ppr管质量问题及其分析

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1、一、PP-R 管分析PP-R(PolyPropyleneRandom)管，即无规共聚聚丙烯管，是当今兴盛国家普遍承受的型水管材料。PP-R 管道在欧洲已有 10 多年的使用阅历，由于其优良的性能，近几年来其市场占有率遥遥领先于其他塑料水管材料。我国的 PP-R 管材生产及应用也有几年的时间，随着国家大力推广应用化学建材，我国化学建材进入了产业化进展阶段，其中的型塑料管的进展再次消灭的高潮，目前国内在建筑冷热水与采暖中几乎都是承受 PVC-C、PE-X、铝塑管和 PP-R 管，并逐步向 PP-R 管过渡。PP-R 管是当今生产和应用的热点之一。PP-R 管的特点逐步被我国管道工程界认同，PP-R

2、 管除具有一般塑料管质量轻、耐腐蚀、强度高、不结垢、使用寿命长等通用优点外，还具有清洁和无毒、较好的低温抗冲击性能、长期耐热和耐压性、良好的保温存节能性能，是真正的绿色环保建材产品，还具有系统连接和安装便利、管件连接结实，且是永久性的连接等特点。加之 PP-R 管具有优良的性能价格比，因而使其从各种型输水管材中脱颖而出，短短几年时间进展格外快速，应用格外广泛。我国目前有 300 多家 PP-R 管材生产厂，现有建材市场 PP-R 管材多种多样，由于各种缘由，PP-R 管的质量问题还比较突出，致使 PP-R管的优点和特点不能充分表达，影响了管道工程的使用功能，也给相应的工程质量埋下了安全隐患。我

3、国已正式制订并公布了 GB/T18742.2-20232冷热水用聚丙烯管道系统的国家标准，并于 2023 年 1 月 1 日正式实施。该标准正式实施后，我们依据冷热水用聚丙烯管道系统第 2 局部:管材国家标准的技术要求，对市场的 PP-R 管进展了一次全面监视检查，检查结果，总体上 PP-R 管材的质量虽较以往已有不同程度的提高，但是通过抽查生产企业和经销企业的产品总合格率为 70%左右，其中经销企业的产品质量合格率仅为 50%，说明目前市场上销售的不合格 PP-R 管材比例照旧相当高，同时检查觉察的质量问题是多种多样的。2023r 年浙江省化学建材协会托付学建材质量监视检验中心对浙江省局部管

4、材市场进展的产品抽检结果日前揭晓，塑料管材产品的质量状况触目惊心。聚丙烯 PP-R 管抽检合格率仅 10%。现简要分析一下，影响 PPR 管材质量的各种因素： 1、PP-R 管材生产原料PP-R 原料其化学名称为:丙烯-乙烯无规共聚物，由丙烯和乙烯的混合气体进展共聚合，所得到主链中无规分布丙烯和乙烯链段的共聚物。质量良好的 PP-R 原料，应符合 GB/T1888742.1 标准要求，有最小必需强度 SMR 保证值。质量较好的PP-R 原料主要来自 Borealis 和 Hostalen 等公司，所供给的原料有 SMR 保证值， 并且对原料的性能与管子性能间关系有较深入的争论，特别是乙烯含量对

5、管子整体性能的影响。目前市场上 PP-R 料的牌号较杂，性能参差不齐，使用上也有很大的差异，有些牌号的 PP-R 料不太适合用于热水管和压力管，加土某些企业的宣传不太切合实际，极易在币场上造成混乱。2、PP-R 管外观质量问题及其分析.依据国家标准规定，合格的 PP-R 管材外观应做到:色泽应根本全都;内外表 ICI 应光滑、平坦，无凹陷、气泡和其它影响性能的外表缺陷;不应含有可见杂质。国家标准对管材外观质量标准，虽然仅仅是简洁的文字定性描述，但是其全部的定性指标，均能表达管材重要的内在质量。管材外观合格与否，与产品的原料和加工工艺亲热相关，因此管材的外观质量不仅影响管材的美观，而日_影响管材

