PEX-B交联聚乙烯管材基本知识

PEX-B交联聚乙烯管材基本知识

一、概述

地面辐射供暖系统所用塑料管材，其基本具备条件是：具有良好的柔韧性（施工方便）；符合地暖的温度和压力使用条件；能满足建筑物使用寿命同步。地面辐射供暖系统所用塑料管材，从安全和寿命考虑，应具备良好的耐热性、承压能力、抗应力开裂性，抗蠕变能力、耐老化性及连接可靠性。地面辐射供暖系统所用塑料管材，从经济上考虑应具备安全、寿命和良好柔韧性的基础上，性价比为最好。

二、pex-b 管目前使用现状

二十世纪七十年代以后，低温热水地面辐射供暖系统在欧美得到迅速发展，得益于塑料管材在热水地暖系统中的成功应用，从最早进入市场的PEX-a 管（过氧化物交联聚乙烯管）—— PEX-b 管（硅烷交联聚乙烯管）—— PEX-c （辐照交联聚乙烯管），整个市场群雄分争，经过30 多年的市场磨练，pex-b 管已独占螯头，稳居霸主地位。据不完全统计，PEX-b 在欧洲市场占有率达70% 以上，在中国市场占有率达40% 以上。

三、PEX-b 管的安全性

（一）抗蠕变能力和抗应力开裂性管材的抗蠕变能力是产品设计和工程选材的主要依据，通过管材的抗蠕变能力试验即可推导出该管材的使用寿命和抗应力开裂性的好坏。众所周知，金属材料在受到外力作用下，金属材料将由弹性变形——塑料变形——破烈，相对塑材管而言，在管内随管内压力、温度和时间的增长，会产生塑性变形——脆性变形——破裂。抗蠕变性能好的塑料管，在一定环应力和温度作用下，随时间的增长，其破坏点不会明显产生。相反，若抗蠕变性能差的塑料管材，破坏点容易产生，从PEX 管蠕变曲线图中看，并无明显破坏点产生，说明PEX 管其抗应力开裂性强，长期运用是很安全的。

（二）耐热性及承压能力耐热性及承压能力的好坏更接近于工程应用环境。实际在热水地暖系统中，人们更着眼于该塑料管材的热强度，热强度高的塑料管材在较高的温度下能承受较大的管内压。从试验得出，PEX-b 管在温度110 ℃，试验时间为8760 小时，其最大环应为2.5Mpa ，比PB 管高出4 个百分点，比PPR 管和PERT 管高出24 个百分点。假设PEX 管外径为16mm ，壁厚为2mm ，同样温度在110 ℃，试验时间为8760 小时，此时PEX-b 管内承受压力0.71Mpa ，同样比PB 管高出4 个百分点，比PPR 和PERT 管高出24 个百分点。以上分析，在所有的地暖管材中，PEX-b 在热强度上占有较明显优势。

（三）耐老化性如何判断管材能否达到50 年，国际标准规定了检测方法，即必须进行110 ℃热稳定性试验。用高温短时的试验所获得的数据进行低温长时间工作寿命的推导。PEX-b 的测试条件为测试温度为110 ℃，环应力为 2.5Mpa ，工作时间为8760 小时，（注：按设计压力选择4 级的S 值）即可推导其在70 ℃下连续使用50 年的寿命。推导公式见下表△ T ≧ 10 ℃≧ 15 ℃≧ 20 ℃≧30 ℃≧ 35 ℃≧ 40 ℃≧ 60 ℃ Ke 2.5 4 12 18 30 50 100 其中：△ T 相对110 ℃的温差Ke年例：地暖使用温度为70 ℃，△ T= 110 ℃ -70 ℃ = 40 ℃相对应Ke 为50 年。

（四）连接方式PEX-b 采用机械锁紧式连接，此方法用于明管的安装。其强度和可靠性均可保证。但不能进行热熔焊接。也不能将废料和旧料进行回收利用。这也是唯一PEX-b 的不足之处。结论：由于交联聚乙烯管材结构是二维网状和三维网状结构，属热固性塑料，具备耐温性好、蠕变性好、耐环应力开裂性强、阻氧气性能好和柔韧性好等的特点，因此被广大用户所接受，这也是在市场上起主导的根本原因。

