【正文】 s)管子和管件的塑料——臺(tái)聚合物和(或)聚合物的摻合物或兩者兼有之，其中丁二烯最小含量為晰，丙炳脂最小含量為15％，苯乙烯和(或)苯乙烯的代用品或兩者的最小含量為15％，所有其它各種單體的最大含量不超過5％，另外還有潤滑劑，穩(wěn)定劑和著色劑。橡膠應(yīng)采用聚丁二烯和(或)丁二烯—苯乙烯(苯乙烯最大含量為25％)類和(或)丁脂橡膠類。塑料管子工業(yè)按下述定義來區(qū)分這些管子的塑輯并弄清楚它們之間的不同點(diǎn)。y的溫度下使用。F的水，為800、1000、1250和1600磅／英寸‘。所以ABs塑料是—種竄切性和抗沖擊的塑料，易十模壓和擠壓n AB59g料與I型聚氯乙烯材料類似，作為管道材料它的適用范圍很廣，質(zhì)地較堅(jiān)硬，易于模壓和擠壓成形，并且在室溫和低溫下具有很高的拎擊強(qiáng)度。 丙烯脂—T二烯—笨乙烯 丙烯臘—丁二烯—苯乙烯(ABS)塑料是由苯乙烯—丙烯睛(S—AN)共聚物同由S—AN和聚丁二烯反應(yīng)生成的共聚物化合而成或在某些工藝過程個(gè)由丙烯肪、丁二烯和苯乙烯一起反應(yīng)所生成的共聚物。它們的水壓設(shè)計(jì)應(yīng)力，對(duì)于73。這是一個(gè)基本實(shí)例，在短時(shí)(一般小于10分鐘)測得的強(qiáng)度性能，不能用以預(yù)測長期強(qiáng)度，例如，這些長期強(qiáng)度應(yīng)在超過1000小時(shí)或更長的試驗(yàn)期間所測得。E型材料在短時(shí)性能方面被考慮作為一類，但在長期水壓設(shè)計(jì)應(yīng)力的基礎(chǔ)上被分成兩類；即對(duì)于73。 R型或中密度復(fù)合凱其柔性比較小些(稍微堅(jiān)硬些)，稍硬一些，比I型材料有較高的耐熱性。它主男用于內(nèi)應(yīng)力小的小尺1f敞口端管道和低壓頭(基本上為敞口端)灌瀝用管道。 I型或低密度材料比較軟，有柔性(不堅(jiān)硬)僅適用于較低的圓周應(yīng)力，對(duì)于73。最近高密皮的類型又被分為I型和w型。 當(dāng)考慮美國和歐洲材料時(shí)，聚乙烯的標(biāo)志有時(shí)會(huì)發(fā)生混用。管材中摻入其它組分的數(shù)量很少，一般添加2％的發(fā)黑。由于它們的耐化學(xué)性能太好，所以不能采用溶劑牢固地膠接，而且其表面如不經(jīng)特殊處理，連粕合劑也涂不上。F時(shí)的水壓設(shè)計(jì)應(yīng)力為20 oo磅／英寸’，在180。I／的溫度。例如t型聚氯乙烯管材在耐化學(xué)性能和長期水壓強(qiáng)度方面接近于I型復(fù)合物；另一種t型復(fù)合物，則相對(duì)地耐化學(xué)性能差，并且長期水壓強(qiáng)度只有該類型中強(qiáng)度高的品種的50％。5的爾，損循不同復(fù)合構(gòu)的配方，通常水壓設(shè)月應(yīng)力相應(yīng)較低，分別為I 000、1撼0，160 0或2000澇／英lr2；它的耐熱性能耍比I型和W型低得多。F，而實(shí)際溫度的極限應(yīng)按流體和壓力的要求而定。F的水，其水壓設(shè)計(jì)應(yīng)力為2000磅／英寸2，并且能耐多種化學(xué)品。這種材料因具有較高的熱變形溫度，有時(shí)被稱為高溫聚氯乙烯。這類改進(jìn)沖擊性能的材料被稱為I型聚氯乙烯(北美)或橡膠改性聚氯乙烯(歐洲)。在I望聚氯乙烯復(fù)合物中添加其它樹脂或改性劑(如ABS、CPE或丙烯酸樹脂)，形成一種具有改善抗沖擊性能和較低的抗化學(xué)性能復(fù)合物。