【正文】 公寓的輸水管道。建筑商品房 (特別是裝修房 ) 內(nèi)管道、水泵房管道、高層和多層建筑給水立柱管和配水干管、屋頂室外明露管道、室內(nèi)明敷及嵌墻管、室內(nèi)埋找平管道、室內(nèi)吊頂 內(nèi)暗設(shè)管、室內(nèi)管道井管窿內(nèi)管道、高層多太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 層建筑入戶支管、冷熱水管、飲用凈水管、水箱池內(nèi)管道、水箱外溢流泄管道、消防噴淋管等。 (2) 工業(yè)供水 用于工業(yè)與高新技術(shù)園區(qū)的輸水管道 ， 含弱酸、弱堿及鹽的工業(yè)水輸送管道 ， 以及對(duì)水質(zhì)衛(wèi)生要求特別高的制藥及食品加工、電子企業(yè)、純水制造企業(yè)水的輸送管道等。 (3) 污水輸送 隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)環(huán)境的重視 ， 各地都在投入大量資金建設(shè)污水處理廠 ， 鋼塑管適用于對(duì)城市生活污水 ， 工業(yè)污水的輸送。如居民生活和賓館飯店廢水、醫(yī)療廢水、石油化工廢水、鋼鐵機(jī)械廢水、電子廢水、電鍍廢 水、皮革屠宰廢水、制藥廢水、食品發(fā)酵工業(yè)廢水、造紙廢水、焦化廢水、化纖紡織印染廢水的輸送管道。 (4) 海水輸送 由于海水中含有氯化鈉等腐蝕介質(zhì) ， 金屬管道與海水直接接觸極易產(chǎn)生腐蝕。鋼塑管可用于海洋工程中海水淡化廠的海水輸送管道 ， 使用海水冷卻的設(shè)備管道 ， 海洋石油鉆井平臺(tái)用管道。 (5) 其它 還可應(yīng)用于機(jī)械、煤氣、天然氣等領(lǐng)域。 鋼塑給水管道的安裝 鋼塑管在安裝方面同鍍鋅鋼管完全相容 ， 在設(shè)計(jì)、施工、安裝工具的轉(zhuǎn) 換方面都可以得到原來安裝鍍鋅管條件的支持。采用螺紋連接安裝工序?yàn)?:裝夾→切 斷→修整→加工螺紋→清理螺紋→接頭和螺紋涂密封膠→接頭連接→修整。切斷鋼塑管時(shí)要避免溫度過高和強(qiáng)力擠壓 ， 保持管端垂直。并對(duì)管口進(jìn)行修整 ， 將螺紋處油漬等污物清除干凈。 鋼塑管的發(fā)展?fàn)顩r與展望 早在 20 世紀(jì) 70 年代 ， 鋼塑管就已在日本等發(fā)達(dá)國(guó)家供水領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用 ， 出現(xiàn)了住友金屬、日本鋼管等一批世界著名的鋼塑管生產(chǎn)企業(yè) ， 鋼塑管僅在日本的年生產(chǎn)能力就達(dá) 30 104 t 。據(jù)新華網(wǎng)報(bào)道 ， 美國(guó)、日本等國(guó)的建筑輸水管道有 80 %～ 90 %的管材采用鋼塑管。國(guó)內(nèi)鋼塑管發(fā)展相對(duì)較遲 ， 20 世紀(jì) 90 年代 ， 浙江 金洲、山東巨力、濰坊邁特等公司開發(fā)生產(chǎn)鋼塑管。經(jīng)過這些年的發(fā)展 ， 鋼塑管已在上海、廣東、江蘇、浙江、福建、山東、天津等省市得到廣泛應(yīng)用 ， 目前在上海新建高層住宅中 90 %的給水管選用鋼塑管。隨著中西部經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 ， 中西部很多省市也開始了鋼塑管的推廣應(yīng)用工作。據(jù)統(tǒng)計(jì)“ ， 十五”期間 ， 我國(guó)每年城市供水管道鋪設(shè)長(zhǎng)度約為 1. 5 104 km ，而我國(guó)正在運(yùn)行的市政公用管道中 ， 城市供水管道有 5. 87 104 km是 20 世紀(jì) 70 年代以前鋪設(shè)的 ， 都已到了或接近使用年限 ， 需要更新改造。目前深圳、上海等發(fā)達(dá)城市建太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 設(shè)的直 接飲用自來水工程 ， 是以居民區(qū)或公共建筑內(nèi)自來水為水源 ， 經(jīng)加工凈化處理達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn) ， 最后經(jīng)管道直接輸送到各家各戶和用水點(diǎn) ， 這項(xiàng)工程也需要大量的綠色環(huán)保供水管道。