6、的物理和化学性能，往往打算管材的整体质量。所以管材的外观检验是格外重要的，可以“由表及里”初步推断产品的整体质量。2.1 外观色泽国家标准规定合格的 PP-R 管材外观色泽应根本全都。关于管材的外观色泽质量要求，标准只是简洁原则的规定，但是我们在日常检验中 PP-R 管材外观色泽消灭的问题是多种多样的，有的管材局部变色或外表有斑点，外观色泽不能做到均匀全都;有的外表暗淡无光或外外表有光亮透亮的块状。全部局部变色、外表有斑点、外表暗淡无光、外表有光亮透亮的块状等外观色泽不合格的管材，其物理力学性能指标大都达不到标准要求，在使用过程中简洁裂开。另有少数管材虽然外观光泽光明或彩色明媚，但是这类管材多

7、为伪劣产品，其各项性能指标与国家标准要求相差更远。2.1.1 局部变色，以致外观色泽不均匀全都(1) 成因。PP-R 管材是由 PP-R 树脂经挤出机挤出成型而成。挤出机的作用能使PP-R 树脂从晶体塑化到高弹态，进而再塑化到熔融粘流态这一过程中，假设 PP-R 原料在挤出成型时所受到热量和压力不当，会使原料状态变化时发生分子构型转变。过高塑化温度破坏 PP-R 的分子构造并产生分解变色。同时挤出速度过快， 在机筒内产生较高的摩擦热，使物料温度上升而分解变色。(2) 防治措施。鉴于 PP-R 树脂的特别性能，要求 PP-R 管材挤出加工过程中，应避开塑化温度过高和挤出速度过快，引起 PP-R

8、树脂分子构造的转变。因此对于生产 PP-R 管材的挤出机螺杆的设计要求承受先进的计算机模型，使其有良好的低温塑化力气和最正确挤出速度。要求螺杆的构造能满足 PP-R 物料能在较低的温度和最正确挤出速度下挤出， 并保证塑化质量而不降低挤出量。用于生产 PP-R 塑料管的挤出机的螺杆料筒要用先进的计算机模型准确计算确实定各段压力分布、熔融速率，使其有良好的低温塑化力气。2.1.2 外表斑点，以致外观色泽不均匀全都(1) 成因。造成管材外表斑点的缘由，有可能是由加工原料引起的，也可能是由挤出工艺的缺陷引起的。生产管材的 PP-R 树脂原料中如有水分，可能导致挤出成型管材外表形成斑点。管材在挤出成型加

9、土过程中承受真空槽式定径时，水槽中的管子上如有气泡，也会导致挤出成型管材外表形成斑点。(2) 防治措施。去除原料中的水分或消退水槽中管子上的气泡。为确保水槽管子上无气泡，必需做到:防止水槽的循环泵产生气蚀，水槽中的水面保持在水口以上，增加水槽中水的循环量。2.1.3 外表暗淡无光(1) 成因。此类问题的产生缘由，可能来自原料，也可能由于加工工艺参数不适宜。生产管材的原料中有水分，可能导致管材外表暗淡无光。挤出加工熔体温度不适宜，挤出机挤出的熔融物料不均匀，定径套过短，口模成型段过短等都可能导致管材外表暗淡无光。(2) 防治措施。去除原料中的水分或调整管材加工的工艺参数。其中调整管材加工的工艺参

10、数包括:选择适宜的熔体温度，改善挤出机挤出的熔融物料的均匀性，使用长定径套，增加口模成型段的长度。2.1.4 有光亮透亮的块状(1) 成因。机头温度过高和冷却缺乏。(2) 防治措施。降低机头温度和冷却水开大。2.1.5 光泽光明或彩色明媚正规的 PP-R 管材应是灰色或其它颜色的亚光。但我们在市场抽检中觉察有少数PP-R 管材外观光泽光明或彩色明媚，这类管材是典型伪劣产品，这类管材不是承受 PP-R 树脂生产加土的。这类伪劣产品与正规 PP-R 相比还具有其它一些显著特征:其密度略大，落地声比较动听，手感更光滑。这类伪 PP-R 管的危害很大，使用寿命仅为 1 至 5 年，而真 PP-R 管使