四、PEX-b 的经济性

由于地暖带给人们的好处使之从九十年代后期的兴起到目前如火如荼的形势- ，呈现出其无限的生命力。经济性选择原则：1. 应具备良好的柔韧性和符合地暖的温度与压力的使用条件。能同步满足建筑物使用寿命。2. 低温热水系统的加热管应根据其工作温度、工作压力、使用寿命、施工和环保性能等因素，经综合考虑和技术经济比较后选择其管系列（S 值）和材料壁厚。3. 加热管的质量必须符合国家现行标准中的各项规定。4. 应提供加热管稳定性试验、热循环试验、循环压力冲击试验、交联度试验、纵向伸缩率和液压试验等各项检验报告。5. 应检查外观质量和尺寸，管材内外壁应光滑。不允许有气泡、

裂纹和明显的划痕、凹陷、色差及分解变色。外观质量和尺寸应符合GB/T18992.2-2003 标准。6. 低温热水系统加热管因是隐蔽工程又要确保50 年使用寿命。因此选择厂家尤关重要，建议在使用时应对厂家进行考察。考察内容包括：生产工艺和设备、检测手段和方法及管材的储存等。考察应着重确保质量、供货能力和售后服务承诺等。切不可单纯从价格（价格是管材用料、质量保证、服务承诺和品牌影响力的综合反映）来衡量，目前市场上出现了价格低廉但保证不了质量的加热管，望慎重选用。

五、PEX-b 交联聚乙烯的特点：

希腊SOLIN 公司的RETIFLEX 抗渗氧PEX-b 硅烷交联聚乙烯是由聚乙烯为基体树脂，由硅烷为键桥材料，在聚合物大分子链间形成化学共价键以取代原先的范德华力，使分子构成三维立体网络。其化学构成原理是通过游离引发剂如过氧化物（用量很小）的作用，将硅烷的乙烯基与聚乙烯接枝，从而生成含有三氧基硅酯的聚合物，此硅酯基水解后生成硅醇基，通过硅醇的缩聚反应交联而成交联聚乙烯，水缩解和交联过程需要有机锡催化剂来加速反应。由于硅烷交联聚乙烯的挤出与交联过程分开，因此允许更高的挤出线速度。立体网状分子结构使其物理机械强度综合性能相对较好，蠕变性小。其聚乙烯分子链之间Si －O-Si 分子桥，而非C － C 分子桥，因而其不易受到氧的攻击，热氧稳定性好。更由于其为多点立体交联，因而在同等交联度下，其交联密度远远高于过氧化物交联产物。就大大增加了其高温下的长期耐压能力。

硅烷交联工艺中含有抗氧母料，铜抑制剂，确保了管材的使用寿命以及其耐压性能；加入了铜抑制剂，确保了铜配件相连接处不会在高温及铜作用下催化裂化，引起管材的破坏。

同时RETIFLEX 抗渗氧PEX-b 管材外涂抗渗氧层，能够有效的阻止外部氧气的渗入，防止其对系统及管路的腐蚀。

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交联聚乙烯生产要点

一、交联聚乙烯的干燥

本公司交联聚乙烯出厂前已干燥并真空包装，使用前无须干燥，色母料及其它类型的母料需保证干燥后添加。绝对不允许对A、B料混合好的交联聚乙烯进行干燥处理，否则有可能会在管材挤出过程中产生大量的预交联现象。

二、交联度检测出现偏差的可能原因

1.试样在取样过程中存在偏差（如A、B料混合不均匀，样品粘有胶水与铝屑等）；

2.试样水煮时间或水温不够未充分交联；

3.试样在交联处理后没有充分进行干燥处理；

4.称量器具的精度不够高；

5.萃取试剂选择不合适；

三、交联聚乙烯的混合

为保证交联聚乙烯具有良好的加工性能，建议只有在开机前才将A料与B料进行混合，并且每次混料数量不宜过多，最好在25KG左右，为了保证混合均匀，建议采用机械混合。已混合好的交联料建议8小时内用完，否则会影响管材的挤出质量。

四、怎样减少交联聚乙烯在生产过程中的预交联

1、合理设置挤出机的加工温度，在保证原料充分熔融的前提下尽可能采取低温挤出；

2.原料混合或加料过程中绝对不可接触水份；

3.添加色母料或其他母料助剂时应保证干燥；

4.适当提高线挤出速度可有效减少预交联的产生；

5.适当添加本公司的光亮母料可以使挤出顺畅、表面光亮、降低挤出电流。

五、怎样改善管材表面质量