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1、展示一一荟萃科技成果推广先进技术安全型P P R 给水管周宝茂( 上海宝洋塑业有限公司)众所周知，无规共聚聚丙烯P P R 塑料管材是八十年代在欧洲发达国家率先研制成功、普遍使用的一种冷热水管材。P P R 是采用先进的气相共聚法在丙烯中加入3 - 5 的乙烯进行共聚而得到的一种性能优良的塑料管道专用原料，由于分子结构中由乙烯和丙烯两种单体无规则地、均匀交替排列，因而P P R 管具有聚丙烯耐高温、长期抗静压能力强的特点。同时又具有聚乙烯的耐低温良好的抗冲击特性等。P P R 管是一种热塑性塑料管可以采用热熔和电熔方式进行管道连接，其接口可靠、可杜绝渗漏的隐患。P P R 管的良好热熔接性能使
2、连接部位的强度大于管材本体的强度，克服了其他管道系统连接部位易渗水的缺陷；同时由于连接方法简便。降低了安装劳动强度和施工成本等，于九十年代末期进人中国而成为国内建筑给水管道市场的主流产品之一。然而几年来，随着应用技术市场的不断成熟，P P R 塑料管道也逐渐暴露出一些自身难以克服的缺陷，如：P P R 塑料的膨胀系数较大，用于热水系统时P P R 塑料管道易变形、用于主立管时耐压强度稍嫌不足等。诸多缺陷已经限制了P P R 塑料管道在我国建筑给水市场的进一步推广应用，对其有待改进提高。本文介绍的新一代P P R 管道系列产品：内衬铜P P R 管系列、内衬不锈钢P P R 管系列，保温型P P
3、 R 热水管和抗菌型P P R 管系列等与传统的P P R 管相比。新型系列P P R 复合管在保留P P R 热熔连接优点的同时，又从根本上改进了P P R 管道存在的缺陷。由于以往楼寓的冷、热水管道材料大多是传统的镀锌钢管，由于长期经受冷、热水的交替使用，往往导致内部生锈引起水质泛黄，洁具结垢，严重影响人们的身体健康。铜管用于冷水或热水的输水管具有显而易见的优点，它比塑料管坚硬，比钢，铁管易弯曲，具有一定的耐高压性能和抗冻胀性能，不会老化，更不会遇火燃烧，内壁光滑、流体阻力小。尤其是铜的化学性能稳定，不易被腐蚀，不会附着油脂、碳水化合物和细菌、病菌，而且具有与建筑物同期的寿命。如上海国际饭
4、店、北京协和医院的给水系统至今已超过8 0 年，仍然性能完好。国内铜管的使用量占整个管道的约5 ，就上海地区为最高达到3 0 ，而英国达8 0 、美国达7 0 ，相对而言我国铜管的使用率还是很低的。现代医学研究成果还指出铜是人类健康、生存不可缺少的微量元素之一，溶入水中的微量铜有显著的杀菌、抑菌作用和生物学功能。裸铜管的应用也有不足之处：因铜导热系数高达3 8 3 8 W m K 。用裸铜管输送热水，热量会迅速传到管道周围的墙体或地板中，使管道末端的水温达不到要求，同时建筑混凝土还会因为受到经常性的热胀冷缩产生应力，造成材料疲乏甚至龟裂：裸铜管外表面还会产生结露。也容易给周围建筑材料带来损坏；
5、输送冷水易在低温下管内结冰，而且冷热交替对管外混凝土建筑材料带来不良影响。内层为铜管、外层为聚丙烯( P P R ) 塑料的铜塑复合结构，是新一代高档建筑供( 冷、热)水管材，已成为新型复合给水管开发的热点技术。1 P P R 内衬铜增强复合管展示一一萎萃科技成果推广先进技术P P - R 内衬铜增强复合管是在内层铜管的外侧沿周向和纵向均匀挤塑包覆P P R 塑 4 层的同时，包覆具有抗铜老化性能的粘接剂中间层三层材料一次陛热熔粘结挤出复台成整体结构( 见图1j 此结构能够提高管材的强度刚度殷高温下的尺寸稳定和耐蠕变性能，井适应P P R 热熔焊接技术，建立了一I 戈焊接、终身连接，滴水不漏、
