塑料供热管材

《塑料供热管材》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、供暖散热器（片）常用塑料管材的选用刘启明（山东省建设发展研究院济南250001）摘要：本文分析了PP-R、PP-RCT、PB、PE-RT四种管材在供暖极限条件下和国标要求的供暖条件下环应力-寿命-温度的关系，通过计算并参考计算数据在理论上分析常用散热器供暖管材实际应用所必须的适用条件，为散热器供暖管材的设计选用提供参考。关键词：散热器供暖塑料管材作为常用散热器供暖，一直以来采用最多的就是镀锌钢管，随着国家在城镇新建住宅建设中，禁止将冷镀锌钢管用于室内给水管道，并根据当地实际情况逐步限制禁止使用热镀锌钢管，推广应用各种塑料管材的政策推出，现有阶段的供水、供暖已基本实现了管道的塑料化

2、。然而，针对散热器供暖，目前国家和行业以及各省都未有相应的针对散热器采暖的管材设计技术规范，基本靠各管材相应国家标准和设计人员积累经验进行设计，给使用带来了些许安全隐患。本文通过分析四种常用采暖用管材的环应力-温度-寿命的关系，讨论了四种管材在供热应用中的优缺点。一、常用作采暖系统的塑料管材目前，在采暖系统中常用的塑料管材主要包括交联铝塑复合管（XPAP）、交联聚乙烯管（PE-X）、无规共聚聚丙烯管（PP-R）、聚丁烯管（PB）、耐热聚乙烯管（PE-RT）以及市场上出现不久的PP-RCT管材，这里面XPAP由于多种原因现已很少应用，而用量较大的PE-X多用在地板采暖中，由于管材本

3、身的性能限制，基本不用在散热器采暖上，所以在散热器（片）的采暖管材选用上本文重点分析了其它四种管材，即PP-R、PE-RT、PP-RCT和PB管材。PP-R：丙烯无规共聚物，含有不多于50%（质量）的其他烯烃单体（可以是多种），没有除烯烃以外的其他基团与丙烯共聚；作为PP的改进型产品，无规共聚改性聚丙烯（PP-R）材料在保持聚丙烯（PP）材料耐热性能好、抗拉伸强度高等特点的同时，也提高了材料的韧性和抗环境应力开裂、耐低温冲击等性能。该类材料和制品质轻、节能、连接可靠性能高、安装方便等。〔1〕PE-RT即耐热聚乙烯，是一种采用特殊的分子设计和合成工艺生产的一种中密度聚乙烯。它采用乙

4、烯和辛烯共聚的方法，通过控制侧链的数量和分布得到独特的分子结构，来提高PE的耐热性。由于辛烯短支链的存在使PE的大分子不能结晶在一个片状晶体中，而是贯穿在几个晶体中，形成了晶体之间的联结，它保留了PE的良好的柔韧性，高热传导性和惰性，同时使之耐压性更好。PP-RCT（βPP-R）是一种带有β结晶结构的PP无规共聚物。PP-RCT（βPP-R）管材因改变了晶体结构从而提高了耐热性和长期热稳定性，同样规格管材可提升一个压力等级使用，PP-RCT（βPP-R）由于特殊的β晶结构,使其具有刚柔相济的优良特性,低温脆性由原来的5℃提高到-5℃,韧性得到大大提高，同时该管材具有优良的长期耐热

5、耐压性能。〔2〕聚丁烯（PB），以1-丁烯，2-丁烯，或异丁烯为单体或其混合物为单体聚合或共聚合制得的聚合物。是一种线型分子结构的等规半结晶性聚烯烃热塑性塑料，结晶度一般为50-55%。其密度处于其它热塑性如PE或PP范围之内，具有很高的耐温性，持久性、化学稳定性和可塑性，无味、无毒、无嗅的优良性能。市场上的聚丁烯管主要是采用 1- 丁烯单体通过等规立构聚合反应而生成的聚丁烯料经挤出而成，具有耐高温，耐寒冻的特点，化学稳定性好，可塑性强，无味、无毒，有多种连接方式（热粘接式接头焊接、热螺旋式现场焊接、机械夹紧式连接），管材性能与交联聚乙烯管相似，但相对强度更高，有更高的耐蠕变性 

6、和高温下的性能保持性，导热系数为 0.24W/m·K ，保温性能好，在长期连续工作压力下，输送水温可达95 ℃，是理想的小口径供水供暖新型管材。对塑料管材的采暖应用上，管材的持续耐久性检测指标是重要的参考条件之一，下面是PP-R、、PE-RT、PP-RCT、PB管材各执行标准指标对照。静液压管材种类168h静液压应力MPa（95℃）1000h静液压应力MPa（95℃）8760h静液压应力MPa（110℃）PP-R（GB/T18742.2-2002）3.83.51.9PE-RT（CJ/T175-2002）3.553.51.9PP-RCT（DIN8078）4.03.82.6PB（GB

7、/T19473.2-2004）6.26.02.4二、PP-R、PE-RT、PP-RCT、PB管材在供暖应用中的理论计算塑料管材的使用寿命，受温度和应力的双重影响，其函数关系式可表示为：Lgt=A+（B/T）×lgσ+C/T+D×lgσ（公式1）式中：A、B、C、D——常数（取决于不同管材，可在相应的ISO标准中查到）t——破坏时间，即管材的使用寿命，单位为小时（h）；T——使用温度，单位为开尔文（K）；σ——管材的静液压应力（环应力），单位为兆帕（MPa）。另外，计算还需要用到的