11、用寿命均在50 年以上。2.2 外表缺陷依据国家标准规定，合格的 PP-R 管材内外外表应光滑、平坦，无凹陷、气泡和其它影响性能的外表缺陷。我们在日常检验中觉察 PP-R 管材外表缺陷也是多种多样的，其中有外表粗糙面不光滑、外表消灭气泡和斑点凹坑。管材外表缺陷，常常影响管材的力学性能，从而在管道工程中留下隐患。如有的管材面有凹陷和气泡，在高温高压使用条件下，就会在凹陷和气泡处产生应力集中，引起管道的裂开。2.2.1 外表粗糙不光滑(1) 成因。PP-R 管材在挤出加工过程中，在高温下挤出的管坯，需经真空定径槽的真空定型以及用恰当冷却手段和温度准时冷却定型，方能得到外观质量优良的产品。管材的冷却

12、定型操作，主要是把握真空度和冷却速度两个参数。真空定型的真空度把握确实当与否，将直接影响管材的外表质量，真空度太高使管材外表粗糙;冷却速度过快易在管材内部产生应力，导致管材外表粗糙。另外，PP-R 树脂原料中的含有水分也会导致管材内外外表粗糙。(2) 防治措施。将真空定径槽的真空度和冷却速度调整把握到最正确状态。去除 PP-R 树脂原料中的水分。2.2.2 外表消灭气泡(1) 成因。挤出成型温度对管材制品的质量和产量均有格外重要的影响。温度过高，聚合物分解，外表产生气泡。原料中含有水分，可能导致熔体中消灭气泡，导致管材外表消灭气泡。(2) 防治措施。正确把握管材的挤出成型温度;去除 PP-R

13、树脂原料中的水分。2.2.3 表 ICI 消灭斑点凹坑(1)成因。高温下挤出的管坯，冷却成型时冷却速度对制品的性能有确定的影响， 冷却过快易在管材内部产生应力，并降低外观质量。冷却水流量过大，管子外表就会粗糙，生斑点凹坑。原料中含有水分，可能导致管材内壁消灭凹坑。(2防治措施。将真空定径槽的冷却速度调整把握到最正确状态。除树脂原料中的水分3、不透光性质量问题及其分析.依据国家标准规定，合格的 PP-R 管材，应是完全不透光。在 PP-R 管材的不透光性检测中觉察有的管材消灭略微透光或半透光。检测所觉察的略微透光或半透光管材，经进一步检验觉察该类管材均为伪劣产 品，其管材的树脂成分均为杂牌 PP

14、-R 树脂，这类状况大都是由于少数企业，为追求高额利润，降低本钱，不惜选用低能 PP-R 树脂或其它材料冒充 PP-R 原料。这类管材的全部物理力学和化学性能指标以及系统适应性均远远不能满足标准 要求，假设在工程中使用，其危害是不言而喻的。4、规格及尺寸质量问题及其分析.国家标准对 PP-R 管材的公称外径、平均外径以及与管系列 S 对应的壁厚做了具体规定。管材的规格和尺寸指标是管材的重要质量指标。我们在对 PP-R 管材的规格和尺寸的检验中，管材公称外径、平均外径及壁厚不合格的状况均有发生。公称外径、平均外径的合格与否将影响管材的应用和施工质量，规格和尺寸指标不合格的管材不能与管件很好连接，

15、同时可能降低连接处的耐压强度，留下管道裂开和渗漏的隐患。壁厚的质量也将影响管材的物理力学性能。(1) 成因PP-R 管材在挤出成型加土过程中，在真空定型时，其真空度把握的恰当与否， 将直接影响管材的尺寸精度。真空度太低，对管坯的吸附力缺乏，管坯简洁变形， 而使管材公称外径、平均外径和壁厚产生误差。挤出和牵引速度直接影响管材的壁厚、尺寸公差。挤出和牵引速度过快，造成管材壁厚负误差，挤出和牵引速度太慢，造成管材壁厚正误差。(2) 防治措施将真空定型的真空度调整并稳定在最正确值，真空度的把握与真空槽的密封程度及真空泵性能亲热相关。把握消退挤出成型系统的不稳定性因素，确保挤出和牵引速度的准确恒定。5、