6、永无隐患”的安全供水新概念。整个供水系统为全铜触水设计蛆台技术供热水管道系统憧用温度选ct p P R 塑料管长期 吏用温度为7 ( V C ) ，质量安全可靠1 1 1 0 隔氧，彻底消| 埭渗透+ 耐腐蚀性极佳可直接埋放于地下消除管路老化隐患延长管道使用寿命，且P P - R 管导热系数为f 】2 I W m K 用于热水管道具有一定的保温节能效果施工方便，是目前极为理想的适用于多种场合和环境的卫生用水管道系列产品整个供水系统全铜触水设计9 9 以上的水中细菌进入铜管道后自行消失图IP P R 热熔铜管系统表IP PR 内衬铜增强复台管的陛能试验项目指标拉伸强度( M P a )2 5维卡
7、软化点1 )1 1 3 0纵向回缩率野液压试验( 9 5 “ C 1 0 0 0 h ) ，环应力( M P a )1 35最大爆破压力( M P a )1 8卫生性能符台G B 厂r1 7 2 1 9 2 1 K I l 标准剿离强度( N 25 r a m )2 内村不锈钢P P - R 蕾为了提高住宅建设质量、保护环境节约能源、保障人体健康国家建设部等有关部委规定在新建住宅中禁止冷镀锌钢管用于室内给水管道，并逐步限制禁止使用热镀锌钢管图2 内衬不锈钢P P - R 管系列1 专利号Z I J ) 2 2 8 5 5 9 39 )推广应用新型管材，国内管业就此掀起一场给水管道的革命。各种新
8、型管材层出不穷，化学展示一一荟萃科技成果推广先进技术建材塑料管材有P V C U 管，P E X 管、P P R 管、P B 管等，金属管有不锈钢管、铜管以及铝塑复合管、A B S 复合管、钢塑复合管、铜塑复合管等等。例如：P P R 水管采用进口聚丙烯塑料，具有抗冲击、耐压，耐高温、韧性好等特点，并打破了传统的管道连接方式，首创热熔焊接技术，建立了“一次焊接、终身焊接，滴水不漏，永无隐患”安全供水新概念，并具有一定的保温性能，其耐最高温度可达9 0 ，但存在长期高温使用蠕变性能差的缺陷，故连续性使用温度为7 0 ，比较适用于温热水的输送。为此国内也曾开始研制外层为超薄型不锈钢、内层为塑料管，
9、其间有粘接层，形成三层结构的金属、塑料复台管。其特点：此三层复合管结构牢固，强度比高，一般采用承插式不锈钢粘接管件密封方法，或用不锈钢、铜等卡套式管件安装。上海宝洋塑业开发研制的具有自主知识产权的国家专利产品，其特点是在不锈钢管的外侧沿周向和纵向均匀挤塑包覆P P R 塑料层，并热熔粘台为一体，此结构形成具有良好的强度、刚度、热变形小和适应热熔焊接性能的不锈钢P P R 钢塑复合管。由于内层采用的S U S 3 0 4 不锈钢符合食品卫生标准，可用于纯净饮用水管道系统，卫生性极好。不锈钢管内壁光滑不易结垢，流水阻力小。液流畅通，确保耐压2 5 M P a ，克服原P P R 塑管缺陷，其使用寿
10、命大大延长，综合性能价格比高，并采用P P R 管的热熔连接方法，降低了安装费用。产品定位于中、高档次，具有广阔的市场前景。3 产品设计内衬不锈钢P P R 管属新一代绿色环保型给水管道，其管道外层材料采用P P R 塑料，内层采用不锈钢管，夹层采用具有良好的粘接层化学稳定性、强韧性的专用热熔胶，经挤塑机一步法复合成型工艺制造而成。不锈钢金属与P P R 塑料两者的特性有机地结构组合，使其具有无毒、无嗅、抗冲击、抗蠕变、无变形、耐高温、耐老化等优良性能，P P R 管材具有良好的热熔性和管件焊接性能，安装方便，管材、管件确保耐压P N 2 5 M P a ，连接质量可靠，滴水不漏，适合冷热水系
11、统长期交替使用。内层不锈钢管内衬不锈钢P P R 管内层采用S U S 3 0 4 不锈钢，材质符合食品卫生级标准要求，并具有如下特征：不锈钢管内壁光滑，水流阻力小，不锈蚀，无积垢，避免“二次污染”，可直接用于纯净水。良好的强度、刚度和韧性，比化学建材管路坚硬，具有一般金属的高强度性能，不易折断，经久耐用。内衬不锈钢管消除了塑料管路老化隐患，冷热水通用、通水温度上升耐压不变，确保耐压P N 2 5 M P a ，冷热水频繁交变产生热胀冷缩，不会导致管材变形，可长期连续使用。外层P P R 管增强P P R 管外层采用无规共聚聚丙烯专用料，经挤塑机挤出塑覆在不锈钢管的外侧沿周向和纵向经热熔包覆成
