PP管知识总结分析.doc

PP（聚丙烯）一、基本信息聚丙烯（Polypropylene），简称：PP，俗称：百折胶。聚丙烯是聚-烯烃的代表，由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，其单体是丙烯CH2=CHCH3。根据引发剂和聚合工艺的不同，聚丙烯按甲基排列位置可以分为等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯三种构型。甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯，聚丙烯树脂若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯，当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。一般工业生产的聚丙烯树脂中，等规结构含量约为95%，其余为无规或间规聚丙烯。工业产品以等规物为主要成分。等规聚丙烯易形成结晶态，结晶度高达95%以上，分子量在8-15万之间，赋予它良好的抗热和抗溶剂性；无规聚丙烯在室温下是一种非结晶的、微带粘性的白色蜡状物，分子量低，在3000-10000，结构不规整缺乏内聚力，应用较少。PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点，但不像PE那样在高温下仍具有抗氧化性。二、特性1、综合性能：抗腐蚀性、防锈性、轻便性、密度低、耐高温性、耐老化，使用寿命相对PE短、表面光洁度极好、充分的热稳定性、热熔率低和表面平滑性优良并经食品等级良好认可、价格低。2、化学稳定性：聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定；但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使聚丙烯软化和溶胀，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。3、热性能：聚丙烯具有良好的耐热性，制品能在100以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的条件下，150也不变形。脆化温度为-35，在低于-35会发生脆化，耐寒性不如聚乙烯。4、机械性能：拉伸屈服度：MD：4400PSI（磅）/平方英寸（测试方法：ASTM D-822）TD：3200PSI（磅）/平方英寸（测试方法：ASTM D-822）5、物理性能：厚度：0.25MM密度：1.035克/立方厘米防火等级：94VTM-0氧指数：29（测试方法：ASTM D-2863）吸水率：0.06%（测试方法：ASTM D-576）收缩率：1.5-2.5%热变形温度（在66磅压力下）：121（测试方法：ASTM D-576）相对温度指数（RTI）：115 （测试方法：UL746B）表面能：表面能50达因/厘米（测试方法：ASTM D-2578）PP的维卡软化温度为1506、电学性能：它有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电气绝缘制品。它的击穿电压也很高，适合用作电气配件等。抗电压、耐电弧性好，但静电度高，与铜接触易老化。