高強(qiáng)度的聚氯乙烯復(fù)合物，它的短期強(qiáng)度和長期強(qiáng)度取決于不含增塑劑和最小的滲合成分。不過，復(fù)合物的主要成分是聚氯乙烯樹脂，它使這些塑料擁有其基本特性。但并非所有復(fù)合物均含有這些成分，并且不同復(fù)合物的各種成分的比例也不一致。當(dāng)前用在管道方面的主要熱塑性塑料按使用量排列，順序如下： 1．聚氯乙烯 PVC 2．聚乙烯 PE s．丙烯晴—丁二烯—苯乙烯共聚物 4．苯乙烯—橡膠塑料 SR 5．聚丁烯PB 6．聚丙烯 PP用許多其它的熱塑性塑料制作的特殊用途的管子需要特殊訂貨。需要注意的是：當(dāng)生物體能得到足夠的營養(yǎng)，理想的生長條件，并且新陳代謝的產(chǎn)物是控制在位它們不會(huì)毒害生物體(在個(gè)別情況下、在個(gè)別特殊情況下和沒定的情況下)，那么由細(xì)菌和霉菌所引起酌新陳代謝的產(chǎn)物可積聚到一定的數(shù)量，它們將會(huì)損害玻璃、金屬、陶瓷制品和各種有機(jī)材料。用于塑料管道的配方，一般不會(huì)遭受細(xì)菌和霉菌的侵蝕。在大多數(shù)塑料中所用的基本聚合物或樹脂不會(huì)直接受細(xì)菌和毒菌的侵蝕，因?yàn)樗芰喜荒茏鳛檫@些生物體的食物。但由于塑料比較柔軟，彈性模數(shù)低，故單純溫度的作用并不像預(yù)期那么大。塑料的熱膨脹系數(shù)比許多其它材料為高，它是金屬的6至10倍。它們的低熱傳導(dǎo)性能，使熱損失(或得到熱量)很少；這樣在油料輸送過程中要比采用其它具有高導(dǎo)熱系數(shù)材料制成的管子使物料的溫度保持得更為均勻。多數(shù)塑料具有高抗沖擊性能，這同它們固有的柔性結(jié)合在一起從而產(chǎn)生了一種高韌性。雖然有的塑料比其它塑料更柔軟些，例如聚乙烯與I型聚氯乙烯相比；但當(dāng)塑料與混凝土、粘土或鑄鐵相比較，則塑料都比較柔軟。塑料的密度比其它管道材料要低得多，制成的塑料管子便于運(yùn)輸和鋪設(shè)。對(duì)于有機(jī)溶劑的作用，隨塑料品種和成分的不同變化很大，例如，多數(shù)酸類和酮類對(duì)聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)管子成分無影響，但大多數(shù)配類和酮類可以溶解醋酸—丁酸纖維素(CAB)。對(duì)于中性鹽溶液例如氯化鈉，其影響與單純是水的情況相同。所吸收的水量和產(chǎn)生的影響隨塑料品種和配方而各異。用熱塑性塑料制成的產(chǎn)品，可以將它粉碎成顆粒狀重新進(jìn)行模塑；而熱固性塑料，當(dāng)固化后，就不能再次模塑成形。熱塑性塑料就是能夠在溫度升高時(shí)變軟，溫度降低時(shí)變硬，可反復(fù)進(jìn)行這樣的過程。塑料的另一個(gè)重要方面就是溫度與壓力的結(jié)合，在此情況下，物料將流動(dòng)，因此可以模塑成各種形狀，如管件，也可擠壓成各種型材，如管子。在塑性狀態(tài)下，塑料和其它材料的成功運(yùn)用，需要進(jìn)行正規(guī)的工程設(shè)計(jì)。所以，一種聚氯乙烯管子的成分，在60至70秒內(nèi)，它在水壓(圓周)應(yīng)力7500磅／英寸2下破壞，1000小時(shí)內(nèi)，在5600磅／英寸2圓周應(yīng)力下破壞，在100000小時(shí)(11．43年)內(nèi)，為4500磅／英寸2，在50年內(nèi)，為4100磅／英寸’；在88000000年內(nèi)，為2000磅／英寸2。