16、物理性能和化学性能质量问题及其分析.国家标准规定 PP-R 管材的物理力学性能和化学性能指标:包括纵向回缩率、简支梁冲击试验、液净压试验、熔体质量流淌速率、净液压状态下热稳定性试验。我们在对 PP-R 管材的物理力学性能和化学性能检验中，觉察有些管材在进展液净压试验时产生裂开和渗漏。液净压试验工程是 PP-R 管材关键的物理力学性能指标，它直接影响管材的使用性能和寿命。(1) 成因液净压试验不合格的主要缘由，既有管材的原料不符合标准要求造成的，也有挤出成型的加工设备和加工工艺参数不标准造成的。原料问题造成进展液净压试验时产生裂开和渗漏的缘由有：(1)按国家标准规定，生产 PP-R 管材应使用符

17、合 GB/T1888742.1 标准要求的正规 PP-R 树脂，原料应有最小必需强度 SMR 保证值。但是有些 PP-R 管材使用质量不符要求的杂牌 PP-R 树脂，这类 PP-R 树脂分子链中的支链太多，缺少 SMR 数据，用其生产的管材耐高温性能差;(2)虽承受符合 GB/T1888742.1 要求的正规 PP-R 树脂，但由于生产治理混乱，生产过程中混进了杂质或水分，以致管材外表存在可见杂质或气泡， 在可见杂质或气泡处会产生应力集中，为此造成管材的液净压试验不合格。挤出成型的加工设备和加工工艺参数不标准造成的管材外表有斑点凹坑和气泡缺陷(本文前面己经提及)，同样在管材外表有斑点凹坑等缺陷

18、处，也会产生应力集中，造成管材的液净压试验不合格。(2) 防治措施使用符合 GB/T1888742.1 标准要求的正规 PP-R 树脂，加强治理防止原料混进杂质或水分。使用符合要求的挤出成型的加工设备和加工工艺参数，防止管材外表产生斑点凹坑和气泡缺陷(本文前面己经提及)。二、PP-R 管材弱点分析用锤子砸的方式来判别真假 PP-R 管材合理吗！有的人认为 PP-R 的全部性能都比 PP-B 或 PP-H 好，所以就用锤子砸的方法来区分 PP-R 和 PP-B 以及 PP-H。这样合理吗、科学吗！先让我们来看看什么是 PP-R、PP-B 吧PP-R 丙烯-乙烯无规共聚物，是将丙烯与乙烯的混合气体

19、进展共聚合，得到主链中无规章的分布着丙烯和乙烯链段的共聚物，丙烯-乙烯无规共聚物中乙烯含量 1-4%承受先进的气相共聚法， 使乙烯在丙烯的分子链中随机均匀聚合PP-B 丙烯-乙烯嵌段共聚物，承受齐格勒-纳塔催化剂，泥浆合成工艺，在单一的丙烯聚合后， 除去未反响的丙烯在与乙烯聚合，生成的为聚丙烯、聚乙烯和末端嵌段共聚物的混合物，这种混 合物既保持了确定程度的刚性又提高了冲击强度，但透亮性和光泽性有所降低，嵌段共聚物的具 体性能取决于乙烯的含量、共聚嵌段的构造PP-H 聚丙烯均聚物，他是聚丙烯经过添加抗冲改性剂而改性而成的他们的性能比较如下性质PP-HPP-BPP-R刚性高中低冲击强度低高中弹性低

20、中高透亮度中低高熔点161165146还有的人认为 PP-R 的刚性应当比 PP-B 以及 PP-H 更好，哪一个厂家的管材软，安装后简洁变形， 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 管道的安装必需严格依据相关的安装规程去做，否则在使用中简洁造成弯曲。同时由于 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。所以从以上我们不难看出，PP-B 的冲击性能要优于 PP-R，而共混改性的 PP-H 的