介电击穿电压：22000伏（测试方法：ASTM D-149）介电强度：2200伏/等分之一英寸（测试方法：ASTM D-149）绝缘电阻：3.97*10（测试方法：ASTM D-257）介电常数：2.3（测试方法：ASTM D-150）消散因子：0.0019（测试方法：ASTM D-150）高电流熔化率（HAI）：200（测试方法：UL 746A）热导线熔化率（HWI）：7秒（测试方法：UL 746A）比较路径指数（CTI）：600伏（测试方法：ASTM D-3638）7、耐候性：聚丙烯对紫外线很敏感，加入氧化锌、硫代二丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。8、性能参数最高持续操作温度（干燥情况）90最高峰温度100特殊密度0.91 g/cm³抗拉强度大约120-150 daN/5 cm熔化温度162 - 176 ºC吸潮度0%LOI（极限氧指数）18执行标准QBT 1929优点1）通常为半透明无色固体，无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物；2）防酸和碱的能力很强，化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定；3）防有机溶剂的能力强；4）密度低，是最轻的通用塑料；5）良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响缺点1）最高操作温度低；2）是耐低温冲击性差；3）易于在氧化过程发生老化；4）低温时变脆、不耐磨；5）耐低温性能差，一般在5度以下很难使用三、应用范围汽车工业（主要使用含金属添加剂的PP：挡泥板、通风管、风扇等），器械（洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等），日用消费品（草坪和园艺设备如 剪草机和喷水器等），建筑物室内冷热水供应系统、采暖系统。1、化学化工储罐制造加工2、高酸碱溶液储存器3、处理设备建材4、电子电镀设备容器5、实验设备及器皿6、通用加工仪器设备7、洗涤器，空气过滤系统，导管系统8、废气处理洗涤系统9、电路印刷板酸洗设备10、电镀槽11、医疗应用元件12、电脑数字加工中心及精密设备元件13、交通运输PPH、PPB、PPRpp管是总称，依据丙烯聚合物的化学组成、分子结构和生产工艺的不同而分为pph、ppb、ppr管。聚丙烯管分为均聚聚丙烯（PPH）、嵌段共聚聚丙烯（PPB）和无规聚丙烯（PPR）3种。三种PP管材中，管材抗冲击性能PPRPPBPPH，管材热变形温度PPHPPBPPR，管材刚性PPHPPBPPR，管材常温爆破温度PPHPPB和PPR，管材耐化学腐蚀性PPHPPB和PPR。相对于其他PP管材，PPR管材的突出优点是既改善了PPH的低温脆性，又在较高温度下（60）具有良好的耐长期水压能力，特别是用于热水管使用时，长期强度均较PPH和PPB好。PP-H、PP-B、PP-R 对比项目均聚聚丙烯（PP-H）嵌段共聚聚丙烯（PP-B）无规共聚聚丙烯（PP-R）主要性能分子链规整度高，具有良好的耐高温性能，抗低温冲击性差， 耐光老化性能较差较好的低温抗冲击性，低温脆化点为-5，耐高温性差，适用温度范围为060低温抗冲击性一般（0），在高温下也有较好的抗蠕变能力，适用温度范围为080 主要应用领域一般用于化工管路或其他工程用途。一般适用于冷水系统或温度低于60度的低压水系统。广泛适用于建筑物冷热水系统。PP聚丙烯之pph管、PPR管、PPB管区分：PP管材专用料的基体树脂按照分子结构形态的不同可分为均聚聚丙烯（PPH）、嵌段聚聚丙烯（PPB）和无规共聚聚丙烯（PPR）三种。1通过核磁共振分析，获得材料单体质量比和不同序列可判定PPB、PPH和PPR三种不同的聚丙烯pp管材专用料。PPR的单体质量比(P:E)约为96:497:3，且EE和EEE序列含量较低。2通过透射电镜观察材料的微观结构，可以明显的区分PPR和PPB、PE或橡胶改性PPH。PPR具有均相结构，而PPB、PE或橡胶改性PPH则具有明显的海岛结构。