管材区别.docx

1、管材区别PVCPVC（ PolyVinylChloride 聚氯乙烯），按材料的硬度和性能一般有7个级别（SG1-SG7），密度为1.4 g/cm左右。SG4以下一般为软制品，在成型时需加大量的增塑剂，主要用于制作人造革，电线电缆绝缘层，密封件等。SG5以上为硬制品，主要用于制成各种管道，如排水，电工，邮电管和管件，各种板材，片材，型材等。PVC成型收缩率为0.6-1.5%，具有较好的力学性能，其电性能优良，并具有自熄性，耐酸碱力极强，化学稳定性好，价格低廉，是一种应用非常广泛的通用塑料。但因其使用温度不高，最高在80 左右，阻碍了它的发展。 CPVC 树脂由聚氯乙烯（ PVC ）树脂氯化改性

2、制得，是一种新型工程塑料。该产品为白色或淡黄色无味、无臭、无毒的疏松颗粒或粉末。 PVC 树脂经过氯化后，分子键的不规则性增加，极性增加，使树脂的溶解性增大，化学稳定性增加，从而提高了材料的耐热性、耐酸、碱、盐、氧化剂等的腐蚀。提高了数值的热变形温度的机械性能，氯含量由 56.7% 提高到 63-69% ，维卡软化温度由 72-82 ，（提高到 90-125 ），最高使用温度可达 110 ，长期使用温度为 95 。其中CORZAN CPVC性能指标更优秀因此， CPVC 是一种应用前景广阔的新型工程塑料。UPVC管以聚氯乙烯树脂为载体，在减弱树脂分子链间的引力时具有感温准确、定时熔融、迅速吸收

3、添加剂的有效 成分等优良特性，同时，采用世界名优钙锌复合型热稳定剂 ，在树脂受到高温与熔融的过程中可捕捉、抑制、吸收中和氯化氢的脱出，与聚烯结构进行双键加成反应，置换分子中活泼和不稳定的氯原子。从而有效科学的控制树脂在熔融状态下的催化降解和氧化分解。PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入14%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150

4、。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在140。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.82.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍

5、具有抗氧化性。 聚丙烯（PP）是常见塑料中较轻的一种，其电性能优异，可作为耐湿热高频绝缘材料应用。PP属结晶性聚合物，熔体冷凝时因比容积变化大、分子取向程度高而呈现较大收缩率(1.0-1.5)。PP在熔融状态下，用升温来降低其粘度的作用不大。因此在成型加工过程中，应以提高注塑压力和剪切速率为主，以提高制品的成型质量。PE全名为Polyethylene，是最结构简单的高分子有机化合物,当今世界应用最广泛的高分子材料,由乙烯聚合而成,根据密度的不同分为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯。低密度聚乙烯较软,多用高压聚合;高密度聚乙烯具有刚性、硬度和机械强度大的特性,多用低压聚合。高密度聚乙烯可

6、以做容器、管道,也可以做高频的电绝缘材料,用于雷达和电视。大量使用的常为低密度(高压)聚乙烯。聚乙烯为蜡状,有蜡一样的光滑感,不染色时,低密度聚乙烯透明,而高密度聚乙烯不透明, 聚乙烯是通过乙烯( CH2=CH2 )的加成反应和聚合反应，由重复的CH2单元连接而成的高聚合链。聚乙烯的性能取决于它的聚合方式；在中等压力(15-30大气压)有机化合物催化条件下进行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。这种条件下聚合的聚乙烯分子是线性的,且分子链很长,分子量高达几十万。如果是在高压力(100-300MPa),高温(190210 C),过氧化物催化条件下自由基聚合,生产出的则