12、型粘合为一体。生产不锈钢增强型塑覆P P R 管材、管件用同一牌号的原料，因而采用热熔焊接性能良好，接头质量可靠；P P R 材料为不良导热体，这一特征可减小不锈钢内衬增强管材的结露现象和减小热量损失，具有一定的保温作用。4 成型加工工艺不锈钢内衬增强P P R 管产品采用三层复合结构，经“一步法”挤塑成型工艺加以实施。此种不锈钢金属与P P R 塑料以及胶粘剂粘结层材料的有机组合，发挥了不同材料各尽其能的作用，并实现P P R 管材、管件的热熔焊接安装连接技术，故称此为“新一代P P R 管”。其1 0 0 隔氧，彻底消除渗透，耐腐蚀性极佳，可直接埋放于地下，消除管路老化隐患，延长管道使用寿
13、命。展示一一荟萃科技成果推广先进技术“一步法”挤塑成型工艺流程如下：不锈钢管材一检验及表面处理焊接输送一P P R 塑料_ 混合加料_ 挤出塑化一复合模成型- 冷却定型一标记打印_ + 定长截取一成品检验_ 包装入库。5 产品规格及技术性能表2P P R 材料基本性能性能单位指标弹性模量M P a8 0 0熔体流动速度2 3 0 。C 2 i k gg 1 0 m i n如5表3 不锈钢管材料的成份和性能化学成份机械性能名称牌号屈服强抗拉延伸 CS iM nPSN iC r硬度度M P a强度率奥氏体 S U S 3 0 4螂S l 伪鲫翊州5蚋9 0 D 一1 3 0 01 8 k 2 0
14、0 09 7 5鲫曼卿 不锈钢表4 不锈钢内衬增强P P R 管材性能试验项目指标1 、拉伸强度N m m 2 4 02 、维卡软化点 1 3 03 、纵向回缩率曼24 、压试验9 5 、1 0 0 0 h ，环应力M P a2 3 55 、冲击试验破损率 56 、卫生性能符合G B T1 7 2 1 9 1 9 9 8 标准保温型P P R 热水管系列众所周知，管道的防冻、防腐、延长管道寿命和减少管道热损是一个极待解决的重要课题；建筑用给水管道在室外明敷设或在室内可能有冰冻的环境时，应采取防冻，保温措施，给水管道的保温可减少管道的热损耗，使管内的流体达到设计要求，通常是用材料的导热系数的大小
15、来评价保温性能效果，习惯上把管道的防冻或保冷及保温统称为保温。据资料报道保温材料的保温等级分类见表5 。表5 保温材料的保温等级分类保温等级导热系数( W m K )一级保温材料 0 0 3 0二级保温材料0 0 8 1 - 4 ) 1 2 0三级保温材料0 1 2 1 - 4 ) 1 7 0四级保温材料0 1 7 1 - 4 ) 2 1 0上海市建设和管理委员会等四个委局曾于2 0 0 3 年8 月联合下发关于进一步加快推进本市3 4 7展示一一荟萃科技成采推广先进技术建翁节能工作的若干意见。为了加强住宅给水管道工程的保温、节能设计+ 以求降低热损耗，提高供水品质。在热网输送中保温性能差热量
16、给管道殛其周围的材料向外界迅速地扩散，使管道内流体的温度达不到要求同时建筑材料因经常性地受到热胀冷缩产生的应力，造成材 4 疲乏出现“龟裂现象，对于防冻、工程会引起管壳外表“结罐”，从而产生严重的后果。所以，宝洋塑业研制开发保温、节能型新颖给水管材是燃眉之急”。图3 保温P P R 管( 专利号Z L 0 2 2 1 6 3 6 62 )该发泡体保温垫料复台管是在无规共聚聚丙烯( P P R ) 塑料管材的外表包覆发泡保温屉和保护层塑料其结构见图3 ，发泡体管材系统的导热系数见表6 ，热损失结果见表7衰6 发泡体P P R 管系统的导热系数比较测试项目P P R 塑料管发泡体塑覆P P R 管发泡体塑料层导热系数( w m o k )测试项目结果产品名称发泡体塑覆P P R 管光铜管单位长度热损失