直飲水工程代表著城市供水的發(fā)展方向 ， 所有這些都為鋼塑管提供了廣闊的市場(chǎng)空間。 由上可知，鋼塑復(fù)合管在目前幾年具有廣闊的發(fā)展空間和優(yōu)越的政策支持，是一個(gè)充滿活力的項(xiàng)目。 第 2 章 配方設(shè)計(jì) 配方設(shè)計(jì)概述 塑料助劑是塑料產(chǎn)品中不可缺少的重要原材料，是在塑料配制及成型加工過程中添加到聚合物中起各種輔助作用的添加劑。它不僅能影響聚合物的 加工特性、使用性能和使用壽命，而且還能降低成本、節(jié)約能源、提高生產(chǎn)率和商品價(jià)值。聚合物與塑料的配方混合機(jī)理是不同于改性的，同樣道理，合成聚合物是所用的助劑也就不在塑料助劑范疇之內(nèi)。常用的塑料助劑，按習(xí)慣和用途劃分為增塑劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、改性劑、填充劑、著色劑、交聯(lián)劑、發(fā)泡劑、偶聯(lián)劑、阻燃劑等等。在配方設(shè)計(jì)中，除滿足制品性能和使用性能要求外，還要掌握聚合物與助劑的配伍性。為了防止因配方設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的制品缺陷，選擇助劑應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。 （ 1）理論和實(shí)踐相結(jié)合，通過經(jīng)驗(yàn)積累， 舉 一反三。 （ 2）制定改善聚合物主要 性能的目標(biāo)。因?yàn)樗芰现鷦┑募尤耄环矫嬗欣谀骋恍阅艿奶岣?，另一方面有損于另一性能。例如在聚合物中加入填料能夠提高剛性和力學(xué)性能，但脆性加大，韌性降低。所以應(yīng)根據(jù)使用要求，權(quán)衡得失利弊，正確的選用助劑。 （ 3）考核助劑與聚合物的相容性能。相容性好，助劑分布均勻，助劑分子難以向制品表面遷移。 （ 4）考核助劑的揮發(fā)性能。尤其是液狀助劑和增塑劑，如果選用高沸點(diǎn)，在擠出溫度下不會(huì)造成大量揮發(fā)，從而提高了增塑或助劑所起的功能效果。 （ 5）考慮衛(wèi)生性能和環(huán)保要求。與人體健康關(guān)系密切的制品應(yīng)選用無毒或低毒助劑或環(huán)保型助劑 。 （ 6）幾種助劑配合使用效果大，我們稱為 “ 協(xié)同效應(yīng) ” ，在配方中應(yīng)盡可能發(fā)揮 “ 協(xié)同效應(yīng) ” 的作用。反之，即稱為 “ 對(duì)抗效應(yīng) ” ，應(yīng)盡量避免。 （ 7）采用最佳的高校混料方法，是提高助劑效果的重要因素。 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 樹脂的性能 ABS樹脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三元共聚物，是科學(xué)家在對(duì)聚苯乙烯改性中開發(fā)的一種新型塑料材料，制備方法歸結(jié)為兩大類，共混法和接枝共聚法。 ABS 外觀是淡黃色非晶態(tài)樹脂，不透明，密度與聚苯乙烯基本相同， ABS 具有良好的綜合物理力學(xué)性能。耐熱、耐腐、耐油、耐磨，尺寸穩(wěn)定，加工性能優(yōu)良， 它具有三種單體所賦予的優(yōu)點(diǎn)。其中丙烯腈賦予材料良好的剛性、硬度、耐油、耐腐，良好的著色性和電鍍性，丁二烯賦予材料良好的韌性、耐寒性，苯乙烯賦予材料剛性、硬度、光澤性和良好的加工流動(dòng)性，改變?nèi)M的比例，可以調(diào)節(jié)材料性能。 的特性 淺象牙色不透明的非結(jié)晶性聚合物 ， 無毒 ， 無臭 ， 著色性好 . 硬而堅(jiān)韌 ， 剛性 ， 耐低溫沖擊性 ， 耐蠕變性 ， 尺寸穩(wěn)定性 ， 耐磨性均好 。線膨脹系數(shù)很小 ， 成型收縮小 ， 表面光澤好 . 電結(jié)緣性能較好 ， 可燃 ， 火焰呈黃色黑煙 ， 有特殊氣味 ， 但不滴落 。