型聚丙烯管具有节能，耐腐蚀，不结垢、卫生，无毒，耐热、耐压，使用寿命长，质轻高强，流体阻力小等优点，是替代镀锌钢管的新一代产品。介绍PP－R管的特点，原料生产工艺，国内现状、施工方法、项目投资估算及市场前景分析。 

关键词：塑料管道 无规聚丙烯 化学建材 

1　前　言

　　80年代以前，我国的住宅及公共建筑的上水管基本上是镀锌钢管，由于受材质自身的局限，镀锌钢管存在使用寿命短、易造成水质二次污染等缺点。为了保障人们日常饮用水的质量，我国部分地区，如上海、浙江、河北、江苏等省市已先后提出淘汰镀锌钢管，用高质量的塑料管代替。目前，在我国已相继开发了PVC管、PE管、铝塑复合管、玻璃钢管、钢塑复合管和PP－R管等一批塑料管材，并取得了一定的市场占有率。

　　PP－R管是欧洲90年代开发的，以新型无规聚丙烯为原料，经挤出成型制作的塑料管材。由于其优越的性能，正日益受到人们的青睐。

2　PP－R管的主要性能

　　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特殊的PP－R制成。PP－R管作为一种新型的管材，具有以下性能特点：

2．1　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。

2．2　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。

2．3　耐热、耐压、使用寿命长

　　PP－R管的长期使用温度达95℃，短期使用温度可达120℃。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。

2．4　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。

　　PP－R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　　1．8×10－4／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　　1h，环应力16MPa无渗漏

　　长期　　95℃，1000h，环应力3．5MPa无渗漏

　　表1为几种材质管材性能比较。

3　PP－R管的生产原料及生产工艺 

3．1　原料及性能

　　PP－R管对原料的要求较高，目前国内以进口原料为主。国外原料厂商常有多种颜色的PP－R供管材厂选择。如北欧化工公司（Borealis）和奥地利PCD公司生产的PP－R原料有米色、淡蓝、深蓝、奶白等多种颜色。在德国和意大利，管材生产厂选用不同的颜色来作为标识，以区别管材的用途。如蓝色用于冷水管，米色、灰色用于热水管，棕红色用于地板采暖管等。

　　PP－R原料的进口价格根据生产公司的不同，在1400～1800美元／t。目前，国内也已开始生产PP－R树脂，但由于生产时间较短，其长期使用性能有待检验，市场售价约12500元／t。原料性能指标见表2。

3．2　生产工艺

　　PP－R管的生产工艺为挤出成型工艺，首先加料斗内的PP－R原料靠自重进入挤出机，在挤出机料筒内经加热挤压混合，充分塑化后从挤出机口模挤出，进入定型台，定型后的管材经牵引机，通过定长测定，由切割机切断，管材经检验合格后入库。相应的管件采用注射成型方法生产。

　　管材生产工艺流程：

　　PP－R原料→真空吸送上料→料斗贮存→进料→挤压成型→冷却定型→牵引→切割→检验→入库

　　管件生产工艺流程：

　　PP－R原料→输送上料→料斗贮存→进料→加热熔融→挤压注塑→冷却定型→开模→检验→入库

3．3　生产工艺参数

　　管材挤出参数：

　　（1）螺杆转速　　5～38r／min

　　（2）机筒温度分布

　　1～2区　　180～190℃

　　3～4区　　200～210℃

　　模具温度　　200℃

　　牵引速度　　2～20m／min

　　管件注射参数：

　　（1）机筒温度分布

　　机筒后部　　160～170℃

　　机筒中部　　200～230℃

　　机筒前部　　180～200℃

　　（2）喷嘴　　170～190℃

　　（3）模具　　40～80℃

　　PP－R管生产过程中产生的残次品，经破碎后可再次加以利用，这就提高了原料的利用率，并可降低生产成本，提高经济效益。 

4　国内生产现状及项目投资估算

　　上海建筑材料厂在国内*早生产PP－R管，其生产设备和技术均从国外引进。目前，国内PP－R管的生产企业有6家，共9条生产线，年生产能力为5500t。由于市场销势较好，还有许多企业对该生产项目表现出浓厚的兴趣。

　　目前，国内投资1条以引进设备为主的年产1000tPP－R管生产线（管材880t，管件120t），根据国内引进欧洲某公司的设备成交价投资估算见表3。

管材生产线

　　目前，用国产设备也能生产PP－R管，但存在以下缺点，由于PP－R管生产过程中对管壁控制要求较高，国产设备厚度控制达不到引进设备的水平，挤出机的产量也较低，产品的外管质量逊色一些。 

5　PP－R管的施工及应用

　　传统的镀锌钢管采用受压连接，PVC管和PE管以承插粘接方式连接，铝塑复合管和PEX管采用铜质管件以受压连接(小口径PEX管也可以采用热熔连接)。而PP－R管系统则采用同样材质的管件，其价格低于铜质管件，管件与管材线膨胀系数一致，安装时将热熔机加热熔化后插接，操作简单方便，质量可靠，一般连接1个节点只需几秒钟。

　　由于PP－R管的优越性能，因此，可广泛应用于饮用水系统、纯净水系统、冷热水系统，石油、化工中的液体输送，食品工业中的牛奶、饮料、果酱、酒类等输送及相关工业领域。

　　在热水输送领域，PP－R管已经可以和PEX管相媲美，而其加工要比PEX管容易，PP－R管可做得的口径更大，达110mm的管子，比PEX管和铝塑复合管要优越。

　　PEX管内层的交联聚乙烯含有交联剂（硅烷或过氧化物），而PP－R管则符合食品卫生规定。目前，国内PP－R管主要用于纯净水和热水系统，如上海市的纯净水系统就使用了相当数量的PP－R管。该产品的市场售价约为48000元/t。

6　结束语

　　PP－R管作为一种绿色环保型管材，其优越的综合性能，完全能满足现代人高质量的生活需求。PP－R管生产技术虽然在我国属于起步发展阶段，但随着人们对PP－R管这一新产品的认识不断加深，我们认为，PP－R管必将在我国的管材市场中大放异彩。