给水用双轴取向硬聚氯乙烯(PVC-O) 管材

博涵塑料加工圈 2018-12-06 14:47:32


PVC-O管介绍

PVC-O,中文名双轴取向聚氯乙烯,是PVC管的最新进化形式,通过特殊的取向加工工艺制造的管材,将采用挤出方法生产的PVC-U管材进行轴向拉伸和径向拉伸,使管材中的PVC长链分子在双轴向规整排列,获得高强度、高韧性、高抗冲、抗疲劳的新型PVC管材。




PVC-O管的应用与推广

PVC-O管材在大幅度提高管材综合性能的同时,还大幅度节省了原材料的使用量,是名副其实的环保节能的高科技新产品,对推动我国塑料管道产业的升级换代和发展具有重要作用。
PVC-O管材以其独特的性能优势完全能够满足城镇供水、消防、农田水利、农村人饮、节水灌溉、工矿企业等领域的供水要求。有着广阔的发展前景。



PVC-O拉伸原理

管材分子结构由单取向改为双取向,由链状结构改为网状结构。



PVC-O拉伸原理

通过拉伸材料得到的层状结构通过肉眼就能看到。



PVC-O管材的性能

o密度:PVC-O与PVC-U基本相同。

o拉伸性能:轴向增长约28%;环向增长约55%

o冲击能:提高约400%。(落锤冲击试验PVC—U64Nm80Nm破坏;而PVC-O可达300Nm)。

o环刚度:≥4KPa

o弯曲性能:与PE相似,远超过PVC-U,抗地基沉降能力增强

o低温性能:-20℃以下管材仍具有相当好的韧性。

o耐点荷载性能:多层网状结构可有效防止点荷载的破坏,对回填材料的要求大大降低。

o缺口效应:不会象PVC-U一样发生直线开裂现象,其能量会向两侧传递,抑制开裂。



国内外PVC-O 管材发展情况介绍

PVC-O管材在国外已经成功研发40多年。它以PVC-U管材为基础,在高弹态下,采用轴向和径向的双向拉伸工艺,使分子获得双轴取向,形成网状结构,从而大幅度提高了管材的各种性能。

• 国外最早的PVC-O管材是1972年由Petzetakis采用“模拉法”研制成功的。随后荷兰Wavin、Rollepaal公司、西班牙Molecor、台塑集团等公司也都的采用各种工艺成功研制出PVC-O管材。

• PVC-O管材在其性能大幅度提高的同时,也节省了更多的原材料,降低了能耗和碳排放,是名符其实的环保节能新产品。因此许多国家都制定了相关的产品标准,PVC-O管材在国外获得了较为广泛的推广和应用。ISO16422:2006是输水用PVC-O管材的国际标准。
• 我国一些研究机构自1990年前后开始关注PVC-O管材的研究。北京化工大学、北京塑料协会、国家化学建材检测中心等单位有关专家做了大量基础性研究工作,为我国的PVC-O管材发展奠定了基础。
• 2000年后,国内一些企业也开始了PVC-O管材的研制,杭州波达、内蒙亿利、浙江中财、河北宝硕等也都做了大量研制工作并取得了重要进展。

• 2014年12月,建设部颁布了给水用抗冲抗压双轴取向聚氯乙烯(PVC-O)管材及连接件标准CJ/T445,使我国的PVC-O管材的推广应用有了可以遵循的标准。

PVC-O 管材的典型生产工艺



详细介绍

PVC-O 管材与PVC-U 管材的性能比较:加工工艺、结构、性能。




PVC-O 与PVC-U 力学性能比较

抗冲击强度是PVC-U 管材的5倍
耐应力开裂性能是PVC-U 管材的5 倍
耐疲劳性能是PVC-U 管材的3倍
强度是PVC-U 管材的2倍
弹性和弹性模量都有不同程度的提高



缺口对PVC-O 和PVC-U 管材性能的影响



PVC-O和PVC-U冲击性能比较



不同塑料管材的对比

PVC-O比PVC-U环应力提高近1倍,低温冲击强度、耐应力开裂性能提高5倍。因此,虽然PVC-O管材壁厚仅是PVC-U管材的一半,节省原材料50%,但其综合物理性能却大幅度提高,使用更安全可靠。传统PVC-U管材在低于0度时易发生脆性破坏,而PVC-O管材在零下10度时仍然表现出良好的抗冲击性能。在零下20度时仍能正常施工。
PVC-O比PVC-U有更好的柔韧性,在施工过程中可适当弯曲而不必使用管件。对回填的要求也更宽容。其抗水锤能力也有大幅度提高。
与HDPE管材相比,PVC-O管材有良好的耐应力开裂性能。壁厚仅为PE管材的三分之一。相同外径的管材PVC-O的输水量比PE管材高30%以上。
独特的拉伸工艺,对原材料的纯净度要求更高,使管材内在品质更容易得到保障。



PVC-O管材标准




ISO16422:2006标准
为推广应用PVC-O管材,各国家和地区都制定了PVC-O管材的标准。2006年ISO发布了PVC-O管材16422标准。该标准对PVC-0管材的材料分级、总体设计系数及管材的公称压力进行了规范。和其他管材不同的是,PVC-O管材的MRS根据取向度的不同被分成315,355,400,450,500级5个等级。取向度越高,MRS越大。影响取向度的重要因素是拉伸倍率、拉伸工艺条件及材料配方。所以PVC-O管材生产商应通过材料分级测试确定自己的材料级别。
我国为推进PVC-O管道的发展,建设部于2014年颁布了给水用双轴取向聚氯乙烯管材标准CJT/445,该标准等同于ISO16422:2006标准。

建设部行业标准 (已于2014年4月1日发布)等同于ISO 16422:2006




CJT/445材料级别、设计系数、公称压力、壁厚表


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