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塑料管材的常見問題


來自:青島康宏業建材有限公司 發布日期:2012/12/4 瀏覽統計:4415
隨著建設部推廣和應用化學建材, 限制淘汰落后建材產品的力度的不斷加大,隨著我國住宅業的快速發展和城市基礎設施等拔入加大,化學建材作為一種繼鋼材、木材、水泥之后,發展起來的又一重要的建筑材料,已經在我國現代建筑業的舞臺上顯示出強大的生命力和廣闊的發展前景。 
    塑料管材作為化學建材的重要組成部分,以其優越的性能,衛生、環保、低耗等為廣大用戶所廣泛接受,而在建筑工程中得到大量使用。然而,由于塑料管材在我國發展歷史較短,近幾年才逐漸興起,使人們對以往鑄鐵管熟悉的同時,對塑料管卻知之甚少,一旦認可,即認為其無所不能,為了使人們更好地了解塑料管的性能及其應用途徑,結合本人在檢測中的發現的一些問題,現介紹幾種塑料管材在應用中應注意的問題。
    一、UPVC排水管
    UPVC排水管在我國塑料管行業產量占到50%左右,是我國應用最為廣泛,應用較早,用戶最為熟悉的塑料管材。然而在檢測中我們發現,正是UPVC排水管存在著諸多的問題。 
    這是因為PVC樹脂性能較差,加工范圍較窄,成型條件極為茍刻,所以對UPVC管生產企業來說,尋找最佳助劑(如穩定劑、改性劑、潤滑劑、填充劑等),研究最優配比和合理工藝,是保證管材質量的前提,現介紹幾種常見問題。
    1、抗沖擊較差。按GB/T5836.1-92標準檢測落錘沖擊試驗,多年檢測發現,一次通過率僅為不足50%,許多產品甚至10次沖擊,全部破裂。
    2、拉伸強度及韌性較差。好的UPVC管其拉伸強度曲線應具有明顯屈服,延伸率較大,而差的管材常常表現為脆性,延伸率低而易斷裂。
    3、軟化溫度較低,易于遇熱變形。表現在試驗性能上,即是維卡軟化溫度較低(小于79),有些廠家為提高軟化溫度,簡單地在配料時加大填料量,這樣做的確可提高軟化溫度,但卻使管材其它性能,尤其是抗沖擊性,拉伸強度、韌性大大降低,因此要提高軟化溫度,而不降低或很少降低其它性能,就應在助劑選擇、原料配比、生產工藝、及生產機械上下工夫,不可輕率對待。
    二、UPVC給水管
    UPVC給水管,按照國標GB/T10002.1-1996進行檢測,其液壓檢驗性能標準值要求較高,這就對生產UPVC給水管材的企業提出了很高的要求。也許大家所不夠重視的管材偏心問題,就會導致生產出的管材壁厚不均勻度較大,從而不但造成原材料的浪費,而且使其液壓試驗性能很難達到環應力42MPa的要求。因此這就要求生產企業不但要把好材料配比,有條件的企業應安裝在線檢測儀器,隨時調整管材的尺寸偏差。
    三、鋁塑復合管
    目前市場上出現鋁塑復合管有三種,PE/AL/PE;PE/AL/XPE;XPE/AL/XPE。第一種是內外層為聚乙烯,第二種是內層為交聯聚乙烯,外層為聚乙烯,第三種是內外層均為交聯聚乙烯,中部層均為鋁層。第一種一般用于冷水管道系統,后兩種一般用于熱水管。
    此類管材,由于其含有鋁層,可增加耐內壓強度,阻隔氧氣、CO2等而避免對輸水管道設備的銹蝕威脅,導熱性好而減少熱點集中,抗靜電而屏蔽性好并有一定的阻燃作用,因此易被大眾所接受。而且由于其連接管件為銅制,不銹鋼制螺紋密封管件,連接較為方便,不需特殊工具,與現在大量存在鑄鐵管接口接近,因而顯示其一定的優勢。此類管用于冷水管道系統問題較少,但用于熱水管道系統就存在許多問題,主要如下:
    1、鋁層焊接縫處為薄弱環節,尤其是搭接焊鋁塑管,因此液壓試驗破裂處大多在焊縫線附近。這一點應引起重視。因此生產企業在生產過程中,應選擇質量優良的焊機,盡量提高焊縫處的強度,減少鋁層焊縫邊緣的突尖,避免產生有害的集中應力。
    2、鋁層與塑料層,尤其是與交聯聚乙烯層的粘結力較弱,使鋁塑管在用于熱水管道系統時,容易導致分脫而破壞。這主要是由于其一,生產企業在選用熱溶膠時,為了降低成本,選用質量較差的產品;其二,在鋁管成形過程中,采用石蠟潤滑,減少牽引阻力,從而導致粘接劑的粘接強度受到影響;其三,對交聯鋁塑復合管而言,由于交聯聚乙烯的惰性,導致粘接強度降低。
    3、對交聯鋁塑復合管而言,由于有些廠在水解交聯或蒸煮交聯這一道工序上做的不夠,導致交聯聚乙烯層的交聯度較低(小于65%),使管材高溫靜液壓強度降低,從而在熱水管道系統中使用的危險系數大大增加。
    4、對交聯鋁塑復合管而言,有些廠為了降低成本,生產中人為降低交聯聚乙烯層的厚度,增大非交聯層厚度,使整管的高溫靜液壓強度降低。
    5、把內外層均交聯的鋁塑復合管用于熱水管道系統較為適合。而當前,好多企業把只有內層交聯的鋁塑管也大量用于熱水管道,這里要提醒一句,這樣做有很多隱患。在檢測中我們發現,當后一種鋁塑管用于熱水管道(尤其是大于90℃水溫)時,由于內外溫差較大,可能會出現內外塑料伸縮不一致,而導致接頭漏水,或脆性破壞。
    6、另外要說明的是,國內已有不少廠家已將PERT樹脂用于鋁塑復合管,生產非交聯耐高溫鋁塑復合管,其高溫靜液壓強度也比較令人滿意。
    四、聚乙烯(PE)給水管材
    國際上對于應用于管材的聚乙烯材料一直不斷地研究和改進,正是因為材料性能的不斷改進,尤其是PE100管的出現,大大提高了聚乙烯管的許用應力,可在同樣使用壓力下減少壁厚,增加輸送截面,同時增強了抵抗裂紋擴展的能力,進一步增強了聚乙烯管的優勢。
    目前國際上把聚乙烯管的材料分為PE32、PE40、PE63、PE80、PE100五個等級,而用于燃氣管和給水管的材料主要是PE80和PE100。我國對聚乙烯管材專用料沒有分級,這使得國內聚乙烯燃氣管和給水管生產廠家選擇原材料比較困難,也給聚乙烯管材的使用帶來了不小的隱患。
    因此國家標準局在GB/T13663-2000新標準中作了大量的修訂,規定了給水管的不同級別PE80和PE100對應不同的壓力強度,并且去掉舊標準中的拉伸強度性能,而增加了斷裂伸長率(大于350%),即強調基本韌性。
    那么國內現在PE管材情況如何?我們在檢測中發現問題不少。
    1、國內許多生產企業生產的PE管材拉伸強度較高,而斷裂伸長率卻低得可憐,只有40%~80%,從而使PE管的剛性較大,韌性較小,大大降低了管材的抗地震性能,增加施工強度,也給管道熔焊帶來較大困難。
    2、顏料分散性不好。 在檢測中我們發現顏料分散性好的PE管材的斷裂伸長率甚至達到700%,而分散性不好的管材斷裂伸長率有的竟然只有100%左右,因此顏料分散性也會嚴重影響管材的物理機械性能。
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