7、是低密度聚乙烯(LDPE),它是支化结构的。 聚乙烯不溶于水,吸水性很小,就是对一些化学溶剂,如甲苯、醋酸等,也只有在70以上温度时才略有溶解。但是微粒状的聚乙烯,可以在1540之间随温度的变化熔化或凝固,温度升高时熔化,吸收热量;温度降低时凝固,放出热量。又因为它吸水量很小,不易潮湿,有绝缘性能,因此是很好的建筑材料。PB聚丁烯开发应用于20世纪70年代初，其材料特性决定了对生产型材的技术、设备要求较 高，固定资产投入较大，一般的小规模厂家不具备生产的技术条件和资金能力。PVDF聚偏氟乙烯 外观为半透明或白色粉体或颗粒，分子链间排列紧密，又有较强的氢键，含氧指数为46%，不燃，结晶度65%7

8、8%，密度为1.171.79g/cm3,熔点为172,热变形温度112145,长期使用温度为40150。 PVDF树脂王要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物，PVDF树脂兼具氟树脂和通用树脂的特性，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能，是目前含氟塑料中产量名列第二位的大产品，全球年产能超过4.3万吨。PVDF应用主要集中在石油化工、电子电气和氟碳涂料三大领域，由于PVDF良好的耐化学性、加工性及抗疲劳和蠕变性，是石油化工设备流体处理系统整体或者衬里的泵、阀门、管道、管路配件、储槽和热交换器的最

9、佳材料之一。其良好的化学稳定性、电绝缘性能，使制作的设备能满足TOCS以及阻燃要求，被广泛应用于半导体工业上高纯化学品的贮存和输送，近年来采用PVDF树脂制作的多孔膜、凝胶、隔膜等，在锂二次电池中应用，目前该用途成为PVDF需求增长最快的市场之一。PVDF是氟碳涂料最主要原料之一，以其为原料制备的氟碳涂料已经发展到第六代，由于PVDF树脂具有超强的耐候性，可在户外长期使用，无需保养，该类涂料被广泛应用于发电站、机场、高速公路、高层建筑等。另外PVDF树脂还可以与其他树脂共混改性，如PVDF与ABS树脂共混得到复合材料，已广泛应用于建筑、汽车装饰、家电外壳等。镀锌钢管镀锌钢管分为冷镀锌管、热镀锌

10、管，前者已被禁用，后者还被国家提倡暂时能使用。六七十年代，国际上发达国家开始开发新型管材，并陆续禁用镀锌管。中国建设部等四部委也发文明确从二000年起禁用镀锌管，目前新建小区的冷水管已经很少使用镀锌管了，有些小区的热水管使用的是镀锌管。热镀锌管 镀锌钢管热镀锌管是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层，从而使基体和镀层二者相结合。热镀锌是先将钢管进行酸洗，为了去除钢管表面的氧化铁，酸洗后，通过氯化铵或氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中进行清洗，然后送入热浸镀槽中。热镀锌具有镀层均匀，附着力强，使用寿命长等优点。热镀锌钢管基体与熔融的镀液发生复杂的物理、化学反 镀锌钢管应，形成耐腐蚀的结构紧

11、密的锌一铁合金层。合金层与纯锌层、钢管基体融为一体。故其耐腐蚀能力强。 冷镀锌管冷镀锌管就是电镀锌，镀锌量很少，只有1050g/m2，其本身的耐腐蚀性比热镀锌管相差很多。正规的镀锌管生产厂家，为了保证质量，大多不采用电镀锌（冷镀）。只有那些规模小、设备陈旧的小企业采用电镀锌，当然他们的价格也相对便宜一些。目前建设部已正式下文，淘汰技术落后的冷镀锌管，今后不准用冷镀锌管作水、煤气管。 冷镀锌钢管镀锌层是电镀层，锌层与钢管基体独立分层。锌层较薄，锌层简单附着在钢管基体上，容易脱落。故其耐腐蚀性能差。在新建住宅中，禁止使用冷镀锌钢管作为给水管。铝塑复合管铝塑复合管是最早替代铸铁管的供水管，其基本构成

