pe100_rc管道专用料的发展及国内应用情况

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1、doi:10.3969/j.issn.1671-5152.2013.10.002PE100-RC管道专用料的发展及国内应用情况□四川亚大塑料制品有限公司（611380）黄钊□道达尔（中国）（100004）赵启辉柯锦玲摘要：本文简要介绍了聚乙烯（PE）压力管道材料的发展、耐开裂聚乙烯（PE100-RC）材料的定义，PE压力管道混配料质量性能及要求，特别是PE100-RC的关键技术要求、应用经济性能比较及绿色环境效益，还介绍了PE100-RC管道在国内的应用情况。关键词：PE100-RC燃气管道性能安全TheDevelopmentsofPE100-RCPipeCompoun

2、dandApplicationsinChinaSichuanChinaustPlasticsProductCo.Ltd.HuangZhaoTOTALChina.ZhaoQihui,KeJinlingAbstract：ThedevelopmentsofcompoundsforPEpressurepipingsystem,thedefinitionofResistancetoCracksgrade/PE100-RC,propertiesandqualityrequirementsarediscussed,especiallyofkeyproperties,applicati

3、oncostcomparingandenvironmentbenefits.TheapplicationsofPE100-RCpipeinChinaarealsointroduced.Keywords：PE100-RCGaspipepropertiessafety1聚乙烯压力管道材料的发展史分子结构受催化剂品种、聚合类型、聚合条件、分子量及分子量分布、共聚单体类型、含量及其分布等因素的影响。中/高密度聚乙烯管道专用材的发展经历了四个阶段的飞跃：第一个阶段，第一代的聚乙烯管道材料始于20世纪50年代，以不含支链的聚乙烯大分子为主，没有共聚单体或含量很低，因此密度很高，而耐

4、慢速裂纹增长性能很差。第二个阶段，上世纪70年代中期，从PE63发展到中密度PE80管道专用料，耐压能力相对提高；采用了共聚单体，有了一定的耐慢速裂纹增长性能。高密度聚乙烯(HDPE)于1955年首次生产，目前已经超过50年诞辰。最早的产品是由纯乙烯单体聚合而成的低分子量产物。为了提高材料性能石化企业进行了深入研究，催化剂的发展得到了高分子量的聚合物，加入共聚单体能改变分子构型，这些都使产品性能获得了长足发展同时拓宽了应用领域。1960年生产出了第一根HDPE管，相关标准首次发布于德国，即DIN8075。聚乙烯管道的性能取决于其材料的分子结构，而132013/10总第4

5、64期第三个阶段，上世纪80年代末至90年代，第三代聚乙烯管道专用料采用双峰聚合技术，进一步改进聚乙烯的长期静液压性能和耐慢速裂纹增长性能，即高密度双峰PE100管道材料。从全球来看，自上世纪90年代初，双峰PE100在逐步替代PE80。在中国，这种切换开始于2000年左右。目前在给水管道领域，PE100管道已经广泛使用；在燃气管道应用中，目前PE100已经逐步取代PE80材料。第四个阶段，即2001年开始，第四代聚乙烯管道专用料通过分子结构设计、新型催化剂和聚合工艺技术，在保持了材料的管道制品加工、耐压和焊接性能的同时；进一步提高管道的耐慢速裂纹增长性能（SCG），来

6、满足全世界范围内新施工方式（如无沙回填、非开挖施工）对PE管道材料的高要求。在有外部划伤和点载荷的作用下，仍能够达到100年的设计使用寿命，即耐开裂聚乙烯PE100-RC（RC：ResistanttoCracks耐开裂），代表产品是己烯共聚的双峰分子量分布的高密度聚乙烯PE100-RC。慢速裂纹增长（SCG），或由于制品生产中的应力残余，开始于施工过程中人为的拖拽引起的刮伤以及周围环境例如石头顶住管材外表面造成的点载荷，会形成应力集中区，产生初始的裂纹并发展成为微观的银纹/孔洞，孔洞间的材料会被拔出形成高强度的微纤结构（也称银纹，由于折光指数不同呈现发白的现象而得名）。

7、PE管道材料自身的特点将决定银纹是继续增长发展成裂纹而导致材料破坏，或者阻止银纹进一步发展成裂纹；这个特性就是耐慢速裂纹增长性能。作为更耐开裂的PE100-RC管道材料，其应用也在逐步扩大。欧洲自2001年开始应用，目前如德国、波兰、奥地利、意大利以及比利时、北欧等广泛应用；同时，国际上知名的PE管道原料供应企业，陆续开发出了PE100-RC管道材料，并在世界范围内供应。欧洲的知名的PE管道生产企业，都推出了PE100-RC材料生产的管道制品，用于给水、燃气、地源热泵及工业流体等管道输送系统中。[热塑性塑料压力管材和管件用材料分级和命名总