這后者的條件，稱為塑性狀態(tài)—即應(yīng)力—應(yīng)變或負(fù)荷—變形的性質(zhì)與時(shí)間有關(guān)。所以若一根鋼棒的抗拉強(qiáng)度是在室溫下測量，以在5分鐘或5周(50400分鐘)內(nèi)使鋼棒斷裂的速率施加裁荷，則所測得的抗拉強(qiáng)度基本一致。最初對(duì)這些材料選用“塑料”一詞是由于這些材料在常溫或接近常溫時(shí)呈塑性狀態(tài)(一個(gè)非常陳舊的觀念)，而多數(shù)材料是在某些溫度下呈塑性狀態(tài)。這個(gè)定義對(duì)于不熟悉化學(xué)、整合學(xué)或有關(guān)工藝學(xué)的人們是不夠的?！熬酆衔铩焙汀熬酆系摹眴卧~如與“塑料”連在一起使用時(shí)，指的是用一般術(shù)語描述它們性質(zhì)的基本物理—化學(xué)原理。按工藝和工程方面分類，聚合物可以分成各種材料類別：即塑料、橡膠、紡織品、紙、木材、皮革、粘合劑、涂料、瀝青材料、漿糊和糊精、纖維素、酪素等。術(shù)語： “聚合物”或“聚合學(xué)”，對(duì)熟悉這些材料基本理論知識(shí)的人是經(jīng)常使用的。應(yīng)加以說明的是在塑料工業(yè)中， “樹脂”和“聚合物”二者可通用。許多塑料管道在使用中失敗的原因可以追溯到由于選錯(cuò)品種和(或)配方、處理錯(cuò)誤或不適當(dāng)?shù)墓こ淌┕ざ鸬?。因此本文的論述將主要限于管道?yīng)用力面有關(guān)的特種塑料及其性質(zhì)。淋浴簾子和墊片材料是一種類似橡膠的軟性材料而管子材料則是堅(jiān)硬和剛性的。塑料不僅因化學(xué)類別不同，其性能變化很大，而且在同一化學(xué)類別中差別也不小?！睹绹芰瞎艿缹W(xué)會(huì) 塑料管道手冊(cè)》鄭茂鼎 夏德楷譯第一章 管道用的塑料 聚氯乙烯 聚乙烯 丙烯晴—丁二烯—苯乙烯 苯乙烯—橡膠 聚丁烯 聚丙烯 醋酸—丁酸纖維素 熱固性塑料 標(biāo)志代導(dǎo) 小結(jié)第二章 擠壓 模塑第三章熱運(yùn)動(dòng) 線性熱膨脹系數(shù) 地下管道…． 地上管道……耐化學(xué)性… 化學(xué)品 塑料的類型—… 接觸的時(shí)間……第一部分 管道用的塑料 加工工藝設(shè)計(jì)參數(shù) 安裝第一章 管道用的塑料不同的塑料其特性差別很大，他們的特性范圍同金屬領(lǐng)域中所遇到的不相上下。這個(gè)范圍包括與金屬不同類別的性能以及取決于所考慮的特殊性質(zhì)。因此對(duì)于一種塑料在某種特定應(yīng)用中的成功或失比并不能說明其它塑料(即使是同一類型的)在這個(gè)應(yīng)用中的運(yùn)行情況．當(dāng)然沒有人指望用于制作淋浴簾子和墊片的聚氯乙烯塑料用來做壓力管道會(huì)得到令人滿意的結(jié)果。由于各種塑料的性能差別很大，而且有大量成功應(yīng)用的實(shí)例，即使一篇扼要敘述整個(gè)塑料領(lǐng)域的文章將會(huì)很長。但是，必須著重指出，用于特定場合的管道必須選擇合適的塑料品種和配方。塑料技術(shù)用語可按A5TM D 883標(biāo)準(zhǔn)“有關(guān)塑料術(shù)語的定義”和ASTM F 412標(biāo)難“有關(guān)塑料管道系統(tǒng)術(shù)語的定義”采用的縮寫可按ASTM D1600標(biāo)準(zhǔn)“有關(guān)塑料術(shù)語的縮寫”的規(guī)定。復(fù)合物是指樹脂加上添加劑，諸如穩(wěn)定劑、潤滑劑、加工改良劑、填料等的混合物。