国内外塑料管道原料现状与发展趋势.pdf

齐鲁石油化工,2012,40(1):43-49
专论与综述
QI.じPビ TROCIIEMIC. AL TECHNOLOCY
国內外塑料管道原料现状与发展趋势
谢建玲,王秀丽
(中国石化齐鲁分公司研究院,山东淄博25400)
摘要:介绍近年束料管道原材料的研发状况、并就井发塑料管材料新产品以及开发压力管道原料定级提出了建
议,为管材原料牛产厂、管材牛产商、施工设计和使用者提供参考。
关鍵词::塑料管道聚乙烯粲氯乙烯聚丙烯
中图分类号:TQ31
文献标识码
文章编号:J009-9859(2012)01-043-07
概述
等一系列标准,该系列标准在第1部分规范了
20世纪后半叫,槊料管材大规模地取代铸PVC-U混配料的总体要求,第2、3、4部分分別
铁、混凝士和黏土等传统管道材料,用于新建和改对管材、管件和阀门材料作了进一步要求。该标
建的管道,其是用于传输量大面广的给、排水,准对原料的要求:“制成管材、管件和阀『门的材料
燃气和排污排废排气(DWV)等基础设施,对国民应为PVC-U配混料,它由PVC-U树脂/粉末添
经济起着重大作用。塑料管道中,用量最大的是加与制造符合ISO1452-2、ISO1452-3和ISO
聚氯乙烯(PVC)管道,其次为聚乙烯(PE)管道和1452-5标准要求的管材、管件和门所必需的
聚丙烯(P)管道。近年来我国塑料管道发展迅添加剂组成。所有这些添加剂,无论是单独地或
猛,2009年产量为5804kt,2010年达到8402
组合后,在数量上都不足以构成有毒的,有特殊感
同比增长37.1%",其中PVC、PE、PP管道分别党的或者有微生物生长危险的,或者害制品的
约占塑料管道总量的55%,30%,10%,三大通用制造或溶剂粘接的性能,或者削弱ISO1452其他
塑料仍占国内塑料管道主导地位
部分中规定的化学和物理或机械性能(特别是长
塑料管道量大面厂广,从原材料可分PVC、PE、期静液压强度)。氯乙烯单体(VC.M)体积分数应
PP和聚丁烯(PB)等;从使用过程中的承压情况小于±0.0001%
可分压力管材、尢压管材和负压管材;从应用领域
按照IS01452要求PVC-U混配料的最小
可分建筑用、市政用、农业用、工业用等;而且每
要求强度(MRS)应符合表1要求
应用领域又可进一步细分。不同应用领域对管材
1S01452-1给出了PVC-U250定级曲线,
要求不同,对相应原材料的要求也千差万别。本IS01452-2利和I901452-3对原料的要求除了
文主要分析塑料管道材料的发展变化,为管材生应达到IS01452-1对原料的要求外,还要求混
产、施工设计和使用者提供参考
蛇料的密度为1350~1460kg/m23。
挤出管材用的PC绝大部分是悬浮法树脂,
韆氯乙烯管材料
少数为本体聚合,中国石化齐鲁分公司致力于聚
我国2010年PVC产量达到11280kt,表观消氯乙烯新产品的开发,在西方化学公司引进的悬
费量为12282kt,相比2009年增幅16.4%2。近浮法聚氯乙烯生产装置上开发生产了PVC管道
几年PVC消费构成中硬制品比例不断提高,管道
是PVC第二大消费领域,已由2005年的15.6%
收稿了期:201l-10-17;修回日期:2012-02-03
上升至2010年的27%。
作者简介:谢建羚(19%3一),女,教授级高工。1988年毕业
于山东大学,获硕士学位,现在中石化齐鲁分公司研究院
2.1PVC-管道对原材料的标准要求及发展
从事塑料加工应研究工作。电话:0533-7512057,E
IS01452系列标准整合并替代了ISO4422
mail:xiejianling@sohu.com.
齐鲁石油化工
QILU PETROCHEMICAL TECHNOLOGY
2012年第40卷
专用树脂QS1050P。该专用树脂具有树脂颗粒管材、型材、板材等硬制品的生产,特别适用于大
规整性好,平垆粒径较大,表观密度较高,适用于口径管材及型材的高速挤出,其产品性能见表2。
表1材料设计和最大设计应力
管材,
注?
二次州工成型
项目
C=2.5
2.5
C=2.0
C=2.(
10.
PVC-U 200
20.0
8.0
10.0
注:。一工程外径,mn;C一总体使用系数
表2QS-1050P产品性能
产出兼具强度和韧性的抗冲改性聚氯乙烯(PVC
日
生能
M)管材。与PC一じ管材相比,PVC-M管材
平均聚合度
的抗冲击性能显著提高,其冲击强度是PVC.-U
表观密度/(g?mL
的6~10倍,能更好地抵抗管材安装和运输过程
以(挥发物〉,%
中产生的轻微划伤、点载荷和地基的不均匀下降
100g树脂增塑剂吸收量/g
PVC-M管材可以有效的抵抗水锤,减少管线在
筛余物,
运营过程中的破坏。PVC-M在保持PVC-U管
0.25
筛孔
材的弹性模量的向时,设计应力明显提高,其管
0.063m筛扎
≥9
要比PVC-U薄30%,从而节省了原材料降低了
位眼”数(400cm2)/个
成本。该种管材在国外已有十几年成功使用经
杂质粒子数(100g)/个
≤16
验,配方成熟,设计、施工技术体系非常完善.在英
由度(160,0min后),%
≥80
因、荷兰、南非、澳大利亚、新西兰、徳国、日本等国
都有广泛应用,其中在澳大利亚、南非等国的塑料
我国关于PVC压力管道标准为CB/T给水管网中,PVC-M管道占有90%的市场份
10002.1,该标准参照了1SO422-1及1SO4422额3。
并结合国内情况制定;CB/T1000.2修改采
在我画,近年来PVC-M管材的应用得到飞
用
2-3。我国对PVC管材的定级试验一速发展,城镇建设行业标准CJ/T272颁布实施4
直没有进行,这制约了PVC管道的发展。如上所a,但由于目前各管道生产厂自行开发PVC-M
述,S(O标准对PVC压力管道所用混配料的长期管材,还存在刚韧平衡性难以合理控制,产品性能
静液斥强度做出了明确要求,给出了确保管材50、不稳定等间题,国家标准也迟迟没能颁布实施,特
a使用寿命的最小要求强度MRS,为管道设计使別是相应PVC-M管材用的PVC-M管件的研
用50a提供了依据。相比PE、PP、PB等压力管道发还相对薄弱,并且对材料长期性能的评价还基
系统,相应国家标准均采用国际标准给出了MRS本属于空白。
要求,作为量大面广的PVC压力管道系统,进行2.3双轴取向聚氯乙烯(PVC-O)压力管道对
压力等级定级,以促进我国PVC管道行业的发原材料的标准要求及发展
展
PVC-0管材是通过特殊的取向加工工艺制
2.2PVC-M压力管道对原材料的标准要求及造的管材,使管材中的PVC长链分予在双轴向规
发展
整排列,获得高强度、高韧性、高抗冲、抗疲劳的新
PvC-U管道是一种强度较高的材料,但其型PVC管材,性能远优于普通PVC-U管材的
韧性较差,为克服其缺陷,