3通过DSC分析，可分辨PPR与其他聚丙烯材料。PPR的熔点通常在140145范围，而其他聚丙烯的熔点则远高于PPR。4通过结晶度的测量可鉴别PPR、PPB和PPH。PPR材料具有最低的结晶度。5通过宏观物理机械性能的测定也可鉴别PPR、PPB和PPH。通常PPR材料具有较低的拉伸强度、弯曲弹性模量和维卡软化温度。6通过700cm-1800cm-1波数范围的红外谱图分析可判别PPR、PPB、PPH+PE、PPR+EPDM。PPR在730cm-1波数附近存在一个明显的吸收峰；PPH+EPDM在720cm-1波数附近出现一个吸收峰；PPHPE分别在720cm-1、730 cm-1波数近各出现一个尖锐的吸收峰；而PPB分别在720cm-1、730 cm-1波数附近各出现一个较为缓和的吸收峰。PPRPPR（polypropylene random）管的又叫三型聚丙烯管、无规共聚聚丙烯，采用无规共聚聚丙烯经可挤出成为管材，也可注塑成为管件。聚丙烯无规共聚物也是聚丙烯的一种，它的高分子链的基本结构用加入不同种类的单体分子加以改性。乙烯是最常用的单体，它引起聚丙烯物理性质的改变。PP无规共聚物一般含有 1 7%（重量）的乙烯分子及 99 93%（重量）的丙烯分子，由乙烯分子和丙烯分子同时进行聚合反应而制得的（由PP和PE气相法合成），在聚合物链上，乙烯分子无规则地插在丙烯分子中间，分子量从30万80万不等。一、PPR特性与pp均聚物相比，无规共聚物改进了光学性能（增加了透明度并减少了浊雾），提高了抗冲击性能，增加了挠性，降低了熔化温度，从而也降低了热熔接温度；同时在化学稳定性、水蒸汽隔离性能和器官感觉性能（低气味和味道）方面与均聚物基本相同。性能方面PPR占优，PPR要比PP更柔韧，降低了低温脆性的弱点，不过同样的，PPR的钢性较PP也有所降低。PPR管重量轻、耐腐蚀、不结垢、使用寿命长。1、物理性能：一般地说，无规PP共聚物比PP均聚物的挠曲性好而刚性低。2、化学性能：无规PP共聚物对酸、碱、醇、低沸点碳氢化合物溶剂及许多有机化学品的作用有很强的抵抗力。耐腐蚀、不结垢、卫生、无毒使用PPR管可免去使用镀锌钢管所造成的内壁结垢、生锈而引起的水质“二次污染”。3、阻隔性能：PP共聚物和均聚物都有很低的水蒸汽渗透率（05克/毫升/100平方英寸/24小时）。4、电性能：一般地，聚丙烯有很好的电性能，包括：高介电强度，低介电常数和低损耗因子；然而，电力应用一般选择均聚物。5、保温节能：PPR管导热系数为0.21w/mk，仅为钢管的1/200，应用于热水系统将大大减少热量损失。6、无毒、卫生：PPR的原料分子只有碳、氢元素，没有有害有毒的元素存在，符合食品卫生规定，不仅用于冷热水管道，还可用于纯净饮用水系统。7、耐热、耐压、使用寿命长：PPR管的维卡软化点131.5，PPR管的长期使用温度达95，短期使用温度可达120。在使用温度为70，工作压力为1.0MPa条件下，长期连续使用，寿命可达50年以上，常温下(20)使用寿命可达100年以上。8、轻质高强、流体阻力小：PPR管密度仅为金属管的1/8，耐压力试验强度高达5MPa，且韧性好、耐冲击。由于内壁光滑、不生锈、不结垢，流体阻力小。9、PPR管的主要技术指标如下：密度09g/cm3；弹性模量（20）800MPa；热膨胀系数18104/K；导热系数02W/（m.K）；纵向收缩率2%。10、安装方便，连接牢固：PPR具有良好的焊接性能，管材、管件可采用热熔和电熔连接，安装方便，接头牢固，其连接部位的强度大于管材本身的强度。11、物料可回收利用：PPR废料经清洁、破碎后回收利用于管材、管件生产。回收料用量不超过总量10%，不影响产品质量。12、PPR管5以下存在一定低温脆性。