王艷玲 劉進 河北省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院

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提高PP-R管材質(zhì)量的幾點建議

王艷玲 劉進 河北省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院

摘 要：本文對聚丙烯管材產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督抽查中發(fā)現(xiàn)的問題進行了討論和分析；闡述了PP-R管材尺寸和靜液壓試驗的常見問題和產(chǎn)生原因；針對PP-R管材行業(yè)的健康發(fā)展提出了建設(shè)性意見。

關(guān)鍵詞：PP-R管材 尺寸 靜液壓 發(fā)展建議

PP-R管材是以無規(guī)共聚聚丙烯為基料,經(jīng)改性處理后擠出成型而得。相對于其他聚丙烯來說,它具有更好的機械性能、更高的拉伸屈服強度和抗沖性能、良好化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性、抗蠕變性[1-2]。此外，PP-R管還具有重量輕、耐腐蝕、不結(jié)垢、使用壽命長、衛(wèi)生、保溫節(jié)能等特點，作為環(huán)保型的輸水管道,廣泛應(yīng)用于建筑冷熱水、純凈水供應(yīng),以及供暖和一般工業(yè)流體管道[3]。

近幾年對省內(nèi)大型水暖類產(chǎn)品流通市場的PP-R管材產(chǎn)品進行了質(zhì)量抽查結(jié)果發(fā)現(xiàn)所抽查產(chǎn)品出現(xiàn)的不合格項目全部集中在尺寸、靜液壓試驗兩項指標(biāo)，均為重要質(zhì)量項目。

一、質(zhì)量問題及原因分析

（一）尺寸

尺寸問題主要集中在PP-R管材樣品的公稱外徑尺寸不合格。塑料管材的規(guī)格尺寸并非簡單的幾何尺寸，而是屬于提供管件配合與力學(xué)性能的功能尺寸。當(dāng)管材出現(xiàn)了外徑偏大或偏小的情況時，往往會引起管材在與管件配合過緊、過松或承插不到位等問題，導(dǎo)致連接處密封性不好、滲漏等系統(tǒng)連接性能問題；另外，管材的力學(xué)性能除依靠原材料配方及加工工藝保證外，還會受到尺寸的直接影響。例如，尺寸不達標(biāo)的管材在熔融后可能發(fā)生壁厚減薄的情況，引起的管道力學(xué)性能下降。

PP-R管材現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T18742.2-2002中對尺寸偏差要求較高，若加工過程中控制不當(dāng)或控制不嚴(yán)都極易出現(xiàn)問題。但由于很多企業(yè)擅自更改擠出機的口模尺寸，對擠出速度控制不合理，以及擠出后空氣浴或水浴冷卻時間過短，無法將產(chǎn)品的尺寸和性能控制在穩(wěn)定狀態(tài)。除此以外，后續(xù)的儲藏和運輸過程中，溫度、濕度等各種外界環(huán)境也可能影響產(chǎn)品尺寸，降低產(chǎn)品的性能。

（二） 靜液壓試驗

靜液壓試驗的測試條件有20℃/1h、95℃/22h和95℃/165h。有的檢驗樣品在三組條件下測試結(jié)果均出現(xiàn)滲漏或破裂現(xiàn)象，不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，問題比較嚴(yán)重。其主要原因可能是部分企業(yè)盲目追求低價競爭、偷工減料、忽視產(chǎn)品質(zhì)量；也有的企業(yè)對生產(chǎn)配方不了解，對生產(chǎn)工藝控制不嚴(yán)格，不考慮高分子材料固有的易老化特性，配方中的助劑（如增塑劑，加工穩(wěn)定劑等）添加不合理；另外，還有個別企業(yè)對生產(chǎn)原材料把關(guān)不嚴(yán)，在生產(chǎn)中使用不合格原料或大量添加回收料[4]，過量添加填充劑以降低生產(chǎn)成本，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的物理性能，降低了產(chǎn)品使用壽命，帶來財產(chǎn)安全隱患。