一般說來，各種聚合物是由高分子量的分子所組成的，并且作為這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的聽有材料，雖然它們?cè)诜肿訑?shù)量上有很大差異，但都表現(xiàn)出能遵循同樣的物理—化學(xué)定律。在動(dòng)物體內(nèi)和植物組織內(nèi)的大多數(shù)物質(zhì)也是聚合物。在這些論據(jù)中，“塑料”這個(gè)詞被定義為“一種材料其主要成分為高分子量的有機(jī)物質(zhì)，最終狀態(tài)為固態(tài)，并且在制造成加工成員終產(chǎn)品的某些階段，能夠流動(dòng)成形”。因此有必要按照它的性能進(jìn)行初步討論。對(duì)于鋼、混凝土、玻璃等多種材料，在室溫或接近常溫時(shí)應(yīng)力—應(yīng)變的性質(zhì)基本上與時(shí)間無關(guān)，但當(dāng)溫度升高后，它們與時(shí)間就有關(guān)了(那是處于塑性狀忠下)。但是，對(duì)于每根鋼棒在較高的溫度下測試，則在較長的負(fù)荷時(shí)間下將得到較低的抗拉強(qiáng)度。塑料在常溫或接近常溫下，局部處在塑性狀態(tài)，此局部塑性狀態(tài)的范圍，視類型、成分、溫度和應(yīng)力或負(fù)荷而定。這些長期強(qiáng)度，是從規(guī)定的復(fù)合物的試驗(yàn)數(shù)據(jù)所推導(dǎo)的最小均方重對(duì)數(shù)回歸方程統(tǒng)計(jì)預(yù)測的。在選用材料時(shí)，必須把與時(shí)間有關(guān)的因素考慮進(jìn)去。在這方面，人們把塑料分成兩類，通常稱為熱塑性塑料和熱固性塑料。熱固性塑料則相反，在模塑和成型的過程中進(jìn)行團(tuán)化，并且由于化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果(由于加熱或添加化學(xué)品，或者兩者兼有)而引起成為堅(jiān)固難熔和不溶于有機(jī)溶液的物體。雖然大多數(shù)塑料能輕微吸水，水是不會(huì)產(chǎn)生腐蝕或其它危害。在多數(shù)情況下，吸收少量的水是有益的，通?？梢援a(chǎn)生較高的抗沖擊性能和較大的韌性。多數(shù)(但不是全部)塑料不受酸性或堿性的鹽類的影響。塑料除了有高度的耐化學(xué)性能外，當(dāng)與多種金屬管道材料接觸時(shí)能免受腐蝕。某些塑料和其它管道材料的密度列在表1中。這種柔性有利于裝卸、安裝以及設(shè)計(jì)地下裝置。塑料管子的光滑表面，使流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生較小的摩擦系數(shù)，并可防止內(nèi)部沉積物的生成。輸送熱液體的塑料管道，除非有良好的保溫，其外表面溫度很少會(huì)接近液體的溫度。因此在設(shè)計(jì)使用溫度變化較大的管道隊(duì)必須考慮這個(gè)因素。一些普通管材的熱膨脹系數(shù)列在表2中。好多年前，某些復(fù)合物的組成部分遭受這些生物的侵蝕，而塑料工業(yè)使材料有了很大的改變，這些材料不能作為生物的食物。少數(shù)可被這些生物侵蝕的塑料成分，若在配方中混以殺菌劑是很容易做到免受生物之害的。這些新陳代謝的產(chǎn)物因生物體不同而各異，它可以有酸、堿、酯、酮、乙醇等介質(zhì)。但上表所列的這些塑料大約占生產(chǎn)塑料管、管件總量的98％，而前四種約占總量的95％．