13、PPR管长期受紫外线照射易老化降解。14、PPR管的线膨胀系数较大(0.15mm/m)。二、主要用途1、建筑物的冷热水系统，包括集中供热系统2、建筑物内的采暖系统、包括地板、壁板及辐射采暖系统3、可直接饮用的纯净水供水系统4、中央(集中)空调系统5、输送或排放化学介质等工业用管道系统PPHPPH（Polyproplyene-Homo 均聚聚丙烯，合金聚丙烯管）。PPH 管是以高密度聚丙烯（PPH）为主体加相当的抗氧化剂、抗紫外线剂及色料制造而成。PPH是一种高分子量，低熔流率的均聚聚丙烯，是对普通PP料进行改性，使其具有均匀细腻的Beta晶型结构，具有极好的耐化学腐蚀性、耐磨损、耐高温、抗腐蚀、抗老化和绝缘性好的优质量产品，使它即使在低温下也有优异的抗冲击强度，增加了静液压强度，增进了耐化学品性能。PPH管具有热定型性好、耐高温、抗化学药物性佳，可蠕变、张力大，绝缘性好、不溶于有机溶剂，不干裂，无毒性等特性。适用于化学工厂、电子半导体厂、药品厂、污水处理厂等多种产业。在高酸碱化学产品输送系统、纯水输送系统、饮用水输送系统、污废水输送系统、环境工程及一般管路系统、电信光缆输配管路系统都得到了广泛应用。PPH管其实就是FRPP管的延伸产品，主要是其分子都是由-结晶方式，所以耐高温和耐腐蚀性都比FRPP要强，但价格要比FRPP要贵很多，主要用在钢厂酸洗方面。FRPP和PPH 其80%性能都基本相同。一、PPH特性1、耐化学性：在所有聚丙烯管材中，实验证明()-PPH管具有最强的耐化学性能，可在很大的范围内承受PH值范围在1-14的高浓度酸和碱的腐蚀。2、寿命长：Beta-（）-PPH管具有更长的使用寿命和更高的系统安全性，在额定温度压力状况下，可以安全使用50年以上。3、冲击强度：与传统的（）-PPH管相比较，()-PPH管具有显著的低温抗冲击强度。4、抗应力：pph管具有低的缺口敏感性，高的剪切强度和优异的抗刮痕能力，耐环境应力开裂性能也非常突出。5、耐温：根据实际应用情况，()-PP-H管适用的温度范围从-20至+110。6、耐热保温节能：该产品的导热系数小，具有有较好的保温性能。7、耐压：在所有应用于管路系统的聚丙烯材料中，()-PPH管具有最高的耐压性能（MRS10）。8、高性能：()-PP-H管性能优异、使用灵活的焊接设备以及专业的技术支持队伍不仅可以保证()-PP-H管系统的焊接安装质量，还可以根据需要为客户提供非标产品的定制加工。9、耐磨性：pph管道的耐磨性是钢管的4倍。10、可饶性：pph管道的柔性使得它容易弯曲，工程上可通过改变管道走向的方式 绕过障碍物。11、可靠的连接性能：该产品热熔接口的强度高于管材本体，接缝不会由于土壤移动或载荷作用而断开。12、良好的施工性能：该产品质轻，焊接工艺简单，施工方便，工程综合造价低，能满足复杂的工艺管道。13、卫生、无毒：本产品属绿色建材，用于饮用水管道系统。14、性能参数序号项目要求1短期液压强度（环应力22Mpa，1h,20）不破裂，不渗漏2长期液压强度（环应力5.0Mpa，165h，95）不破裂，不渗漏3纵向收缩率（110），%1.34Charpy冲击23，KJ/50.05Charpy冲击-20，KJ/4.06热变形温度，96.07屈服应力，MPa确保PP-R管材焊接质量的方法和步骤1、必须选择质量合格的热熔焊机。温度控制要正确。PP-R热熔焊接温度为：253-274。如果温度低于253，管子和管件仅仅是薄薄的表面一层的熔化，一旦它们之间进行熔接，其熔接的强度就得不到保证，这就是我们通常所说的假焊现象；反之，如果温度高于274，管子和管件的表面分子遭到高温的破坏，使得PP-R形成稀薄的液体，连接后会使管子内径变小，更重要的是，连接部分会发生脆裂，尤其是在管路系统全部完工后进行通水加压，经常会发生此类问题。