12、应为五层，即由内而外依次为塑料、热熔胶、铝合金、热熔胶、塑料。 铝塑复合管结构图特点铝塑复合管有较好的保温性能，内外壁不易腐蚀，因内壁光滑，对流体阻力很小；又因为可随意弯曲，所以安装施工方便。作为供水管道，铝塑复合管有足够的强度，但如横向受力太大时，会影响强度，所以宜作明管施工或埋于墙体内，但不宜埋入地下。(铝塑复合管也可以埋入地下，比如地暖中用的管子其中一种就是铝塑复合管) 铝塑复合管的连接是卡套式的(也可以是卡压式的)，因此施工中一是要通过严格的试压， 检验连接是否牢固。二是防止经常振动，使卡套松脱。三是长度方向应留足安装量，以免拉脱。 类型市场上出现铝塑复合管有三种，PEALPE；PEA

13、LXPE；XPEALXPE。第一种是内外层为聚乙烯，第二种是内层为交联聚乙烯，外层为聚乙烯，第三种是内外层均为交联聚乙烯，中部层均为铝层。第一种一般用于冷水管道系统，后两种一般用于热水管。 此类管材，由于其含有铝层，可增加耐内压强度，阻隔氧气、CO2等而避免对输水管道设备的锈蚀威胁，导热性好而减少热点集中，抗静电而屏蔽性好并有一定的阻燃作用，因此易被大众所接受。而且由于其连接管件为铜制，不锈钢制螺纹密封管件，连接较为方便，不需特殊工具，与现在大量存在铸铁管接口接近，因而显示其一定的优势。此类管用于冷水管道系统问题较少，但用于热水管道系统就存在许多问题，主要如下: 1、铝层焊接缝处为薄弱环节，尤

14、其是搭接焊铝塑管，因此液压试验破裂处大多在焊缝线附近。这一点应引起重视。因此生产企业在生产过程中，应选择质量优良的焊机，尽量提高焊缝处的强度，减少铝层焊缝边缘的突尖，避免产生有害的集中应力。 2、铝层与塑料层，尤其是与交联聚乙烯层的粘结力较弱，使铝塑管在用于热水管道系统时，容易导致分脱而破坏。这主要是由于其一，生产企业在选用热溶胶时，为了降低成本，选用质量较差的产品；其二，在铝管成形过程中，采用石蜡润滑，减少牵引阻力，从而导致粘接剂的粘接强度受到影响；其三，对交联铝塑复合管而言，由于交联聚乙烯的惰性，导致粘接强度降低。 3、对交联铝塑复合管而言，由于有些厂在水解交联或蒸煮交联这一道工序上做的不

15、够，导致交联聚乙烯层的交联度较低（小于65），使管材高温静液压强度降低，从而在热水管道系统中使用的危险系数大大增加。 4、对交联铝塑复合管而言，有些厂为了降低成本，生产中人为降低交联聚乙烯层的厚度，增大非交联层厚度，使整管的高温静液压强度降低。 5、把内外层均交联的铝塑复合管用于热水管道系统较为适合。而当前，好多企业把只有内层交联的铝塑管也大量用于热水管道，这里要提醒一句，这样做有很多隐患。在检测中我们发现，当后一种铝塑管用于热水管道（尤其是大于90水温）时，由于内外温差较大，可能会出现内外塑料伸缩不一致，而导致接头漏水，或脆性破坏。 6、另外要说明的是，国内已有不少厂家已将PERT树脂用于铝

16、塑复合管，生产非交联耐高温铝塑复合管，其高温静液压强度也比较令人满意。 铝塑复合管的应用性在建筑给水和采暖管道上用热塑性塑料管材替代传统的镀锌钢管是当前国内热门趋势。工业部门根据市场需求，开发引进各种材质的塑料管材，其中之一是可用于建筑冷热水和热水供暖的高密度聚乙烯(HDPE)和铝的复合管，即铝塑复合(PE-AL-PE)管。铝塑复合管在国内发展很快，目前国内已有约85条铝塑管生产线，年生产能力达1.5亿m，现在投资建造铝塑管的热情很高。为此笔者根据有关的国内外信息资料进行了调查研究，对国内铝塑复合管的综合情况、发展趋势做出了客观的评价，提供相关人员参考。 一、铝塑复合管的优点及局限性 铝塑复合

