塑料管材的性能与应用

塑料管材的性能与应用

党辉

浙江双林机械股份有限公司浙江省杭州市311100

摘要：塑料管材作为新型的建筑材料进入到我们的生产生活当中。塑料管材具有重量轻、耐腐蚀性、抗冲击和抗拉性能强、相当的刚度、内表面光滑、运输方便、安装简单便捷、使用寿命长的特点和优点，被广泛应用。不同材料和结构的塑料管材具有不同的特性，也决定了不同的应用领域和范围。本文浅析塑料管材的性能与应用。

关键词：塑料管材；性能；应用

引言

塑料管材是在木材、钢材、水泥等材料产生并被广泛应用后产生的第四种建筑材料，属于复合类型的化学建材。由于塑料管材具有节能环保、施工方便等优良特性而被广泛的应用于城市排水、供气、电力和光缆护套等领域。特别是近几年里有几种新型的环保塑料管管材相继被发明创造出来，更是受到了城市管网建设的青睐，成为其使用的主要材料。

1概述

塑料管材是高科技复合而成的化学建材，而化学建材是继钢材、木材、水泥之后，当代新兴的第四大类新型建筑材料。化学建材在我国取得了长足进步并迅猛发展，尤其是新型环保塑料管材的广泛使用，掀起了一场替代传统建材的革命。塑料管材与传统材料的金属管和水泥管相比，具有（1）重量轻的优点，重量一般仅为金属管的1/6—1/10；（2）耐腐蚀性、抗冲击性和抗拉性能的特点；（3）内表面光滑的特点，使塑料管比金属管摩擦系数小、流体阻力小，可降低输水能耗5％以上；（4）运输方便、安装简便的特点；（5）使用寿命长的特点，使用寿命可长达30年-50年。因具有的优点，塑料管材广泛应用于建筑、道路给排水、燃气、通信、灌溉等领域，成为现代城建和乡村管网的主力军。塑料管材的种类繁多，按材料区分可分：硬聚氯乙烯管（PVC-U管）、氯化聚氯乙烯管（PVC-C管）、三型无规共聚聚丙烯管（PP-R管）、嵌段共聚聚丙烯管（PP-B管）、聚乙烯管（PE管）等管材；塑料管材按用途区分可分：给水管、排水管、地暖管、绝缘电工套管、埋地通信用塑料管材、燃气管、瓦斯抽放管等等。

2塑料管材的性能与应用

2.1硬聚氯乙烯管（PVC-U管）

硬聚氯乙烯管就是我们常说的PVC-U管，是一种应用频率较高、应用范围较广的塑料管材。硬聚氯乙烯管的突出特性在于其化学稳定性能较其他材料来说相对较好、有较好的抗腐蚀性能，而且材质轻便、价格较便宜，在建筑领域尤其受欢迎。除此之外，硬聚氯乙烯管由于在建筑施工方面具有导热系数低、施工操作简单的优越性而得到重用。但硬聚氯乙烯管也不是完美无瑕的，在强度、韧性、耐热性等方面还存在着较大的缺陷，这些缺陷也就影响着硬聚氯乙烯管的使用范围的进一步扩大化。从目前来看，硬聚氯乙烯管主要适用于建筑排水供水的施工、低压冷水管道的铺设、电器的配线等方面。

2.2聚乙烯（PE）管材

是乙烯经聚合制得的热塑性树脂而制成的塑料管材。按照材料的分子量和密度不同可分为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯。聚乙烯的特点，首先它是一种典型的热塑性材料，无毒、无味，密度小于水，易燃烧，具有很强的柔韧性，分子量越高，其物理力学性能越好，高密度聚乙烯具有较强的抗压抗冲击性能；其次它具有优异的化学稳定性，室温下耐酸碱等化学物质腐蚀，但具有强氧化性的硝酸和硫酸对聚乙烯有较强的破坏作用。聚乙烯管材目前使用范围非常广泛，使用量也比较大。首先，高密度聚乙烯管材因为其清洁无毒和较高的静液压应力，应用于给水输水管道，也用于燃气管道。其次，与聚氯乙烯管材一样，通过改变管材的结构和形状，或加入一定的添加剂，可应用于埋地排水或邮电通信电力线缆保护用的管路，和煤矿井下抽排放瓦斯等物质的管路。第三，低密度聚乙烯管材可用于供水压力不高农田灌溉。再介绍一种较为特殊的聚乙烯管材——耐热聚乙烯（PE-RT）管材。PE-RT管材是由以中等密度聚乙烯基体材料制造而成，具有独特的分子结构，具有了的耐高温性能，抗疲劳强度和耐开裂应力能力，而大量应于辐射采暖（地暖），可以适应较高的供热温度。

