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    新型氯化聚氯乙烯(PVC-C)管道的特點

    發布時間:2012.06.20 新聞來源:PE給水管|PE管|PE管材|雙壁波紋管|hdpe雙壁波紋管 瀏覽次數:

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    新型氯化聚氯乙烯(PVC-C)管道的特點

    CPVC樹脂于上世紀30年代問世,由西德AG法本公司采用溶液氯化法制得。最早利用懸浮法生產CPVC樹脂的是美國古立德公司于1958年,1961年實現工業化生產。目前,國外能生產該原料的公司主要有諾譽化工(原古立德公司的功能原料部)公司、德國的BASF公司、日本的積水化學公司和鐘淵化學公司。國外的原料含氯量大,質量穩定、加工性能好、熱變形溫度高。特別是管件用原料,國產原料更是無法與之相比。
      我國于上世紀50年代中期開始研制溶液法合成CPVC。80年代中期實現工業化生產。目前國內原料生產廠家數量很少,主要分布在山東省,山東旭業公司生產的CPVC樹脂性能較好可用于生產管道外,其它的公司生產的CPVC樹脂主要用于生產粘合劑。
      CPVC樹脂的主要原料為PVC和氯,因此從理論上講CPVC是由PVC單體經氯化作用后而形成的。一般來說,可用許多不同的方法 (如通過加熱或UV照射) 來引發PVC和氯根據自由基反應礎機理進行化學反應。

      CPVC與氯的反應數量隨其氯化方法的不同而有很大的差異性。諾譽公司生產的CPVC樹脂氯含量,可由原普通PVC氯含量的56.7%提升至74%,而國產CPVC樹脂的氯含量僅為63.5-69%。由于CPVC氯含量的增加使得聚合物硬質脆化溫度TG顯著提高。此外由于普通PVC分子質量增加,也使得在氯含量相同時,Tg亦有所增加。
      由于氯含量的增加,CPVC在結構上分子的不規整性增大(結晶度下降,分子鏈的極性增強),因而使其熱變形溫度上升。CPVC產品的使用溫度最高可達93-100℃,較PVC提高30-40℃,同時改善了PVC的抗化學性及抗腐蝕能力,能抗強酸、強堿、鹽、脂肪酸鹽、氧化劑及鹵素等的化學腐蝕。另外,CPVC的抗張強度、抗彎曲強度較PVC也有所改進。與其他高分子材料相比,CPVC具有優異的耐老化性,耐腐蝕性和高阻燃性等特點。
      CPVC原料由于含氯量在63-74%較PVC(含氯量56-59%)高,加工粘度至少高一倍,而且CPVC密度(在1450-1650Kg/m 之間)比PVC大,上述數據決定了CPVC比PVC加工難度要大很多。

    CPVC硬質材料的性能 
    項目 擠出 注塑 
    維卡軟化點,℃ 110 105 
    抗張強度,MPa 55.0-65.0 55.0-65.0 
    抗沖強度,(J/M) 53.3-266.7 26.7-266.7 
    彎曲屈服強度,MPa 80.0-100.0 90.0-110.0 

