无规共聚聚丙烯管材在建筑给水中的应用探讨

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1999年底，建设部等四部、委、局联合下发了《关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》，要求在2000年6月1日前，新建住宅给水管道禁止使用镀锌钢管，推荐使用塑料管道.三型无规共聚聚丙烯（PP—R）作为推荐管材，虽然国内市场只有近两年的应用,市场占有率却遥遥领先于其他塑料给水管,表现出其强劲的生命力.如何在建筑给水技术应用中更加科学化，标准化，已成为一个不容忽视的问题.

1 无规共聚聚丙烯管材的变革历程

　　聚丙稀(Polypropylene ),简称PP，是一种常用的聚烯烃塑料，具有良好的耐热性和耐压强度，且价格低廉，产量较大.但由于普通聚丙烯存在低温脆性，长期蠕变性能差等缺陷，限制了在管道工程上的应用.为此原料制造商与管道工程界进行了广泛合作，投入了大量人力、物力和财力进行全面的研究，致力于对PP的改性，使之成为适合于管道工程的可用塑料.先后开发了均聚的PP-H（Ⅰ型），嵌段共聚的PP-B（Ⅱ型）和无规共聚的PP-R(Ⅲ型).

　　PP-R（Polypropylene -Ethylene Random Copolymer）是采用先进的气相共聚法，使PE(5%左右)在PP的分子链中随机地均匀聚合产生.PP-R较PP-H、PP-B具有更好的低温抗冲击性能和长期蠕变性能.

　　前一时期国内市场上曾出现了一种称做PP-C的管材，它是共聚聚丙烯的统称，PP-B、PP-R都属于PP-C类，即共聚类，市场上被称为PP-C管的实际上是PP-B管，原材料为嵌段共聚聚丙烯，价格较为便宜，而PP-R为无规共聚，PP-B的耐压性能与PP-R相比差距较大，故不能混淆.

2 PP-R管材工程应用特点

　　（1）良好的卫生性能和保温性能.管材原料属聚烯烃，其分子仅由C、H元素组成，原、辅料完全达到卫生标准，耐腐蚀性好，对水中所有离子不起化学作用，不会锈蚀，不仅可用于冷热水系统，而且可用于直饮水系统.PP-R管材导热系数为0.21W/m·k，仅为钢管的1/200，一般情况下不需保温，用于热水管道时保温节能效果明显.在温度变化时产生的膨胀力也较小，适合嵌墙和地坪面层内的直埋暗敷.

　　（2）较好的耐热性能、使用寿命长.管材最高工作温度可达95℃，在1.0MPa压力下长期使用温度为70℃，满足热水供应的上限温度.常温下使用寿命可达100年以上.

　　（3）安装方便、连接可靠.管材不仅生产过程简单、设备投资少而且质量轻，重量仅为钢管的1/9，紫铜管的1/10，减轻了工人的施工强度.由于管料采用同种原料加工制作，具有良好的热熔功能，安装方便可靠，连接部位的强度大于管材本体，管件结构不影响流量.并且管道阻力小，直管内壁平滑，不会结垢，沿程摩擦阻力比铜管道小，管配件连接时断面积不变.

　　(4)管材、管件的废料可回收利用，废料经清洁、破碎后可直接用于生产管材、管件.在生产、施工过程中对环境无污染，民用市场占有率较高.

　　PP-R管材主要应用于冷热水系统、直饮水系统、采暖系统（包括地板辐射采暖），在欧洲应用较为普遍.例如1996年意大利民用PP-R管材达30Mm，其它各类塑料管道的应用分别是：交联聚乙烯管（PEX）17Mm，聚丁烯（PB）3Mm，铝塑复合管为2Mm，仅为PP-R管材的1/15.

　　PP-R管材不足之处主要是其刚性和抗冲击性能比金属管道差，在贮运、施工过程中要注意文明施工；线膨胀系数较大，为0.14～0.16 mm/m·k，在设计和施工中要特别重视支架的设置，合适地选用伸缩器，正确地敷设管道；抗紫外线性能差，在阳光的长期直接照射下会老化；材料许用应力低，管壁厚较大，直接影响材料成本；在相同外径下，有效流通截面比其他管材小；原材料价格居高不下.国内生产PP原料的企业较多，如齐鲁、上海、扬子、燕山石化企业均能力生产均聚（PP-H）及共聚（PP-B），但由于过去国内对PP-R原料没有市场的需求，开发研制较晚，目前国内生产PP-R管材原料基本上从欧洲进口.