標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)表參見表3聚氯乙烯聚氯乙烯(pvc)是一種熱塑性塑料，它含有聚氯乙烯樹脂與穩(wěn)定劑、潤滑劑、顏料、填充劑、加工改良劑和增塑劑混合制成。每種復(fù)合物具有特定的性質(zhì)，供某類用途或某一專門用途使用。聚氯乙烯樹脂本身是一種硬的、堅(jiān)固的脆性材料，難以模壓或擠壓成型。這些復(fù)合物有時(shí)被稱為硬聚氯乙烯，但在管道行業(yè)中被稱為I型聚氯乙烯(北美)或無增塑劑聚氯乙烯(uPvc，歐洲)。這種性能改變的大小，不僅取決于加到復(fù)合物中改性劑的量，而且也取決于所用改性劑的性質(zhì)。另有第三種聚氯乙烯管材，它實(shí)質(zhì)上是氯化聚氯乙軌被稱為NPVC或CPVC(氯化聚氯乙烯)。I型聚氯乙烯塑料系堅(jiān)硬材科，對(duì)于73。I型材料可使用到溫度140。第二類， z型，系渴合而成，所以易于擠壓或程壓成型，它具有高的抗沖擊強(qiáng)度，但稍軟些，耐化學(xué)性爾差，對(duì)于蹦。在[型產(chǎn)品中，不同復(fù)合物的變化情況要比I型大。 氯化聚氯乙烯的大多數(shù)性能類似I型聚氯乙烯，但它還具有抗高溫的性能，可以用列210。在73。F時(shí)為500磅／英寸’．聚乙烯 q；淪是軟的還是便的聚乙烯塑料制品都有極好的耐化學(xué)性能。皆材可采用熱熔法、插入或壓入管件法進(jìn)行連接。炭黑能增加穩(wěn)定性，抗老化，對(duì)于需要暴露在紫外線輻射能如太陽下更為有益。這是由于歐洲將聚乙烯分為二種類型，低密度和高密度聚乙烯，而美國實(shí)際犄它分為三種類型，低、中、高密度(j酉常相應(yīng)地稱為I、I、l型)聚乙烯而造成的。這種分類法是單一按樹脂的固有密度來劃分的。女的水，其應(yīng)力為40 o磅／英寸’。這些材料耐化學(xué)性好，但耐熱性較差。其抗環(huán)境破壞應(yīng)力較好，耐化學(xué)性能與I型材料差不多。y的水為500和630磅／英寸’。 E型或高密度復(fù)合物，比較堅(jiān)硬，在聚乙烯塑料族中具有最大的耐熱性和抗化學(xué)性能。F的水，是630磅／英寸’。以聚丁二烯為基礎(chǔ)的共聚物具有韌性和抗沖擊性能，而5—AN共聚物，則具有剛性、硬度和抗拉強(qiáng)度。水壓設(shè)計(jì)應(yīng)力，對(duì)于73。這些管材，在沒有壓力的情況下，可在180。 ABs管樹和所討論的下一族——苯乙烯—橡膠塑料(sR) 之間有某些混淆，因?yàn)槭聦?shí)上，某些陽材料與AB5材料具有同樣的化學(xué)成分，只不過含量不向而已。 苯乙烯—橡膠(6R)管子和管件的塑料—塑料中苯乙烯含量至少為50％，同含量最小為5％的橡膠化合在一起，另有配合料如防老劑、潤滑劑，并且可把含量高達(dá)15％的丙烯脯與苯乙烯塑料和(或)橡膠化合?；旌偷谋揭蚁┧芰虾拖鹉z，其含量不應(yīng)小于90％，可不加填充劑。 改性ABs管子和管件的塑料——ABS聚合物的含量大干50％，其它聚合物的含量大于5％以及潤滑劑、穩(wěn)定劑和著色劑。該塑料的成分和性質(zhì)變化很大，但一旦按選用要求正確配合后，可以滿足使用需要。該塑料較為堅(jiān)使，抗仲擊性能和耐熱性能部比AB5塑料管材低。 聚 了 繡 聚刁‘烯(PB)性能與聚乙烯E Zg塑料相似，但它的強(qiáng)度性能與其它大多數(shù)熱理性烈料管道的料相比，與時(shí)間因素的關(guān)系統(tǒng)少。j、94J水，理j爍水壓沒計(jì)應(yīng)力為1000磅／英寸’，在180。 聚雨烯塑料(PI))亦與聚乙烯E型塑料類似，但該塑料較為堅(jiān)硬，并可在梢南的溫