耐高溫:用交聯(lián)聚乙烯制作的鋁塑復合管可在95℃以上介質(zhì)中連續工作;
可靠性好:使用壽命可達50年;
流阻?。簝缺诠饣唤Y垢,比內徑相同的金屬管的流量大;
美觀(guān):鋁塑復合管外壁塑管可有不同顏色,明管施工不需油漆;
易于探測:帶有金屬鋁,暗埋施工后輕易被探明位置;
抗靜電:可用于輸送各類(lèi)可燃流體;
無(wú)規共聚聚丙烯管(PP-R)
聚丙烯可分為均聚丙烯和共聚聚丙烯,共聚聚丙烯又分為分嵌段共聚聚丙烯(PPC)和無(wú)規共聚聚丙烯(PP-R)無(wú)規共聚聚丙烯,又稱(chēng)三型聚丙烯,是主鏈上無(wú)規則地分布著(zhù)丙烯及其它共聚單體鏈段的共聚物。無(wú)規共聚聚丙烯管是歐洲新近開(kāi)發(fā)出來(lái)的新型塑料管道產(chǎn)品,PP-R原料屬聚烯烴,其分子中僅有碳、氫元素,無(wú)毒性、衛生性能可靠。
PP-R在原料生產(chǎn)、制品加工、使用及廢棄全過(guò)程均不會(huì )對人體及環(huán)境造成不利影響,與交聯(lián)聚乙烯管材同輩成為綠色建材。
PP-R管除具有一般塑料管材質(zhì)量輕、強度好、耐腐蝕、使用壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)外,還有以下特點(diǎn):
無(wú)毒衛生:符合國家衛生標準要求:
耐熱保溫:PP-R管維卡軟化點(diǎn)為131.3℃,最高使用溫度為95℃,長(cháng)期使用溫度為70℃;其導熱系數為0.21W/m,℃,僅為鋼管的1/200,具有較好的保溫性能;10.1.2 連接安裝簡(jiǎn)單可靠:PP-R管具有良好的熱熔焊接性能,管材與管件連接部位的強度大于管材本身的強度,無(wú)須考慮在長(cháng)期使用過(guò)程中連接處是否會(huì )滲漏;
彈性好、防凍裂:PP-R材料優(yōu)良的彈性使得管材和管件可防凍脹的液體一起膨脹,從而不會(huì )被凍脹的液體脹裂;
環(huán)保性能好;
線(xiàn)膨脹系數較大,為0.14-0.16mm/m.k;
抗紫外線(xiàn)性能差:在陽(yáng)光的長(cháng)期直接照射下容易老化。
聚丁烯管(PB)
PB樹(shù)脂是將1-丁烯合成得到高分子聚合物,是一種等規度稍低于聚丙烯的等規聚合物。它既有聚乙烯的抗沖擊韌性,又有高于聚丙烯的耐應力開(kāi)裂性和出色的耐蠕變性能,并稍帶橡膠的特性,且能長(cháng)期承受氣屈服強度90%的應力。
聚丁烯管(PB)除具有一般塑料管衛生性能好、質(zhì)量輕、安裝簡(jiǎn)便、壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)外,還具有以下特點(diǎn):
耐熱:熱變形溫度高,耐熱性能好用,90℃熱水可長(cháng)期使用;
抗凍:脆化溫度低(-30℃),有-20℃以?xún)冉Y冰不會(huì )凍裂;
柔軟性好;彎曲半徑僅為R12;
隔溫性好;
絕緣性能較好;
耐腐蝕(易為熱而濃的氧化性酸所侵蝕);
環(huán)保、經(jīng)濟:廢棄物可重復使用,燃燒不產(chǎn)生有害氣體。
ABS樹(shù)脂是在聚苯乙烯樹(shù)脂改性的基礎上發(fā)展起來(lái)的三元共聚物,ABS樹(shù)脂是由丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三種元素組元組成。其中A代表丙烯晴,B代表了二烯,S代表苯乙烯。
ABS管是一種新型的耐腐蝕管道,它在一定的溫度范圍內具有良好的抗沖擊強度和表面硬度,綜合性能好,易于成型和機械加工,表面還可鍍鉻。由于它兼有 PVC管的耐腐蝕性能和金屬管道的力學(xué)性能,不僅用于純水系統而且也適用于電鍍、化工、石油、環(huán)保等行業(yè)輸送腐蝕性液體之用。
ABS管的特點(diǎn):
具有良好的沖擊強度,是PVC管的5-6倍;并能承受較高的工作壓力,約為PVC管的4倍;
化學(xué)性能穩定:無(wú)毒無(wú)味,能耐酸、堿,且用于食品工業(yè)也無(wú)毒、無(wú)味;
使用溫度范圍廣:使用溫度范圍為-40℃-80℃;
質(zhì)輕、阻力??;ABS管質(zhì)輕,為PVC的0.8倍,制品內外壁光滑,阻力??;
管道連接方便,密封性好;
顏色適宜,為淺象牙色,給人以淡雅、清潔之感。