塑料新型管材管件PPR管材工艺加工流程方案.docx

塑料新型管材管件PPR管材工艺加工流程方案

一、原料合成

PPR无规共聚物是在PP主链上无规则地插入不同的单体分子而制的，最常用的的共聚单体是乙烯，含量1%——7%乙烯单体无规地嵌入阻碍了PP的结晶，使其性能发生变化。乙烯丙烯无规共聚物是由乙烯分子和丙烯分子同时进行聚合反应而制得的，所用反应器与生产PP均聚物的一样。乙烯分子比丙烯分子小，反应快于（反应活性约十倍）丙烯。这使催化剂的立体定向性减弱而活性增大，从而导致无规聚丙烯生成量增多。为了减少这种无规物的生成，需要降低反应温度，从而降低催化剂的活性，并减少最终产物中无规异构体的含量，得到一种具有较均衡性能的产品。

乙烯含量高（3%）的无规共聚物在生产过程中处理起来比较困难，也很难在己烷稀释剂中进行聚合反应，因为反应的二级副产品（无规聚丙烯和含乙烯量很高的共聚物）能溶于已烷。这在液体丙烯的本体聚合反应也是一样，尽管溶解度较低。己烷稀释工艺生产出的大量副产品，必须在已烷再循环阶段分离出来，这会增加总生产成本，然而却能得到合少量可溶组分的较清洁的聚合物。在本体聚合工艺中，这些杂质会留在聚合物中，并在处理薄片状材料时带来麻烦。而且，最终共聚产品中含有较多的可溶性杂质。使用有机溶剂进行二次清洗，可除去大部分杂质，但又会提高共聚物的总生产成本。一般地，副产物含量高时，薄片状无规共聚物会变得较粘，当乙烯含量高于3.5%（重量）时，这个问题更突出。

共聚物熔点降低和乙烯含量直接相关。据报导，乙烯含量为7%时，共聚物的熔点低达152°F。X3含量对共聚物熔点的影响比以及更高基因含量的影响更大。它还取决于催化剂本身，及其以X3基团代替以X5基团结合乙烯的能力。

二、性能及结构

1.化学结构

PP无规共聚物一般含有1-7%(重量)的乙烯分子及99一93%（重量）的丙烯分子。在聚合物链上，乙烯分子无规则地插在丙烯分子中间。在这种无规的或统计学共聚物中，大多数（通常75%）的乙烯是以单分子插入的方式结合进去的，叫做X3基团（三个连续的乙烯[CH2]依次排列在主链上0，这还可看成是一个乙烯分子插在两个丙烯分子中间。

另有25%的乙烯是以多分子插入的方式结合进主链的，又叫X5基团，因为有5个连续的亚甲基团（两个乙烯分子一起插在两个丙烯分子中间）。很难把X5和更高的基团如X7、X9等加以区分。鉴于此，把XS和更高基团的乙烯含量一起统计为＞X3%。

无规度比值X3/X5可以测定。当X3以上基团的百分比很大时，将显著降低共聚物的结晶度，这对无规共聚物的最终性能影响很大。共聚物中极高含量的乙烯对聚合物结晶度的影响，类似于高无规聚丙烯含量时的作用。

无规PP共聚物不同于均聚物，因为无规地插入聚合物主链中的乙烯分子阻碍了聚合物分子的结晶型排列。共聚物结晶度的降低引起物理性质的改变：无规共聚物与PP均聚物相比刚度降低，抗冲击性能提高，透明度更好。乙烯共聚物还有较低的熔化温度，这成了它们在某些方面应用时的优点。

无规共聚物含有较多的可革取物和无规PP，以及乙烯含量高得多的聚合物链。这种较高的可革取物含量，视不同的聚合过程，不同程度地存在于所有的商品共聚物材料中，并在满足联邦食品管理局（FDA）关于食品接触的规定上造成困难。

2.主要性能

聚丙烯管分为均聚聚丙烯（PP-H）、嵌段共聚聚丙烯（PP-B）和无规聚丙烯（PP-R）3种。PP——H、PP——B、PP——R管材的刚度依次递减，而抗冲击强度则依次增加。给水用聚丙烯管是用非凡的PP-R制成。PP-R管作为一种新型的管材，具有以下性能特点:

（1）节能PP——R管的生产能耗仅为钢管的20%，并且其导热系数低【0.2W/（m.K）】，也仅为钢管的1/200，应用于热水系统将大大减少热量损失。

（2）耐腐蚀、不结垢、卫生、无毒使用PP——R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”。由于PP-R组份单纯，基本成份为碳和氢，符合食品卫生规定，无毒，更适合于饮用水输送。

（3）耐热、耐压、使用寿命长PP——R管的长期使用温度达95°C，短期使用温度可达120°C。在使用温度为70℃，工作压力为1.2MPa条件下，长期连续使用，寿命可达50年以上。

（4）轻质高强、流体阻力小PP-R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。

PPR管的主要技术指标如下：密度0.9g/cm3弹性模量（20℃）800MPa热膨胀系数1.8X10-4/K导热系数0.2W/（m·K）纵向收缩率2%冲击试验破损率≤10%液压试验短期1，环应力16MPa无渗漏长期95℃，1000h，环应力3.5MPa无渗漏。

3.材料性能

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。它们在温度降至0C时