说到聚丙烯,大家马上会想到PP-R,因为大部分人家里都安装了PP-R水管。但是,聚丙烯可不止PP-R一种。那么,聚丙烯有哪些类型?它们的区别是什么?家装水管为什么大都是PP-R管?
聚丙烯类型
聚丙烯(Polypropylene/PP)是丙烯通过加聚反应而成的聚合物,也是密度最小的热塑性树脂。聚丙烯分为均聚聚丙烯(PP-H)、嵌段共聚聚丙烯(PP-B)和无规共聚聚丙烯(PP-R)。
PP-H
由丙烯单体聚合而成(-P-P-P-P-P-P-P-P-P-P-P-P-P-P-P),分子链规整度高,因此材料的结晶度很高。PP-H又称一型聚丙烯。
PP-H的强度、耐高温性优良,但韧性、抗冲击性及长期热稳定性较差。PP-H可用于打包带、刷子、绳索、编织袋、玩具、电器用品、家庭用品、收纳盒、包装纸膜等产品。
PP-B
丙烯和乙烯共聚而成(-P-P-P-P-P-E-E-E-E-E-P-P-P-P-P),不同单体分组在一起并形成一定的结构,分子链较为有序,乙烯含量一般为7~15%。PP-B又称二型聚丙烯。
PP-B兼具刚性和柔韧性,但耐温性、透明度、耐腐蚀性及高温抗氧化性较差。材料可用于保险杆、薄壁产品、婴儿车、运动器材、行李箱、电池盒等。
PP-R
由丙烯单体和少量乙烯单体(1-4%)在加热、加压和催化剂作用下共聚而成(-P-P-P-E-E-P-P-P-P-P-E-E-E-P-P),乙烯单体无规、随机地分布到丙烯长链中。PP-R又称三型聚丙烯。
乙烯的无规加入降低了聚合物的结晶度和熔点、显著改善了材料的性能。PP-R的综合性能最好,耐腐蚀、强度高、耐热性好、低温韧性极佳。PP-R可用于管材、收缩膜、点滴瓶、高透明容器、一次性针筒等。
不同PP管道特性及应用
无论是PP-H、PP-B,还是PP-R材料,都可以用于制造管道系统。但不同类型的PP管道,其物理化学性能及应用领域自然也不相同。
耐温性
PP-H 管耐高温性强,长期使用温度可达 95℃,短期使用温度可达 110℃;PP-R 管耐温性稍逊于 PP-H 管,长期使用温度为 70℃,短期使用温度可达 95℃;PP-B 管耐温性相对较低,长期使用温度为 60℃,短期使用温度为 80℃左右。
耐压性
PP-H 材料分子结构规整,结晶度高,具有较高的强度,在同等条件下管道能承受更大压力;PP-R 管耐压性也很优秀,但略低于 PP-H 管;PP-B 管耐压性相对较弱。
抗冲击性
PP-H 管材料结晶度高,低温抗冲击性较差(较脆);PP-R 管低温抗冲击性要优于PP-H管,低温脆化点在 0℃左右;PP-B 管的低温抗冲击性最佳,低温脆化点为 – 5℃左右。
柔韧性
PP-H 管的柔韧性较差,安装时需要更多的管件和连接方式来适应不同的安装需求;PP-R 管具有更好的柔韧性,在安装过程中更易于弯曲和连接,能适应一定程度的地形变化和复杂的安装环境;PP-B 管的柔韧性介于 PP-H 管和 PP-R 管之间。
使用寿命
PP-H管 和 PP-B管在长期使用过程中,其强度会有明显下降,尤其是PP-H管易受紫外线、臭氧等环境因素影响,导致老化、开裂、变形等问题,使用过程需注意防护。PP-R管性能具有长期稳定性,使用寿命长达50年以上。
应用领域
PP-H 管主要应用于化工、石油、制药等对耐高温、耐高压要求较高的工业领域,以及一些有严格要求的特殊应用,如高温废水排放、腐蚀性介质输送等。
PP-R 管的综合性能最佳,可广泛应用于建筑给排水、暖通空调等民用领域。由于其柔韧性好、安装方便,特别适合在家庭装修和小型建筑项目中使用,因此,在家装管道市场上,PP-R管道占据着统治性的地位。当然,PP-R管也可用于工业设施中。
PP-B 管通常适用于冷水系统或温度较低的低压水系统,也可用于对耐温要求不高的一些排水、灌溉等领域。
PP-R管道发展史
聚丙烯是一种相对年轻的塑料,1954年被首次合成。随后,第一代聚丙烯管道PP-H管开始在欧洲进行工业应用,这为 PP-R 管道的诞生奠定了基础。
PP-H管低于10℃时易脆裂,所以不能用作冷水管。第二代聚丙烯管道PP-B管韧性强,0℃也不易脆裂,但高于60℃易破裂不能用于热水管。此时,技术还在不断改进,尚未形成成熟的 PP-R 管道。
1978 年,德国阔盛依靠独立实验室成功研发出了Fusiolen® PP-R原材料,并制造了全球第一根PP-R管道。PP-R管作为第三代聚丙烯管道,综合了PP-H管和PP-B管的优点,性能突出,更好地满足了人们在饮用水、暖通空调、工业、造船和消防等领域的管道使用需求,在全球范围内得到了迅速的推广应用。aquatherm阔盛也成为了聚丙烯管道行业的领导者和标准制定者。
近年来,德国阔盛还研发并制造了更高端的PP-RCT管。PP-RCT即结晶改善型无规共聚聚丙烯,是下一代PP-R材料,在耐热、耐压、韧性等方面均有大幅提升。PP-RCT管能在90℃、1.0MPa下使用50年,比PP-R管使用温度高出20℃,承压性高出1-2S级别。
PP-R管道的发展史是一段充满创新与进步的历程。自诞生以来,便以优异的性能逐渐取代金属管道,成为应用最广泛的现代管道系统之一。特别是在生活饮用水领域,PP-R管道更是因性能出色、安装容易及价格实惠的优势已成为市场上最主流的管道选择。PP-R管是聚丙烯管道发展史上的重要里程碑,也是德国阔盛为人类给水事业做出的杰出贡献!