耐候性差 ，不耐紫外線 . 耐油 ， 耐酸 ， 堿和無機(jī)鹽 ， 但溶于酯 ， 醛 ， 醚類及氯化烴 ， 且易吸濕 . 和極性樹脂相容性好 ， 可改善 PVC性能等 . 的加工性 ABS的成型加工性能很好 ， 可擠塑 ， 吹塑 ， 注塑 ， 壓延 ， 層合 ， 熱成型 ， 發(fā)泡 ， 涂覆 ， 焊接 ， 機(jī)加工 ， 印刷 ， 電鍍和拋光 ， 也可用于無機(jī)填料填充 ， 與其它樹脂共混 ， 用玻璃纖維增強(qiáng)等 . 助劑的選用 阻燃劑 ABS 塑料是可以燃燒的，而且燃燒放熱量大，還因 燃燒不完全產(chǎn)生煙和有毒氣體 。 維持燃燒的必要條件是：（ 1）燃燒熱的積累足可以保持可燃物的溫度在燃點(diǎn)以上 ；（ 2）有充分的燃燒物；（ 3）有足夠的氧。阻燃的途徑就是要排除這三個(gè)因素中的一個(gè)或幾個(gè)。添加阻燃劑是是塑料阻燃的有效途徑。 阻燃劑的作用是：（ 1）切斷燃燒的鏈反應(yīng)；（ 2）形成隔熱與隔氧的表層 。（ 3）促進(jìn)脫水炭化。 各種阻燃劑及其作用機(jī)理：（一）添加型阻燃劑， 鹵化物通常采用氯化物或溴化太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 物，這在氣相下特別有效，因鹵化物分解產(chǎn)生的鹵化 氫 （溴化 氫 或 氯 化 氫 ），覆蓋在燃料表面，可隔絕空氣和熱，并能抑制燃燒的鏈反應(yīng)。溴化物阻燃機(jī)理如下： 塑料中加入的含溴阻燃劑，遇火受熱發(fā)生分解反應(yīng)，分解產(chǎn)生的溴離子與塑料 反應(yīng)產(chǎn)生 HBr， 溴化 氫 與水反應(yīng)使反應(yīng)活性很強(qiáng)的游離基 ，燃燒速度減慢，直到火焰熄滅。含氯有機(jī)化合物也有相同的效果。 磷酸酯，磷酸酯阻燃劑中有磷酸酯、磷酸氯烴酯等。它們?cè)诠滔嗯c液相時(shí)發(fā)生作用，在分解階段生成磷酸，使塑料脫水炭化，在其表面形成炭膜，以此斷絕空氣。（二）反應(yīng)型阻燃劑，這是含有 CL、 BR、 P等阻燃元素并含有反應(yīng)基的一類化合物。它們與樹脂聚合而賦予樹脂以阻燃性。（三）阻燃助劑，這是一類與添加型或反應(yīng)型阻燃劑并用而使其效果顯著加強(qiáng)的物質(zhì)。主要有三氧化二銻、硼酸鋅等。硼酸鋅的阻燃機(jī)理是在鹵 化物存在下生成 SbCl SbBr3 等氣相鹵化銻，這種比重很大的氣體覆蓋在樹脂表面可隔斷空氣和熱，同時(shí)也有捕捉游離基的作用。 鹵素阻燃劑燃燒時(shí)會(huì)生成大量的煙 、 有毒及有腐蝕性的氣體。有毒的煙氣會(huì)對(duì)人體的呼吸道及其它器官產(chǎn)生危害，甚至引起窒息而威脅生命。發(fā)達(dá)國(guó)家已開始禁止使用各種鹵素阻燃劑。減少或不使用鹵素阻燃劑已成為塑料行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。 磷酸酯類的磷酸酯二苯異辛酯具有比較好的增塑作用，較好的低溫柔順性，并且可適用與食品包裝材料。 抗氧劑 抗氧劑的作用是阻止聚丙烯自動(dòng)氧化鏈反應(yīng)過程的進(jìn)行。也即 供給氫，以除去氧化過程中生成的游離基 R和 ROO的活性使變成 RH 和 ROOH，或使 ROOH 變成 ROH。根據(jù)作用機(jī)理的不同，抗氧劑可分為游離基鏈反應(yīng)終止劑 (也稱主抗氧劑 )和過氧化物分解劑（輔助抗氧劑）兩類。 游離基鏈反應(yīng)終止劑能與氧化過程中生成的活性游離基 R和 ROO結(jié)合，生成穩(wěn)定的化合物和低活性的游離基，從而阻止鏈的傳遞與增長(zhǎng)。 其反應(yīng)機(jī)理如下： 式中 IH 表示游離基鏈反應(yīng)終止劑，生成的 I是低活性游離基，不能再引起鏈反應(yīng)。 有效的游離基鏈反應(yīng)終止劑，應(yīng)使上 述反應(yīng)速度常數(shù) k k2， 大于下述反應(yīng)速度常 HO +HBr H2O+Br Br +RH R +HBr R +IH RH+I K1 ROO +IH ROOH+I K2 ROOH +RH ROOH+R K3 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 數(shù)。