三型聚丙烯管（PP－R管）(一)
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摘要：三型聚丙烯管具有节能，耐腐蚀，不结垢、卫生，无毒，耐热、耐压，使用寿命长，质轻高强，流体阻力小等优点，是替代镀锌钢管的新一代产品。介绍PP－R管的特点，原料生产工艺，国内现状、施工方法、项目投资估算及市场前景分析。
关键词：塑料管道 无规聚丙烯 化学建材
1 前 言
80年代以前，我国的住宅及公共建筑的上水管基本上是镀锌钢管，由于受材质自身的局限，镀锌钢管存在使用寿命短、易造成水质二次污染等缺点。为了保障人们日常饮用水的质量，我国部分地区，如上海、浙江、河北、江苏等省市已先后提出淘汰镀锌钢管，用高质量的代替。目前，在我国已相继开发了PVC管、PE管、铝塑复合管、玻璃钢管、钢塑复合管和PP－R管等一批材，并取得了一定的市场占有率。
PP－R管是欧洲90年代开发的，以新型无规聚丙烯为原料，经挤出成型制作的材。由于其优越的性能，正日益受到人们的青睐。
2 PP－R管的主要性能
分为均聚聚丙烯（PP－H）、嵌段共聚聚丙烯（PP－B）和无规聚丙烯（PP－R）3种。PP－H、PP－B、PP－R管材的刚度依次递减，而抗冲击强度则依次增加。给水用是用特殊的PP－R制成。PP－R管作为一种新型的管材，具有以下性能特点：
2．1 节能
PP－R管的生产能耗仅为钢管的20％，并且其导热系数低〔0．2W／（m.K）〕，也仅为钢管的1／200，应用于热水系统将大大减少热量损失。
2．2 耐腐蚀、不、卫生、无毒
使用PP－R管可免去使用镀锌钢管所造成的内壁、生锈而引起的水质“二次污染”。由于PP－R组份单纯，基本成份为碳和氢，符合食品卫生规定，无毒，更适合于饮用水输送。
2．3 耐热、耐压、使用寿命长
PP－R管的长期使用温度达95℃，短期使用温度可达120℃。在使用温度为70℃，工作压力为1．2MPa条件下，长期连续使用，寿命可达50年以上。
2．4 轻质高强、流体阻力小
PP－R管密度仅为金属管的1／8，耐压力试验强度高达5MPa，且韧性好、耐冲击。由于内壁光滑、不生锈、不，流体阻力小。
PP－R管的主要技术指标如下：
密度 0．9g／cm3
弹性模量（20℃） 800MPa
热膨胀系数 1．8×10－4／K
导热系数 0．2W／（m.K）
纵向收缩率 2％
冲击试验 破损率≤10％
液压试验
短期 1h，环应力16MPa无渗漏
长期 95℃，1000h，环应力3．5MPa无渗漏
表1为几种材质管材性能比较。
表1 各种材质管材性能比较
材 质镀锌钢材PVCPEX铝塑PP－R有无、生锈有无无无无卫生程度差有Cl、Cr、Pb离子好好好保温性差好差好好耐温性耐温不耐温耐温不耐温耐温耐压程度高低较高较高较高线膨胀性一致一致一致不一致一致连接方式受压粘接受压受压废品的回收利用可以可以不能困难可以3 PP－R管的生产原料及生产工艺
3．1 原料及性能
PP－R管对原料的要求较高，目前国内以进口原料为主。国外原料厂商常有多种颜色的PP－R供管材厂选择。如北欧化工公司（Borealis）和奥地利PCD公司生产的PP－R原料有米色、淡蓝、深蓝、奶白等多种颜色。在德国和意大利，管材生产厂选用不同的颜色来作为标识，以区别管材的用途。如蓝色用于冷水管，米色、灰色用于热水管，棕红色用于地板采暖管等。
PP－R原料的进口价格根据生产公司的不同，在1400～1800美元／t。目前，国内也已开始生产PP－R树脂，但由于生产时间较短，其长期使用性能有待检验，市场售价约12500元／t。原料性能指标见表2。
表2 PP－R原料的主要性能指标
项 目测试方法结 果熔体指数（g／10min）ISO11330．35密度（g／cm3）ISO／R11830．895着火点（℃）ASTMD1929／68330软化范围（℃） 140～150弯曲强度（MPa）ISO／R52721抗拉强度（MPa）ISO／R52740断裂伸长率（％）ISO／R527800刻痕硬度（MPa）ISO203940弹性模量（MPa）ISO178800剪切弹性模量（MPa）（20℃）ISO537370抗冲击（kJ／m2）（常温）ISO179无断裂冲击强度（kJ／m2）（常温）ISO17925线膨胀系数（1／K）VDE03041．5×10－4导热系数（20℃）〔W／（m.K）〕DIN526120．2
3．2 生产工艺
PP－R管的生产工艺为挤出成型工艺，首先加料斗内的PP－R原料靠自重进入挤出机，在挤出机料筒内经加热挤压混合，充分塑化后从挤出机口模挤出，进入定型台，定型后的管材经牵引机，通过定长测定，由切割机切断，管材经检验合格后入库。相应的管件采用注射成型方法生产。
管材生产工艺流程：
PP－R原料→真空吸送上料→料斗贮存→进料→挤压成型→冷却定型→牵引→切割→检验→入库
管件生产工艺流程：
PP－R原料→输送上料→料斗贮存→进料→加融→挤压注塑→冷却定型→开模→检验→入库
3．3 生产工艺参数
管材挤出参数：
（1）螺杆转速 5～38r／min
（2）机筒温度分布
1～2区 180～190℃
3～4区 200～210℃
模具温度 200℃
牵引速度 2～20m／min
管件注射参数：
（1）机筒温度分布
机筒后部 160～170℃
机筒中部 200～230℃
机筒前部 180～200℃
（2）喷嘴 170～190℃
（3）模具 40～80℃
PP－R管生产过程中产生的残次品，经破碎后可再次加以利用，这就提高了原料的利用率，并可降低生产成本，提高经济效益。