导读: PP-R是丙烯和乙烯的无规共聚物, PP-R管材是由PP-R树脂经挤出成型而制成, 于20世纪80年代末90年代初开发应用的塑料管道产品. 它以其自身优异的性能和较广泛的应用领域, 已在塑料管材市场占据一席之地, 是公认的绿色环保产品. 但是, 由于PPR管道耐低温性能较差, 给管道的运输, 安装和使用都带来了一定的局限性, 特别是冬季在我国北方地区. 所以, 如何提高PPR管道的耐低温性能, 尤为重要.
一, 什么是PPR管道
PP-R是无规共聚聚丙烯, 也就是我们所说的Ⅲ型PP. 它是由丙烯单体和少量乙烯单体在加热, 加压和催化剂作用下无规共聚得到的, 是共聚PP的一种. 相对于均聚PP, 具有优异的冲击性能, 但是价格较高.
PPR管道主要分为两种: 冷水管和热水管. 不仅可以用于普通水管管道, 还可以用于纯净饮用水系统. 冷水管和热水管的最大区别在于管壁的厚度:
(1)冷水管管壁约为2.8-3.5mm, 管壁外侧有蓝色标示线;
(2)热水管管壁约为4.2mm, 壁侧有红色标示线;
(3)热水管管壁较厚, 可替代冷水管使用, 但是冷水管是绝不可以顶替热水管.
二, PPR管道为什么存在低温脆性
PP-R管在5℃以下就具有一定低温脆性, 在中国大多数地方冬季的温度都在5℃以下, 所以严重影响了其使用性能. 那么为什么会出现这种情况?
PPR分子结构中乙烯单体随机地分布到丙烯长链中, 其中乙烯单体一般控制在3-5%之间. 乙烯含量和乙烯与丙烯的聚合方式决定了其具有冷脆性的特点. 也就是我们常说的玻璃化转变温度(Tg). 温度较低时, 分子结构中部分支链和连段被规定, 不能自由的运动, 所以在受到外界冲击时, 分子之间不能通过运动, 将外界的能量转化为内摩擦热能消耗掉, 所以变现为低温脆性.
外在表现也就是, 在气温较低的情况下(尤其在冬季), 管材在低温下柔韧性有所降低, 刚性增强, 表现为脆性. 在外力冲击或过大的意外载荷作用下, 可能出现管材直线开裂等情况. 并且开裂情况是由内管开始, 向外管延伸.
三, 低温脆性的危害
由于管道在温度较低时, 会表现出脆性. 所以, 给运输, 安装和使用过程中都带来一定的风险.
(1)冬季运输过程中, 管道会在运输途中受到外力的撞击, 导致破裂, 影响使用性能, 所以需要增加保护措施, 这些都会造成成本的增加;
(2)在低温环境中, 给管道的安装带来了很大的不便, 影响施工效率. 所以在冬季施工时, 应注意建筑给水聚丙烯(PP-R)管道的低温脆性的特点, 并制定相应施工方案.
(3)最大的危险是潜在的, 冬季管材在运输, 在工地及安装过程中因外力致伤, 这些缺陷可能用肉眼无法观察到, 但是会在使用过程中出现脆性和韧性(输送热水时)爆管. 危及人身安全.
四, 改善低温脆性的方法
(1)与聚乙烯PE共混 , PE的低温脆化温度可以达-70度, 添加适量的PE可以改变PP耐低温性能, 但是PE添加过量会影响PP产品的硬度及分层, PE要为线性料最好.
(2)聚烯烃POE增韧 , POE具有热塑性弹性体的一般特性, 密度小, 耐热性, 耐寒性优异, 使用温度范围宽广, 是改变PP耐低温比较理想的材料, 通常添加3%-15%可以使聚丙烯PP达到-20度, 使用POE耐寒级来增韧PP, 不仅改变原有PP更加耐低温, 冲击确定也会有所增加.
(3)三元乙丙橡胶EPDM增韧 , EPDM最主要的特性就是其优越的耐氧化, 抗臭氧和抗侵蚀的能力以及耐低温脆化性, 使用EPDM耐寒颗粒来改变PP耐寒低温性可以达到-40度. 成本相对比POE高些, 但是性能是无法相比的.
(4)PPR可以与PPB共混 , PPB的低温脆化温度要比PPR要好, 添加适量的PPB可以改变PPR耐低温性能.
(5)PPR可以通过改自身结晶方式, 来改变管材的低温脆性 , 主要是在生产过程中改变管材的冷却温度.