PVC管道的發(fā)展創(chuàng)新
PVC-U管道是以衛(wèi)生級聚氯乙烯(PVC)樹脂為主要原料,加入適量的穩(wěn)定劑、潤滑劑、填充劑、增色劑等經(jīng)塑料擠出機擠出成型和注塑機注塑成型,通過冷卻、固化、定型、檢驗、包裝等工序以完成管材、管件的生產(chǎn)。
在當今世界上,隨著科學技術(shù)的發(fā)展,各種塑料管道層出不窮,但是,PVC管道仍是用量最多的管道,全球年產(chǎn)超過1000萬噸,我國年產(chǎn)超過100萬噸。但PVC管材也有其致命的缺點,就是PVC材料的韌性較差,在使用過程中,較容易受到外力的撞擊而產(chǎn)生脆性破壞,因此,盡管PVC的強度高,但設(shè)計應(yīng)力并不高,PVC-U的設(shè)計系數(shù)C取2.5-2.0,否則,就不能安全使用50年。韌性差的缺點削弱了強度高的優(yōu)點。為了避免這些缺點,PVC管的強度設(shè)計安全系數(shù)很高,例如管材的使用壓力十來公斤,試驗壓力要達幾十公斤,其結(jié)果是管壁必須加厚,這就造成了材料的浪費。
進入21世紀,PVC-U給水管遇到許多競爭對手,尤其是遭到具有優(yōu)異的韌性和抗水錘能力的PE管的競爭。盡管PE管在強度、耐老化、價格(對石油的依賴性大)以及安裝方便性等方面都不如PVC管,但人們對PE管的安全性普遍信任度較高,產(chǎn)品的市場占有率也有逐漸升高的趨勢。在這種情況下,PVC管何去何從?是降低成本質(zhì)量,與PE管低價位競爭,還是進行技術(shù)創(chuàng)新,從技術(shù)上加以改進,既保持PVC-U原有的高強度特性,又避免PVC-U的脆性缺點,是我們急需要研究考慮的問題。
大量研究證明,如果通過適當改性,可以在不降低強度或稍降低強度的前提下顯著提高PVC-U的韌性,就能安全的采用較高的設(shè)計應(yīng)力,達到既安全,又節(jié)約材料的目的。因此,研制開發(fā)高抗沖的PVC-U管材,具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益,也具有良好的發(fā)展前景。
聚氯乙烯管道系統(tǒng)技術(shù)進步和創(chuàng)新
必須解決的問題:
1.克服韌性較差的缺點:應(yīng)用物理和化學的方法,大大增加PVC-U的韌性;
2.保持強度較高的優(yōu)點:在大大增加PVC-U韌性的同時,不降低或少降低PVC-U的物理機械強度;
3.降低產(chǎn)品成本:在大大增加PVC-U的韌性,不降低或少降低PVC-U物理機械強度的條件下,提高PVC-U管材的設(shè)計應(yīng)力,降低PVC-U管材的設(shè)計使用系數(shù),降低管材的壁厚,從而降低管材的成本;
4.擴大應(yīng)用領(lǐng)域:由于大大增加PVC-U的韌性,降低了PVC-U管材的設(shè)計使用系數(shù),使得PVC-U管材的應(yīng)用領(lǐng)域可以擴大到應(yīng)用于壓縮空氣管(不會爆裂);應(yīng)用于非開挖鋪設(shè)和修復;應(yīng)用于工作條件惡劣、要求高強度、高韌性的礦山用管等。
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