浅析塑料管材在工程中的应用:浅析无人机在工程领域的应用

时间：2019-04-21 03:29:41　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　【摘要】塑料管材为工程主要建材，在工程的各个领；域都得到广泛的应用。本文对工程中应用较为广泛的几种塑料管材，在物理和化学指标方面进行简单的分析，以增强对塑料管材的认识，促进管材在工程中的合理应用。
　　【关键词】塑料管材；管材性能；指标
　　1. 概述
　　塑料管材是指用塑料材质制成的管子的通称。塑料管材具有自重轻，耐腐蚀，耐压强度高，卫生安全，水流阻力小，节省能源，节省金属，改善生活环境，使用寿命长，安全方便等特点，受到管道工程界的青睐。
　　2. 塑料管材的发展
　　塑料管的应用至今已经有70多年历史，最早以聚氯乙烯管材的应用为主。我国从1959年开始对聚氯乙烯管材进行应用，距今已经有50多年的历史。近10年，我国塑料管材在我国宏观经济快速发展的拉动下，在化工建材大发展的背景下经历着高速发展，2007年达到332万吨，2008年已达459万吨跃居世界首位，2010年全国塑料管材产量超过800万吨。塑料管材在生活和工业应用中，越来越受青睐，发挥着重要的、不可替代的作用。在建筑、水利等行业，塑料管材不仅能大量代钢、代木、替代传统建材，而且还具有节水、节材、保护生态、改善居住环境、降低自重、施工便捷等优点。
　　我国塑料管材经过前几年的飞速发展，已成为品种较齐全、生产能力较具规模的建材行业，现在已经形成以聚氯乙烯（PVC）管、聚乙烯（PE）管和聚丙烯（PP）管三大塑料管材加工和应用为主的产业结构。
　　3. 主要管材性能指标
　　人们虽然对塑料管材有一定的认知，但是对于其了解相对有限，在工程中管材的使用仍存在着一些问题。现在就这几类管材的物理、化学指标进行分析，进而提高对这几类管材的认识（见表1）。
　　3.1 聚氯乙烯（PVC）作为最早实现工业化生产的塑料制品，在很长的一段时间内在市场上占据着主导地位，直到七十年代中期，人们认识到聚氯乙烯树脂及制品中残留的单体氯乙烯（VCM）是一种严重的致癌物质，使其发展受到了一定程度的影响，不过现在人们已成功的实现了降低残留的VCM，使聚氯乙烯树脂中VCM含量小于10ppm，达到卫生级树脂要求，扩大了聚氯乙烯的应用范围。甚至可使树脂中的VCM含量小于5ppm，加工后残留的VCM极少，对人体基本无害。现在聚氯乙烯管道主要以硬聚氯乙烯（PVC-U）为主，硬聚氯乙烯以重量轻，安装简易；抗化学性优越，优良的抗酸碱性能；优良的绝缘性能，以及良好的阻燃性能在市政给排水、工业给排水、民用给排水、灌溉、植被浇水等方面得到广泛的应用。但是含铅稳定剂的使用使得PVC-U管材在与食品类产品接触的应用中受到了限制，在居民饮用水供给管道使用PVC-U管材时也要达到相关卫生检测指标才可准予使用。
　　3.2 聚乙烯（PE)为白色蜡状半透明材料，柔而韧，比水轻，无臭，无毒，手感似蜡，具有优越的耐低温性能(最低使用温度可达-70～-100℃)和介电性能。易燃烧且离火后继续燃烧。透水率低，对有机蒸汽透过率则较大。聚乙烯的透明度随结晶度增加而下降在一定结晶度下，透明度随分子量增大而提高。高密度聚乙烯熔点范围为132～135℃，低密度聚乙烯熔点较低（112℃）且范围宽。聚乙烯有优异的化学稳定性，室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化钾等各种化学物质，硝酸和硫酸对聚乙烯有较强的破坏作用。聚乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解，在紫外线作用下容易发生降解，受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等反映。现在多采用在材料中添加碳黑，对聚乙烯进行有效的光屏蔽。
　　3.3 聚丙烯（PP）是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0℃以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1～4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1～40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8～2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。但低温时变脆，不耐磨易老化。
　　4. 塑料管材的发展前景
　　塑料管材的迅速发展来自于诸多因素的推动。目前，在全国新建、改建、扩建工程中，建筑排水管道70%采用塑料管，建筑雨水排水管道50%采用塑料管，城市排水管道20%采用塑料管，建筑给水、热水供应和供暖管道60%采用塑料管；城市供水管道（DN400 以下）50%采用塑料管，村镇供水管道60%采用塑料管；城市燃起管道(中低压管)50%采用塑料管，建筑电线穿线护套管80%采用塑料管。重大工程的投资又将有力拉动对塑料管道的需求。如“南水北调”、西部大开发、振兴东北老工业基地、农村安全饮水十二五规划的提出等成为需求增加的主要因素。

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