恒温时间要长。恒温时间的长短是热熔焊接设备性能好坏的重要标志之一。热熔设备在升温至设定温度后仍有一个热量消耗的问题，特别是在冬季，风口处，即便是在非作业间隙，其热耗也是很大的，而一旦作业时，其管子和管件都在分别消耗热能，这就要求设备有很强的热能储存能力和及时补充能力。2、必须选择合格和合适的焊套。合格的焊套在设计时是充分考虑了管子焊接后的横面结构和焊接深度，以及表面不粘性和表面光洁性。目前，国内生产的用热熔方法焊接PP-R，PPC，PE等给水管的厂家有几百家。由于各家厂家生产的管子所用的原材料，助剂不同，环境条件不同，设备选择不同，使得各家所生产的管子和管件尺寸也不尽相同。因此，各家管材生产厂家及使用者必须选择适合自己管材口径的焊套。对操作者来说，末次焊接后应对焊套表面进行必要的清洁，以免焊接部分有杂质。对于40mm口径以上的管材进行焊接时，由于口径较大，非个人力量所能作业，必须使用机械设备才能保证管子进入管件的深度和直度。我们发现在许多工地上用五至六名工人对一个110mm口径的接口进行焊接，费九牛二虎之力也不能保证管子直度及插入深度，整个管线弯弯曲曲，很难想象在一定的水温和压力下的状况。3、热熔焊接中易发生的问题。应该说严格按照熔接工艺和熔接技术的要求进行施工操作的管路系统，在常温常压下使用是不会有任何问题的。但我们在日常施工中经常发现在管子和管件的连接处会发生爆裂现象或砂眼。主要原因有下列几个方面：热熔焊机温度不正确，太高或太低，使聚丙烯性能发生变化；焊套表面没有处理好，或表面涂层脱落使得与管子接触部分产生砂眼；焊套尺寸不对，设计不对，使得管子的熔化深度与熔接结构不恰当；焊接前没有对管子的焊接表面进行清洁处理；焊接的管子与管件没有保持同心或直线。4、正确的焊接操作规程。热熔焊接前的准备工作对于外径25-110mm的管子要倒角器对管子端口进行15倒角至原管壁厚的一半；用清洁机（或酒精）和刷子对管子的焊接部分表面进行清洁；当预组装的部件做熔接时，连接前在管子与管件所要求的位置上做出标记。40mm口径以上的管材焊接必须使用平面和竖管焊接机；每次溶解后，均要用干布或干纸擦净加热套和加热头，不要用清洁剂。热熔和连接将管子和管件分别插入加热套和加热头后，不要旋转，也不要太快移动（要使材料有足够熔化时间）。加热后，将管子和管件从加热元件上移除，不要旋转加热部分。加热后立即将管子和管件沿轴线往一起压，不要转动。严格遵守热熔焊接标准的保持时间和冷却时间。PE、PP-R管道安装技术（一）、管材和管件的验收1、管材和管件应具有质量检验部门的质量合格证，并应有明显的标志表明生产厂家和规格。包装上应标有批号、生产日期和检验代号。用于生活给水管道的管材和管件应无毒、无味，卫生性指标达到GB-T17219-1998生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价规定的要求。2、管材和管件的外观质量应符合下列规定：（1）管材与管件的颜色应一致，无色泽不均及分解变色线；（2）管材和管件的内外壁应光滑、平整，无气泡、裂口、裂纹、脱皮和严重的冷斑及明显的痕纹、凹陷。（3）管材轴向不得有异向弯曲，其直线度偏差应小于1%；管材端口必须平整并垂直于管轴线。（4）管件应完整，无缺损、变形，合模缝、浇口应平整，无开裂。（5）管材在同一截面内的壁厚偏差不得超过14%；管件的壁厚不得小于相应的管材的壁厚；（6）管材和管件的承插粘接面必须表面平整、尺寸准确；（二）、塑料管和管件的存放：1、管材应按不同的规格分别堆放；DN25以下的管子可进行捆扎，每捆长度应一致，且重量不宜超过50Kg；管件应按不同品种、规格分别装箱；2、搬运管材和管件时，应小心轻放，严禁剧烈撞击、与尖锐物品碰撞、抛摔滚拖；管材和管件应存放在通风良好、温度不超过40的库房或简易棚内，不得露天存放，距离热源1米以上；3、管材应水平堆放在平整的支垫物上,支垫物的宽度不应小于75mm,间距不大于1m，管子两端外悬不超过0.5m,堆放高度不得超过1.5m。