21、低温冲击性能也可能优于 PP-R，由于其橡胶相能够吸取外来的冲击能量。尤其是在 5以下，PP-R 管材存在确定低温脆性，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。众所周知，PP-B、改性的 PP 和 PP-R 之间的主要区分在于其分子构造和微观相态的不同。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 则是承受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

22、个相。在科学争论上鉴定PP-R 的无规共聚的构造可以承受扫描电镜、红外光谱或者核磁共振等很多方法，但是都需要很特地试验仪器和昂贵的试验费用，在实际工程中 难以应用。再者由于其微观的不同，导致了 PP-R 和 PP-B、改性的 PP 在很多物理性质，使用性能的不同， 但是都不是可以通过简洁的直观的感觉可以区分的，所以通过观看和手感来推断是不行*的，其 在宏观上主要表现在其熔点的不同。区分PP-R 和PP-B、改性的 PP-H，最准确的方法是承受 DSCdifferentialscanningcalorimetry即差示扫描量热法测熔点，而更简洁一点的方法是在 150烘箱内加热 1-2 小时，变形

23、不大的就是 PP-B 或者改性的 PP-H。就单纯的耐热不变形一项，PP-R 是不如 PP-B 的。由于 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，所以其受热更简洁熔融。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 在很多性能上不如 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状况下

24、。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异：允许工作压力表DIN8077 材料类型 S2.5PN20 2050 年 5050 年 7050 年PP-B27.712.15.7PP-H30.918.510.7注：安全系数为 1.25。由此可见，在50的使用条件下，PP-B 的使用压力尚可到达 PP-R 的 2/3，到 70的条件下，其使用压力只能到达 PP-R 的约 1/2 了。可见，承受 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。综上所述，PP-R 的总体使用性能比 PP-B 或者 PP-H 占有优势，但并不是PP-R 的全部性能

25、都优于PP-B。三、PP-R 塑料管和管件的真伪识别方法生产合格的 PP-R 管必需对原料和挤出设备有严格的要求。可以生产冷热水管的PP 专用原料有三种：1、均聚 PP 参与确定量的增韧助剂经共混造粒而成，这种原料称之 PP-H。2、承受 PP 与 PE 嵌段共聚，这种原料称之 PP-B。3、承受先进的气相共聚工艺，PE 在 PP 的分子链中随机、均匀地进展聚合， 这种原料称之 PP-R。用于生产 PP-R 塑料管的挤出机的螺杆料筒要用先进的计算机模型准确计算确实定各段压力分布、熔融速率，使其有良好的低温塑化力气。一般的单螺杆挤出机是不能用来生产 PP-R 管的。目前市场上 PP-R 管 70

26、-80%都不是真正的 PP-R 管。为了帮助用户能从外形和手感上初步识别真伪 PP-R 管和管件。可参照以下几点识别方法：（1） 产品名称：PP-R 的产品名称应为“冷热水用聚丙烯管或“冷热水用 PP-R管”凡冠以超细粒子改性聚丙烯管PP-R或PP-R 冷水管、PP-R 热水管，PP-E管等，非正规名称的均为伪 PP-R 管。（2） 产品测试单位属非专业单位，测试工程内容与 PP-R 管的标准所列内容不符，产品推举部门或产品推广部门，对 PP-R 产品标准不了解或无 PP-R 标准的部门所出具的证书均属伪 PP-R。（3） 伪 PP-R 的密度比 PP-R 略大。（4） PP-R 管呈白色亚光

27、或其它颜色的亚光，伪 PP-R 管光泽光明或彩色明媚。（5） PP-R 管完全不透光，伪 PP-R 管略微透光或半透光。（6） PP-R 管手感严峻，伪 PP-R 管手感光滑。（7） PP-R 管落地声较沉闷，伪 PP-R 管落地声较动听。真正的 PP-R 管应符合标准 ISO/DIS15874.2-1999冷热水用塑料管道系统-PP 其次局部管材管件应符合标准 ISO/DIS15874.2-1999，冷热水用塑料管道系统-PP 第三局部管件；伪 PP-R 管道和管件的性能是无法通过上述标准。应当指出，伪 PP-R 管的使用寿命仅为 1-5 年，而真正的 PP-R 管使用寿命均在50 年以上。