17、管有其独特的优点，同时也有其缺点和局限性。 铝塑复合管是国外80年代开发的一种管材，于1995年开始引进我国。铝塑复合管和其它塑料管道的最大差别是它结合了塑料和金属的长处，具有独特的优点：机械性能优越，耐压较高；采用交联工艺处理的交联聚乙烯(PEX)做的铝塑复合管，耐温较高，可以长期在95温度下使用，可用于建筑内部热水和暖气管道；抗气体的渗透；热膨胀系数低等。 但铝塑复合管与其他管材一样，也有其缺点和局限性，在认识铝塑复合管优点的同时也必须注意其在应用中的不利因素，例如：铝塑复合管的连接不能用熔接和粘接，必须使用专用的金属管件(国外要求用高强度黄铜镀镍)，把铝塑复合管套入管件后径向加压锁住；铝

18、塑复合管不能回收重做；铝塑复合管的直径范围限于较小的范围。目前国内生产的最大直径是62mm，国外也主要用于小直径；铝塑复合管生产的工艺和设备比较复杂(譬如铝塑复合管要用于热水时聚乙烯层还要进行交联，一般都用二步法)；铝塑复合管成本难以降低(不能回收就要加上废品损失)，铝塑复合管的价格要高于交联聚乙烯PEX管(尤其是用一步法生产的PEX管)和三型聚丙烯PP-R管。室内供水管道需要比较多的管件，铝塑复合管用的金属管件价格高于PP-R等用的塑料管件(尤其在较大直径)。 二、各种管材的比较 建筑室内给水管道的领域内有各种材质的塑料管材和金属管材可以应用，各有优缺点。 铝塑复合管主要用于建筑冷热水管和地

19、面辐射采暖。在这个应用领域内还有各种材质的塑料管，金属管，金属塑料复合管可以应用，因为各有优缺点，目前在国外不单是各占一块市场，而且都在发展中。 国内发展铝塑复合管起自要淘汰镀锌钢管，特别是要找到能够耐热又不腐蚀的热水管新材料。公认国际标准对热水管的要求是：在输送70热水时，长期承受1MPa压力下，可以使用50年(塑料管的特性是使用寿命取决于承受的温度及压力，短期使用都可以承受更高温度和压力，评价性能时必须注意不能只讲耐温或只讲耐压)。近几十年世界上开发了多种可以达到以上要求的塑料热水管和塑料-金属热水管，较常用的有以下几种： 交联聚乙烯PEX管；改性聚丙烯PP-R管；铝塑复合管；聚丁烯PB管

20、；氯化聚氯乙烯CPVC管；衬塑钢管和管件及涂塑钢管和管件，塑复铜管，衬塑铝管。 以上这些管材(前5种是塑料管，后3种是衬或涂塑的金属管)以及铜管，不锈钢管，铝合金管等金属管材。都可达到室内热水管的应用要求，都能保证防腐蚀和符合卫生要求，都有国际公认的标准，因此都已在各种工业民用建筑和住宅工程中采用。下表是根据调查结果简单比较前5种塑料管的情况： 交联聚乙烯 PEX管改性聚丙烯 PP-R管铝塑复合管 PEX-AL-PEX聚丁烯PB管氯化聚氯 乙烯CPVC管长期耐热又耐压70，1MPa，50年可以可以可以可以可以壁厚(达到同要求)较薄较厚较薄最薄较薄卫生性能优优优优优生产工艺和设备较复杂较简单最复

