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PP-R管辨真伪

[所属分类:技术安装指导] [发布时间:2010-12-22] [发布人:管理员] [阅读次数:] [返回]

    近年来,PP-R管市场发展迅猛,其在建筑物内冷热水供应领域的优越性得到了政府部门和各界人士的广泛认可,但是与此同时市场上真假PP-R管鱼龙混杂,真伪难辨,工程界对PP-R管的认识也还不够透彻。

    笔者在各种媒体上看到一些如何辨别真假PP-R管的文章,企图通过外观(包括密度大还是小,亚光还是亮光,落地声音清脆还是沉闷,透光还是半透光等等)和手感(手感柔和还是手感光滑)来辨别PP-R和市场上销售的其它PP管材。在一些行业的会议上,部分工程界的人士也发表自己对如何通过外观和手感辨别真假PP-R管的心得。对这些观点笔者不知其根据,故不能理解,也不敢苟同。笔者认为其出发点是好的,但是这样以讹传讹,不仅不能起到正确引导市场的作用,反而使广大消费者对PP-R管更加难以选择。笔者想将自己所了解的PP-R与PP-B或者PP-H之间的区别以及在辨别真假PP-R管中的一些问题写出来,供有关人士参考。

    因为PP-R的总体使用性能比PP-B或者PP-H占有优势,所以很多客户就认为PP-R的所有性能都优于PP-B,造成了很多误区。比如有的客户认为PP-R的性能更好,就用锤子砸的办法来区分PP-R和PP-B以及PP-H。其实,PP-B的冲击性能要优于PP-R,而共混改性的PP-H的低温冲击性能也可能优于PP-R,因为其橡胶相能够吸收外来的冲击能量。所以,被锤子砸碎的往往是真正的PP-R,而不是PP-B或者共混改性的PP-H。

    还有的客户认为PP-R的刚性应该比PP-B以及PP-H更好,哪一个厂家的管材软,安装后容易变形,就认为不是PP-R。PP-R的弯曲模量一般在800-900MPa,而PP-B和PP-H的弯曲模量一般在1000-1500MPa,可见管道安装完毕更“挺不住”的往往也是真正的PP-R。(可见,PP-R管道的安装必须严格按照相关的安装规程去做,否则在使用中容易造成弯曲。同时因为PP-B的刚性更大,也说明PP-B用于直接弯曲的采暖管道是不适合的。)

    笔者认为,仅仅靠外形和手感或者上述及种直观的方法是无法正确判断PP-R的真伪的。所谓的伪PP-R管一般是某些厂家指打着PP-R的招牌,使用PP-B(嵌段共聚聚丙烯或者称耐冲击共聚聚丙烯)原料或者PP-H(均聚聚丙烯)共混改性原料生产的产品。

    众所周知,PP-B、改性的PP和PP-R之间的主要区别在于其分子结构和微观相态的不同。PP-R的分子中乙烯单体随机分布,乙烯含量一般小于5%。而PP-B分子链中的乙烯呈嵌段分布,其乙烯含量一般在8%或者更多。改性PP-H则是采用均聚的聚丙烯加上其它成分改性的共混体。从微观上讲,PP-B(嵌段共聚聚丙烯)原料或者PP-H(均聚聚丙烯)共混改性原料都存在两个相(即橡胶相),而PP-R是一个相。在科学研究上鉴定PP-R的无规共聚的结构可以采用扫描电镜、红外光谱或者核磁共振等许多方法,但是都需要很专门实验仪器和昂贵的实验费用,在实际工程中难以应用。

    因为其微观的不同,导致了PP-R和PP-B、改性的PP在许多物理性质,使用性能的不同,但是都不是可以通过简单的直观的感觉可以辨别的,所以通过观察和手感来判断是不可靠的,其在宏观上主要表现在其熔点的不同。

    以金潮目前唯一使用的PP-R原料厂家——SABIC(原DSM)的各种原料为例,其PP-R的熔点为146℃, PP-B的熔点为165℃,相差约19℃,而其PP-H料的熔点为161℃,与PP-B的熔点接近。因为微观结构的一致性,其它厂家的PP-R和PP-B以及PP-H产品的熔点也和SABIC接近。所以,区别PP-R和PP-B、改性的PP-H,最准确的办法是采用DSC(differential scanning calorimetry—即差示扫描量热法)测熔点,而更简单一点的办法是在150℃烘箱内加热1-2小时,变形不大的就是PP-B或者改性的PP-H。

    笔者就遇到过一次PP-R和PP-B在耐热性上的较量。有一个工程客户将投标的各厂家的管材样品交给当地的质检站检验,在检验纵向收缩率一项时,发现金潮管材明显不如另外几家的管材——他们的管材在烘箱内实验后收缩率很小,而金潮管材却收缩50%以上(已经严重的弯曲变形)!经调查发现,原来他们采用了旧的国家标准,没有把烘箱温度设定对。PP-R管材的实验温度是135℃,而他们采用了实验PP-B和PP-H的150℃!所以在实验中,真正的PP-R变软、变形了,而另外几家不变形的所谓“PP-R”也暴露了真面目。也就是说,就单纯的耐热不变形一项,PP-R是不如PP-B的。因为PP-R中的乙烯单体随机分布在聚丙烯长链中,分子的规整性大大下降,使其结晶度也随之大大下降,所以其受热更容易熔融。而PP-B中的乙烯单体是以“段”的形式镶嵌在聚丙烯长链中的,在没有嵌段的区域,存在着均聚聚丙烯的结晶区,结晶度要高于PP-R,使晶体熔融需要更高的温度和更多的热量,表现在熔点上,其熔点要高于PP-R。

    看来PP-R在许多性能上不如PP-B和PP-H,那么真正的PP-R的优点何在呢?真正的PP-R的优点在于其长期的耐蠕变性能,特别是在水温比较高的情况下。而这种性能也是作为上水管和采暖管道的最重要的性能。下表可以显示管材的耐压性能的差别:

允许工作压力表(DIN8077)

材料类型

SDR6(PN20)

20℃50年

50℃50年

70℃50年

PP-B

 

27.7

 

12.1

5.7

PP-H

 

30.9

 

18.5

10.2

 

 

 

S注:安全系数为1.25。

    由此可见,在50℃的使用条件下,PP-B的使用压力尚可达到PP-R的2/3,到70℃的条件下,其使用压力只能达到PP-R的约1/2了。可见,采用PP-B用于工程特别是用于热水将会给使用者带来很大的质量隐患。

    上面所讲的只是如何辨别无规共聚聚丙烯与PP-B(嵌段共聚聚丙烯或者称耐冲击共聚聚丙烯)原料或者PP-H(均聚聚丙烯)共混改性原料生产的产品。无论PP-R还是PP-B、PP-H,要用于“冷热水管道系统”,根据国家标准GB/T18742的规定,真正的PP-R管道料不仅要有无规共聚的结构,而且还要通过至少四个温度的蠕变曲线的测试和比较,这也充分证明了目前没有真正意义上的国产PP-R或者PP-B、PP-H管道料。

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