管件逐层码放，不得叠置过高。（三）、塑料管道的熔接连接熔接适用于PE（聚乙烯）管、PP（聚丙烯）管的连接，按接口形式和加热方式可分为：1、电熔连接：电熔承插连接、电熔鞍形连接2、热熔连接：热熔承插连接、热熔鞍形连接、热熔对接连接（四）、安装的一般规定1、管道连接前，应对管材和管件及附属设备按设计要求进行核对，并应在施工现场进行外观检查，符合要求方可使用。主要检查项目包括耐压等级、外表面质量、配合质量、材质的一致性等。2、应根据不同的接口形式采用相应的专用加热工具，不得使用明火加热管材和管件。3、采用熔接方式相连的管道，宜采用同种牌号材质的管材和管件，对于性能相似的必须先经过试验，合格后方可进行。4、在寒冷气候（-5以下）和大风环境条件下进行连接时，应采取保护措施或调整连接工艺。5、管材和管件应在施工现场放置一定的时间后再连接，以使管材和管件温度一致。6、管道连接时管端应洁净，每次收工时管口应临时封堵，防止杂物进入管内。7、管道连接后应进行外观检查，不合格者马上返工。（五）、电熔连接：是先将电熔管件套在管材上，然后用专用焊机按设定的参数(时间、电压等)给电熔管件通电，使内嵌电热丝的电熔管件的内表面及管子插入端的外表面熔化，冷却后管材和管件即熔合在一起。其特点是连接方便迅速、接头质量好、外界因素干扰小、但电熔管件的价格是普通管件的几倍至几十倍（口径越小相差越大），一般适合于大口径管道的连接。1、电熔承插连接的程序（过程）：检查 切管 清洁接头部位 管件套入管子 校正 通电熔接 冷却（1）切管：管材的连接端要求切割垂直，以保证有足够的熔融区。常用的切割工具有旋转切刀、锯弓、塑料管剪刀等；切割时不允许产生高温，以免引起管端变形。（2）清洁接头部位并标出插入深度线：用细砂纸、刮刀等刮除管材表面的氧化层，用干净棉布擦除管材和管件连接面上的污物；标出插入深度线。（3）管件套入管子：将电熔管件套入管子至规定的深度，将焊机的与管件连好。（4）校正：调整管材或管件的位置，使管材和管件在同一轴线上，防止偏心造成接头熔接不牢固，气密性不好。（5）通电熔接：通电加热的时间、电压应符合电熔焊机和电熔管件生产厂的规定，以保证在最佳供给电压、最佳加热时间下、获得最佳的熔接接头。（6）冷却：由于PE管接头只有在全部冷却到常温后才能达到其最大耐压强度，冷却期间其它外力会使管材、管件不能保持同一轴线，从而影响熔接质量，因此，冷却期间不得移动被连接件或在连接处施加外力。2、电熔鞍形连接：这种连接方式适用于在干管上连接支管或维修因管子小面积破裂造成漏水等场合。连接流程为： 清洁连接部位 固定管件 通电熔接 冷却（1）用细砂纸、刮刀等刮除连接部位管材表面的氧化层，用干净棉布擦除管材和管件连接面上的污物；（2）固定管件：连接前，干管连接部位应用托架支撑固定，并将管件固定好，保证连接面能完全吻合。通电熔接和冷却过程与承插熔接相同。（六）热熔连接) 1、热熔承插连接：是将管材外表面和管件内表面同时无旋转地插入熔接器的模头中加热数秒，然后迅速撤去熔接器，把已加热的管子快速地垂直插入管件，保压、冷却的连接过程。一般用于4以下小口径塑料管道的连接。连接流程如下：检查切管清理接头部位及划线加热撤熔接器找正管件套入管子并校正保压、冷却（1）检查、切管、清理接头部位及划线的要求和操作方法与UPVC管粘接类似，但要求管子外经大于管件内径，以保证熔接后形成合适的凸缘。（2）加热：将管材外表面和管件内表面同时无旋转地插入熔接器的模头中（已预热到设定温度）加热数秒，加热温度为260，加热时间见下表；)管材