21、杂较简单较复杂回收利用性不能能不能能能连接方法粘合不可不可不可不可可以热熔接不可可以不可可以不可电热熔接不可可以不可可以不可挤压夹紧连接可以可以可以可以不可连接用管件金属管件PP-R管件金属管件PB管件CPVC管件热膨胀系数/mm(m)0.150.160.0360.130.06价格比(直径32mm以下)1.11.41.62.52.3阻隔气体渗透不能不能能不能不能注：1.价格比的资料来自中国塑料99-5国内建筑给排水塑料管材性能及应用初探一文； 2.价格参数牵涉各种因素，不可能很确切，仅供参考。 由以上对比可以看到这5种能够应用于室内供冷热水的塑料管都各有其优点和缺点，铝塑复合管唯一独特的优点是

22、能够阻隔气体的渗透，这在应用于封闭循环的热水系统(如地面铺热水管的采暖系统)时是有益的，因为可以防止氧气的渗入避免系统中的氧化腐蚀。其他塑料管也可以用几种方法来弥补其阻隔氧气性差的缺点，所以同样可以应用于封闭循环的热水系统。除了上述5种塑料管、外衬塑钢管和管件及涂塑钢管和管件，塑复铜管，衬塑铝管等也可以应用于室内供冷热水的领域。这些衬塑或涂塑的金属管也各自有其独特的优点和缺点。例如衬塑或涂塑钢管以镀锌钢管为基体，其机械性能的可靠最容易被用户信任。所以，目前国内外在室内供冷热水的领域内上述各种管材实际上都在被采用，而且都在不断地改进和发展。铝塑复合管在国内发展很快，今后能相应的扩大市场占有率，但

23、是不能据此推断铝塑复合管将成为室内供水管的主流。可以预测各种管材争夺和分占室内供水管市场的形势将长期存在。在室内供冷热水管的领域内上述几种管材国内现在都已有生产企业建立生产线，并投产。 三、国外应用情况 国外应用铝塑复合管在增加，但其总量和比例都不很大。 相对其他几种塑料管，铝塑复合管是较新的，因为有其特长，国外应用的增长率比较高(据介绍美国1992-1995年递增率25%以上，德国1993-1995年递增率23%)。但是应用的总量还不是很大。 国外在室内给水管(包括冷水热水)领域应用各种塑料管的实际比例据有关资料介绍，1994年欧洲室内管道安装长度为12.69亿m，其中金属管占67%，塑料管

24、占33%，到1997年安装长度增长到16.05亿m，而其中金属占64%，塑料管占36%(5.77亿m)。下列各表给出了应用情况。 1997年欧洲各种建筑室内管道统计(万m) 金属管 铜管/镀锌钢 管/不锈钢管交联聚乙 烯PEX管改性聚丙 烯PP-R管铝塑复合管 PEX-AL-PEX聚丁 烯PB管氯化聚氯乙 烯CPVC管用量1029003020014700650044001800比例%64199431欧洲室内给水管各种材质管道用量与预测(万m) 199219931994199519961997199819992000PE-X470058006700780083009000930097001000

25、0PP-C480056006000600060005900590059005800PE-AL-PE3005008001000130018002000210025001997年塑料管：2050027%金属管：5540073%1997年欧洲采暖用各种管材比例 铜管钢管PE-XPE-AL-PEPBPP-C55%23%12%6%3%2%管道长度51300万m1997年欧洲地面辐射采暖管各种管材用量(万m) 铜管PE-XPP-CPBPE-AL-PE总长度14001330016001000180019100(上述各表均引自建设部科技发展促进中心提供的我国塑料管道生产和应用现状分析研究，1999年5月全国塑

26、料管道推广应用研讨会论文，高立新、王真杰著) 据调查，在亚洲日本，建筑给水管道上主要采用防腐蚀的金属管和衬塑或涂塑的钢管。 在欧洲，铝塑复合管主要用于建筑冷热水管和地面辐射采暖。用于地面采暖系统铝塑复合管有优点：可以任意弯曲，可以连续很长没有接头(产品以盘卷供应)，可以阻隔氧气渗透防止采暖系统被腐蚀。上表中欧洲1997年用于地面辐射采暖的铝塑复合管为1800万m，而PEX管为13300万m，相比之下，PEX管用量大大超过铝塑管，估计是受管材价格的影响。国外铝塑复合管基本限于小直径的室内用管，除了供水外有介绍采用铝塑复合管做家庭燃气配管的，但没有查到应用量的资料，在美国IAPMO颁布的燃气管道安

