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PVC-M管与PVC-O管概况

来源:环亚在线app-环亚娱乐登录平台|下载首页浏览量:450日期:2018-06-28

一、术语名称

1、PVC-M是改性聚氯乙烯管,PVC类管材产品的改性产品——PVC-M管的抗震性能与PVC-U相比,有过之而无不及。

2、PVC-O,中文名双轴取向聚氯乙烯,是PVC管的最新进化形式,通过特殊的取向加工工艺制造的管材,将采用挤出方法生产的PVC-U管材进行轴向拉伸和径向拉伸,使管材中的PVC长链分子在双轴向规整排列,获得高强度、高韧性、高抗冲、抗疲劳的新型PVC管材。

二、产品概况

2.1、PVC-M改性聚氯乙烯管:抗冲改性聚氯乙烯(PVC-M)管是在PVC-U材料的基础上加入适当的改性剂,以共混改性的方式生产而成的,可以在不降低强度或稍降低强度的前提下显著地提高韧度,使材料具有优异的抗冲性、抗开裂性。饮水用PVC-M管材符合CJ/T2722008《给水用抗冲改性聚氯乙烯(PVC-M)管材及管件》的要求。

2.1.1、PVC-M优势:

    1、优异的抗冲性能

  PVC-M管材的柔韧性得到了大幅度增强,而良好的韧性提高了管材的抗冲击性能,从而有效抵抗安装和运输过程对管材的外力冲击,提高了管材抗外力破坏能力。

  以dn200mm管材为例,在0℃下的落锤冲击试验,PVC-U管材和PVC-M的冲击高度均为2米,但PVC-M的冲锤质量为10kgPVC-U的冲锤质量仅为2kg。显然PVC-M承受的冲击能量远远高于PVC-U管材,说明PVC-M的韧性远高于普通PVC-U管材。

  PVC-M管材22℃、20m快速冲击试验更具说服力。标准要求在22℃下进行试验,落锤质量为330kg(dn200mm为例,冲锤质量达20kg),冲击高度为20m,试验要求所有试样不发生脆性破坏为合格,而PVC-U管材则没有这项要求。经过系统的对比测试发现: PVC-M管材受冲击后均为韧性破坏,在管材外壁上冲出一个小坑,管材本体并未受到损害;但在同样条件下做试验,PVC-U管材受冲击后则发生碎裂。

  虽然在塑料管道施工技术规程中严禁对管材进行抛、摔、滚、拖,但管材在实际装卸运输以及安装过程中难免受到外力撞击, PVC-M则能有效地抵抗外力冲击保证管道安全。

    2、优异的抗开裂性能和耐点载荷的能力

  在实际中管材难免受到损伤,或者因为铺设不好产生应力集中,抗开裂性能差的管材就容易导致管道渗漏、破裂,并会因为裂纹扩展而发生脆性破坏。经验证明过去PVC-U管道的多数事故是“低应力脆断”,也就是抗应力开裂性能差。

  3、可以互相对焊接

2.1.3、PVC-M管的性能:

    1.物理性能

  

 技术指标

 维卡软化温度

 80

 纵向回缩率

 5%

 二氯甲烷浸渍试验

 15℃±1℃,30min,表面无变化

    2.力学性能

  

 技术指标

 落锤冲击试验(0℃)

 TIR5%

 落锤冲击试验(22℃)(dn 110mm

 不发生脆性破坏

 液压试验

 无破裂、无渗漏

 切口管材液压试验

 无破裂、无渗漏

 C-环韧度试验

 韧性破坏

    3.系统适用性试验

  

  

 连接密封试验

 无破裂、无渗漏

 偏角实验

 无破裂、无渗漏

 负压试验

 无破裂、无渗漏

 注:仅适用于弹性密封圈连接方式

    4.PVC-M管材20米落锤试验

    公称外(m

    重锤质量(kg

        冲击高度(m

110-140

10

20

160

15

180-280

20

315-400

25

>400

30

2.2、PVC-O,中文名双轴取向聚氯乙烯,是PVC管的最新进化形式,通过特殊的取向加工工艺制造的管材,将采用挤出方法生产的PVC-U管材进行轴向拉伸和径向拉伸,使管材中的PVC长链分子在双轴向规整排列,获得高强度、高韧性、高抗冲、抗疲劳的新型PVC管材。

2.2.1、生产原理及理论

    1、高分子材料的拉伸取向机理

    高分子材料的拉伸取向过程是材料在玻璃化温度与熔融温度之间(一般在软化点附近)的温度条件下,在外力的作用下,分子从无序排列向有序排列的过程。高分子分子链由于实现了有序排列,材料由各向同性转变为各向异性,即材料沿分子取向方向的强度大大增加,而垂直于拉伸方向的强度大大减小,也就是说,材料通过拉伸取向,将垂直于拉伸方向的强度叠加到沿分子取向方向的强度上。双轴拉伸是材料通过双向拉伸,将垂直于双向拉伸这个拉伸面的强度叠加到拉伸面方向的强度上,由此增加了材料拉伸面方向的强度。高分子材料的拉伸取向厂定要在玻璃化温度与熔融温度之间进行,如果低于玻璃化温度,分子链处于被冻结状态,在这个温度条件下进行拉伸,只会造成材料受强迫拉伸而破坏。如果高于熔融温度,分子链能自由运动,受拉伸的分子链不能实现取向作用。只有在玻璃化温度与熔融温度之间,最好在材料软化点附近,才能实现和保持最有效的分子取向。