2.3嵌段共聚聚丙烯管（PP-B管）

嵌段共聚聚丙烯管又被称为PP-B管，因其具有良好的化学稳定性而且无毒环保的特性，在建筑行业的使用频率较高。但嵌段共聚聚丙烯管的耐热性能并不理想；管材管径的规格也同三型无规共聚聚丙烯管类似，具有单一性；与其它器材的配套性能也较差，发生故障问题也很难进行维修；嵌段共聚聚丙烯管也不具备阻燃性能。所以，嵌段共聚聚丙烯管主要集中被应用为采暖供热管、自来水管。但由于造价成本的相对昂贵，在建筑领域的使用过程中也有一定的局限性。

2.4氯化聚氯乙烯管（PVC-C）

氯化聚氯乙烯管的另一名称为PVC-C管，是一种以氯乙烯树脂为原料制成的塑料管材管件。与其它塑料管相比氯化聚氯乙烯管的突出优势在于材质轻便、耐热性能较好、价格实惠、对水流的阻力较小，因此氯化聚氯乙烯管能够被广泛的应用在建筑领域中。但氯化聚氯乙烯管的造价成本较高，并且由于生产材料的影响而带有一定的毒性，所以在建筑排水供水的施工过程中考虑到对居民健康的影响，氯化聚氯乙烯管一般不会被使用。所以氯化聚氯乙烯管目前只适合在废水排放处理和污水冷热处理中被广泛使用。

2.5三型无规共聚聚丙烯管（PP-R管）

对于氯化聚氯乙烯管存在的不足之处，三型无规共聚聚丙烯管刚好能对其进行弥补，所以三型无规共聚聚丙烯管又叫作PP-R管。具有无毒环保、使用方便的特点，在建筑领域备受欢迎。但是三型无规共聚聚丙烯管也存在明显的缺陷。体现在三型无规共聚聚丙烯管对温度有一定的限制性，因为自身的耐寒性能差，所以保温工作如果做的不到位就容易导致断裂。三型无规共聚聚丙烯管的硬度也一般，施工工人在使用的过程中需要轻拿轻放，稍不注意就会损坏三型无规共聚聚丙烯管的完整性。这些还不算最主要的弊端，规格单一才是三型无规共聚聚丙烯管最主要的问题，因此，在某些特定的施工过程中，其并不能发挥良好的作用；而且三型无规共聚聚丙烯管受热易发生膨胀，在超过70℃的温度条件下，管道就会发生变形。三型无规共聚聚丙烯管主要被应用在冷热饮用水管系统、工业流体输送系统、农业灌溉等多个领域。

结语

总而言之，硬聚氯乙烯管（PVC-U管）、氯化聚氯乙烯管（PVC-C管）、三型无规共聚聚丙烯管（PP-R管）、嵌段共聚聚丙烯管（PP-B管）、聚乙烯管（PE管）这几种常见的塑料管材管件在分析其性能和应用的过程中，明确了每种材料存在的特点的优势，也了解了其存在的不足之处。塑料管材与其他类型的材料相比，优势之处在于有较强的耐腐蚀性、质量轻便、方便运输，而且经济、环保，逐渐发展为替代其他材料的新型施工材料。但要想保证塑料管材管件的作用得到充分的发挥，还要从监督其生产的质量入手，提高塑料管材管件进入市场的门槛，强化塑料管材管件的质量监督力度，从根本上保证材质的性能良好，促进塑料管材管件行业的稳步发展。

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