27、装规范中，室内燃气管不允许用PE管。因此铝塑管在室内燃气管道上的应用尚待研究论证，目前还不能采用。 四、在国内推广应用存在的一些问题 国内应用铝塑复合管还需要进一步做好管道系统工程的基础工作。 近年来国内一些企业和部门在推广铝塑复合管方面做了大量工作，国内铝塑复合管发展很快。尤其是在国内能够自己生产铝塑复合管生产线以后，出现了全国各地投资上铝塑复合管的热潮。至今，国内生产铝塑复合管的生产线已经有近百条，设备年生产能力已超过1.5亿m。但是1998年国内实际产量大约只有1200万m。 通过调查可以认为在国内推广应用铝塑复合管还需要创造相应的条件，主要是： *铝塑复合管和配套金属管件的产品标准的制

28、定。 *铝塑复合管道做室内冷热供水管道的设计、施工和验收等配套的标准规范还不完善。目前广东省建筑设计研究院已编制建筑给水铝塑复合管管道工程技术规程(CECS标准已报批)，而暖气用交联聚乙烯等铝塑复合管的工程建设标准尚未制定。 *国外经验对铝塑复合管用的金属管件要求很高，我国目前市场用的金属管件在材料质量，表面处理，加工精度上都有差距。例如为防止铜材料可能出现腐蚀和污染，国外要求铜管件表面镀镍，而目前我国市场上见到的管件都没有镀镍，因此管件产品的质量必须改进和提高。 *铝塑复合管用的材料聚乙烯，胶粘剂，铝带国内都有生产，但是用户反映质量上都还不够稳定。铝塑复合管要用于热水，聚乙烯层要用交联聚乙烯

29、。目前铝塑复合管生产线(包括进口生产线)绝大部分采用二步法交联，所用的特种交联聚乙烯原料(已接枝)大都靠进口，价格较高，储存期只有6个月。最近国内有企业已开发出一步法交联铝塑复合管，但是其工艺和质量均须通过实践的考验。 总之，铝塑复合管的推广还需要做很多工作，市场的开拓和成熟是个逐步的过程。 五、应用前景 建筑物内部冷热水管的总用量应通过市场需求客观分析确定，以使供求基本平衡，避免过多过急投资铝塑复合管生产。 传统采用的镀锌钢管早晚要被淘汰，开发室内供水管市场是发展新管材的历史性机遇。但是对于这个市场的总用量到底有多大，铝塑复合管能占其中份额的多少?应该对此作实际的分析和估计。 有1种估算法是

30、每m新住宅建筑面积用室内供水管2m，如果按2000年我国新建住宅30000万m(根据建设部建设统计资料我国1996年完成城市新建房屋竣工面积34527万m，其中住宅21580万m)。室内供水管的总需要量是6亿m。假定30%采用各种新型塑料室内供水管，则需要1.8亿m。如果铝塑复合管在其中能占到30%50%，2000年铝塑复合管的市场为6000万m9000万m左右。相比于已经有长期应用塑料供水管经验的欧洲在1997年应用铝塑复合管6500万m的实绩，如果2000年我国铝塑复合管的用量达到或超过6000万m，将是个十分可喜的进步。但是相比于国内已经投资形成的铝塑复合管生产能力来说，市场需要量和生产能力相差已接近三倍。 这种估计仅针对城市住宅建筑。对大型公共建筑，估计主要采用铜、不锈钢等金属管材，不可能大量应用铝塑管。另外还有农村住宅，每年新建的面积亦不少于1亿m，随着农民生活水平的提高，管材应用量也将逐步增加，铝塑管在这方面也