      由于CPVC具有卓越的耐高溫、抗腐蝕和阻燃等性能而被廣泛用于制造各種不同工業管道,冷熱水管道和消防管道。CPVC管材的優越性能體現在以下幾個方面:
     1、堅固、耐高溫
      由于CPVC較PP-R、PE-X堅固,在同樣壓力下,CPVC可以使用更小的管徑而達到與PP、PE-X管同樣的水流量,從而可節省材料費用和安裝時間。與其它熱塑性塑料相比,CPVC在不同溫度下都有卓越的機械性能,適于受壓的場合,使用溫度可高達93℃,壽命可達50年。
     2、安裝方便
      其連接方法與PVC十分相似。最為常用和最簡單的連接方法為溶劑粘接。其它連接方法還有螺紋連接、法蘭連接和焊條連接。
     3、無透氧腐蝕
      CPVC本身具有抗氧性,因此不會有散熱器中由于氧滲透所帶來的金屬腐蝕。
     4、減少助劑的滲入
      為防止氧化,某些改性塑料需要添加大量抗氧劑,可能會滲入供水系統,導致難聞的氣味。
     5、不受水中氯的影響
      很多的聚烯烴材料(包括PP、PE)遇水可能會分解,而CPVC則不會受水中余氯的影響,不會出現裂痕和滲漏。
     6、良好的阻燃性
      CPVC限氧指數為60,因而在空氣中不會燃燒。具有無火焰滴露,不增加火載,限制火焰擴散,低煙霧生成特性。
     7、CPVC對無極強酸、強堿具有極佳的化學阻抗性。常用以替代金屬以處理侵蝕性物質,如質量較差的水,酸性物質堿性物質及其它水溶液。
     8、導熱性能低
      CPVC的熱傳導系數僅為1.05,熱力不容易從管道散發,管道熱損失少。
     9、細菌不易繁殖
      由于CPVC不受水中余氯的影響,不會產生裂痕和滲漏,管道內壁光滑,細菌不易滋生。研究表明,CPVC管道內細菌的滋生數值遠遠低于其它材料如銅、鋼及其它塑料管道。
     10、較低的熱膨脹
      CPVC熱膨脹系數低于其它塑料,管內通熱時膨脹很小,不象其它種類的管道(如PP-RRP)由于較高的膨脹系數造成高溫受熱時的蛇行彎曲,及存在安全隱患又不美觀。
     11、時間的考驗
      沒有一種熱塑性材料象CPVC那樣,歷經四十年熱水系統的考驗而免于維護,表現出其優勢的性能。

     CPVC相對于PP的優勢:

    產品全,尺寸全(可做大口徑管材); 
    安裝附件少,安裝費用低; 
    高溫機械強度高; 
    優良的防火特性; 
    螺紋連接可達4英寸; 
    具有很強的耐強酸性; 
    熱膨脹系數低,無需增加保溫材料厚度或使用保溫性能高但價格昂貴的保溫材料; 
    可比溫度范圍內的高壓承受能力; 
    相對于聚烯烴具有較強的預見性及線性壓力回歸曲線; 
    更高的溫度上限。 
    CPVC與PP-R的比較 
    性能 CPVC PP-R 
    相同流量所需尺寸 較小 較大 
    安裝方法 粘接 熱熔 
    安裝電力要求 無 有 
    熱膨脹性 低 高 
    支撐距離 長 短 
    火災危險性 低 高 
    熱損失 低 高 
    受水中余氯的影響 無 有 
    細菌積累 很低 有 



    CPVC與PEX的性能比較 
    性能 CPVC PEX 
    受水中余氯的影響 無 有 
    安裝后的外觀 直 彎曲 
    產品質量穩定性 統一的工藝,穩定 多種工藝,不穩定 
    安裝 簡單 復雜 
    流動阻力 小 大(接頭原因) 
    火災危險性 低 高 
    實際使用經驗 超過40年 僅幾年 
    抗UV 低 高 


    基本性質對比 
    CPVC PVC PP-R PEX PB Cu 
    抗張強度(MPa,23℃) 55 50 30 25 27 >300 
    熱膨脹數(X10 K ) 0.7 0.7 1.5 1.5 1.3 0.2 
    導熱系數(W/MK) 0.14 0.14 0.22 0.22 0.22 >400 
    限氧指數(簡稱LOI) 60 45 18 17 18 
    氧滲透(70℃cm /m.日.大氣) <1(不明顯) (無)似CPVC (無)似PB/PEX 13 16 無(不明顯) 

    出處:Saechtling-國際塑料手冊
       現代塑料百科全書
       化工手冊
       CEN投標(歐標)
       英國燃氣

    外徑 壁厚 (mm) 
    (mm) CPVC PP PEX PB 
    20 1.9 3.4 2.8 2.3 
    25 2.3 4.2 3.5 2.8 
    32 3 5.4 4.4 3.6 
    40 3.7 6.7 5.5 4.5 
    50 4.6 8.4 6.9 5.6 

    出處:DIN8077/8079/16969/16893
      CPVC由于具有卓越的耐高溫、抗腐蝕和阻燃性,被廣泛應用于制造各種工業管道、冷熱水管道和高壓電力電纜套管。在食品飲料工業、金屬處理、紙漿與造紙、工業廢物處理、航空工業、醫藥工業也有不同程度的應用。

     

     

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