游離基鏈反應(yīng)終止劑主要包括受阻酚和仲芳胺化合物。 大分子過氧化游離基鏈傳遞及其與游離基鏈反應(yīng)終止劑反應(yīng)所生成的大分子過氧化物，能與過氧化分解劑作用生成穩(wěn)定的化合物，從而使自由基鏈反應(yīng)完全終止。 過氧化分解劑主要有硫化物，硫脂和亞磷酸酯類等，它們與大分子過氧化物的作用為： 選用主抗氧劑 1010 和輔助抗氧劑 DLTP， 作為 ABS 管材 配方的抗氧劑。 光穩(wěn)定劑 大多數(shù)聚合物在太陽光長(zhǎng)期暴曬下會(huì)變色、變脆、性能 下降，這種廣化學(xué)反應(yīng)后就伴生表面開裂、催化而失強(qiáng)，電性能下降。添加各種光穩(wěn)定劑就能延緩這種過程的發(fā)生，防止光氧老化，而使制品壽命延長(zhǎng)，常用的光穩(wěn)定劑按其作用機(jī)理可分為四類。 （ 1）紫外線吸收劑，它能有效吸收波長(zhǎng)為 290~410mm 的紫外線，先于聚合物吸收紫外線的能量通過它自身原子中電子結(jié)構(gòu)的重排將輻射能轉(zhuǎn)化為熱能而耗散于大氣中，一旦釋放出能量，原子有回到原來狀態(tài)。常用的紫外線吸收劑有二苯甲酮類的 UVUV531。水楊酸酯類的 BAD、 TBS、 OPS。笨并三唑類的 UVP、 UV32 UV327。三嗪 類的三嗪 三嗪 三嗪 5 等。 （ 2）猝滅劑。又稱能量轉(zhuǎn)移劑，是通過分子間的能量轉(zhuǎn)移來消耗能。未被遮蔽或吸收的紫外線被聚合物吸收后，使聚合物處于不穩(wěn)定的 “激發(fā)態(tài) ”，為了防止其進(jìn)一步產(chǎn)生自由基，猝滅劑能夠從受激聚合物分子上將激發(fā)能消除，使之回到低能狀態(tài)。這類光穩(wěn)定劑對(duì)聚合物的穩(wěn)定效果很好，與紫外線吸收劑并用，有很好的協(xié)同效應(yīng)。常用的品中有二硫代氨基甲酸鎳類的 NBC。硫代雙酚 A 類的 AM101。膦酸單酯鎳類的 2022。 （ 3）自由基捕獲劑。它能捕獲高分子中生成的活性自由基，從而抑制光氧化過程，達(dá)到光穩(wěn)定劑 的目的。新一類的光穩(wěn)定劑主要是受阻胺光穩(wěn)定劑（ HALS） ， 其穩(wěn)定效果比紫外線吸收劑要高 2~3 倍。 HALS 有猝滅劑的功能，還能夠分解過氧化物，而且自身生成穩(wěn)定的氮氧自由基，氮氧自由基又能消除在氧化過程中生成的大分子游離基和過氧游離基，穩(wěn)定性能較高。我國(guó)塑料用光穩(wěn)定劑產(chǎn)品中有 80％的 HALS，主要品種有GW5 480、 54 508 等。光屏蔽劑。能減少紫外線對(duì)材料的投射作用，使光不能投入聚合物內(nèi)部，從而起到保護(hù)聚合物的作用，具有這種性能的物質(zhì)很多，如炭黑、氧化鋅、二氧化碳、氧化鈦等。 ROOH+(R?O)3P ROH+(R?O)3P=O ROOH+R?SR? ROH+R?SOR? ROH+R?SO2R? ROOH+R?SOR? 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 選用三嗪 5 作為 ABS 管材 的光穩(wěn)定劑 。 填充劑 填充劑來源廣泛，價(jià)格低廉，用它填充到聚合物中，改進(jìn)塑料制品的性能、降低制品的成本，有著十分顯著的效果。隨著填充劑相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，賦予它的不僅僅是致廉劑，更重要的是功能助劑，填充劑對(duì)填充后的聚合物所產(chǎn)生的影響與填充劑某些性能有關(guān)。粒子的形狀為球型對(duì)復(fù)合材料影響較小，粒子形狀為板形、薄片形、針形、不定型的，則對(duì)復(fù)合材料影響較大，所制得的制品具有異向性。粒徑大小又影響加工性能和制品物性，粒子小的在混合時(shí)需要能量較大，流動(dòng)性能較差，擠出加工性能降低，但制品的光滑性和強(qiáng) 度有所提高；反之，粒子大分散性和流動(dòng)性較好，但制品表面不光滑，而且彎曲時(shí)產(chǎn)生泛白現(xiàn)象。水分含量高的，在加工時(shí)會(huì)導(dǎo)致分散不好，