    2、比率和拉伸速率

    拉伸取向,用通俗的话来讲,就是将卷曲的分子链拉直并沿拉伸的方向排列。适当增加拉伸比率,则分子取向程度加大,材料的强度也同时加大。但过分加大拉伸比率会导致材料的破坏,用通俗的话来讲,就是材料的分子链被拉断,材料受到了破坏。另外,如果拉伸温度偏高,拉伸速率过低,分子链在拉伸的过程中会产生松弛,即分子链在拉伸的过程中有足够的时间和能力回复到原来的卷曲状态,使取向程度降低。因此,要获得较为理想的取向度,应当制定合理的拉伸温度和较快的拉伸速率,并及时将拉伸后材料的温度降低到玻璃化温度以下。

    3、PVC-U管材的双轴拉伸

    PVC属于非结晶型的无定型塑料,由于分子中的氯具有较大的极性,因此呈刚性,玻璃化温度较高,没有明确的熔点。这种性能的管材,与其他结晶型的聚烯烃管材相比,较适合于进行双轴拉伸取向。PVC管材在成型过程中很容易进行单轴拉伸取向。 PVC管材在成型过程中很容易进行单轴拉伸取向,即轴向拉伸取向,只要增加管材牵引和挤出的速比即可实现这种取向。但这种轴向拉伸取向对管材的性能来讲是毫无意义的,因为它虽然通过拉伸取向增加了管材取向的强度,但却降低了管材径向(即环向)的强度,这对于塑料管材,尤其是给水管材来说,是十分有害的,因为它会大大降低管材的液压爆破强度,这也是管材的质量标准中要规定管材的纵向回缩率一定要小于等于5%的原因。 理想的拉伸取向应当是双向的,即双轴拉伸取向,通过双轴拉伸取向,既增加了管材的轴向强度,同时也增加了管材的径向(即环向)强度。也就是说,通过双轴拉伸取向,提高了管材的整体性能。在管材材料强度大大增加、管材原有液压爆破强度基础上,通过降低壁厚的方法节省原料,降低产品的成本。

2.2.2、产品性能

    1、PVC-O管优良抗冲击性能

    2、超高的强度:管材壁厚仅为普通PVC-U管材的一半,但强度达到4倍。

    3、拥有卓越的弹性

   在管材直径方向上可以承受的变形达到管材内径的100%。当管材受到挤压后,管材可以迅速恢复原形,从而使得施工过程中因砂石挤压或机械冲撞而造成的破坏风险降至最低。同时,卓越的韧性使得管材极为适合于S形管线的铺设。

    4、具有良好的耐低温脆性

  即使在-25 ℃的冰冷环境下,其吸取冲击的能力也没有明显变化,从而扩大了管材的使用地区,延长了管线施工的窗口。

  5、具备优良的抗开裂能力。

  管材对缺口不敏感,网状的管壁结构可以有效阻止裂纹和划痕的延伸,外界对管材本体造成的破坏点不会扩展。消除了管线快速开裂及慢速开裂的现象,从而极大地保证了管网的安全,并延长了产品的使用寿命。

  6、具有优良的抗水锤能力

  管材的波速远低于传统管材,比铸铁管低4倍,这意味着减少了因水压和水量变化而形成的水锤,从而减少乃至消除了打开和关闭水网时爆管的可能性;同时,在水网运行时,也对水网的各个部件形成了保护。

  7、具有便捷的连接性

  管材采用柔性连接,不仅施工安装简单快速,而且确保管线安装完毕后接头不会移位,管线水密性好,漏失少,珍贵的水资源得到有效输送。

  8、具有环保节能性

  管材管壁仅为传统塑料管材的一半,增大了内径和输水断面面积;同时太极蓝管卓越的生产设备和工艺使其内壁要远比金属管材光滑,这不仅减少了水头损失,而且管线中沉积物亦难于附着于内壁。这意味着同样外径的太极蓝管,要比传统管材输水流量提高15-40%

2.2.3、管材性能要求,见表1.和表2.

                                   表一

测试项目

技术要求

试验方法

轴向拉伸强度(MPa

48

GB/T  8804/ISO 6259

环刚度(kN/m2

>4

GB/T  9647/ISO 9969

落锤冲击试验(0℃)a

TIR10%

GB/T  14152/ISO 3127

a  PVC-OPVC-U管材的落锤冲击试验冲能对比详见表2

                                      表二

公称外径dn

PVC-O管材

PVC-U管材

落锤质量(kg

冲击高度(m

落锤质量(kg

冲击高度(m

110

6.3

2

1.0

1.6

125

6.3

2

1.25

2.0

140

8

2

1.6

1.8

160

8

2

1.6

2.0

180

10

2

2.0

1.8

200

10

2

2.0

2.0

225

12.5

2

2.5

1.8

 

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