總的來說，PP-R管材生產(chǎn)工藝中擠出機模具的混料融化溫度、螺桿的長徑比、粒料塑化時間、口模?？谠O(shè)計及口模擠出溫度、牽引速率等參數(shù)都會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響。不同的配方和原材料，其生產(chǎn)工藝參數(shù)也是不同的。混料的熔化溫度過高，會造成加入的粒料不均勻或者料流受阻，同時樹脂可能降解或分解，不僅影響管材的物理特性，還可能因產(chǎn)生有毒有害氣體而對損害生產(chǎn)工人的身體健康；螺桿的長徑比設(shè)置不當(dāng)，粒料在擠出型腔內(nèi)的壓縮、剪切速率過大或者過小，會造成粒料塑化不完全或過度塑化，使管材的尺寸、物理及熱性能等參數(shù)達不到標(biāo)準(zhǔn)要求，影響產(chǎn)品的外觀成型；口模?？诘脑O(shè)計及口模的擠出溫度、牽引速率等設(shè)計不當(dāng)會導(dǎo)致產(chǎn)品不均勻，導(dǎo)致管材熱收縮量或膨脹量過大或過小，加速制品在正常使用過程中的熱老化，縮短使用壽命。另外，擠出機出口模具的光潔度對產(chǎn)品質(zhì)量也有很大的影響，光潔度差會造成管壁內(nèi)外表面粗糙或有明顯的劃痕，承壓能力明顯下降，易出現(xiàn)爆破現(xiàn)象。如圖：

二、存在的質(zhì)量問題的建議

我國當(dāng)前PP-R管材產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境條件、生產(chǎn)設(shè)施、管理條件參差不齊。大型品牌企業(yè)從產(chǎn)品研發(fā)、定型生產(chǎn)到檢驗出廠，各個環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格的控制手段，并且不斷推出新產(chǎn)品、新技術(shù)，促進行業(yè)的發(fā)展；中型企業(yè)大部分能夠嚴(yán)格執(zhí)行各項標(biāo)準(zhǔn)，在產(chǎn)品質(zhì)檢方面有所提高，能夠較好控制產(chǎn)品的質(zhì)量；小型企業(yè)眾多，生產(chǎn)投入成本較低，生產(chǎn)環(huán)境臟亂，生產(chǎn)設(shè)備落后，沒有產(chǎn)品研發(fā)投入，質(zhì)量檢驗控制不嚴(yán)格或者根本不控制，只是靠降低成本來謀求利益，企業(yè)很難獲得長遠發(fā)展，同時也擾亂了市場秩序。

PP-R管材是一種技術(shù)經(jīng)濟綜合性能良好的塑料管材,具有廣闊的發(fā)展前景，必須高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量。為此，筆者給出具體建議如下:

（1）加強行業(yè)監(jiān)管。各級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門應(yīng)按照相關(guān)質(zhì)量法規(guī)，對于那些在抽查中發(fā)現(xiàn)問題的企業(yè)進行有效跟蹤，嚴(yán)格處罰，督促和引導(dǎo)企業(yè)糾正錯誤，樹立牢固的產(chǎn)品質(zhì)量意識。有條件的生產(chǎn)企業(yè)還應(yīng)建立實驗室和逐步完善試驗裝置,加強產(chǎn)品質(zhì)量管理和出廠檢驗。

（2）加大專用料開發(fā)。由于PP-R熔融指數(shù)低,在生產(chǎn)過程中極易粘附在設(shè)備管壁上,造成管線堵塞而導(dǎo)致裝置停車,造粒過程中還容易發(fā)生降解,生產(chǎn)難度極大。尤其是在高檔專用料領(lǐng)域,國產(chǎn)原料基本處于空白,進口原料加大了管材企業(yè)的生產(chǎn)成本[5]。因而，大力發(fā)展綜合性能優(yōu)良的耐熱耐壓PP-R管材專用料將極具價值。

（3）完善產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。PP-R管材的快速、健康發(fā)展，與其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化工作的及時跟進密不可分。盡管我國GB/T 18742.2-2002標(biāo)準(zhǔn)在制定時參照了國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/DIS15874-1998和德國標(biāo)準(zhǔn)DIN8077-

1997、DIN8078-1996，但隨著行業(yè)的快速發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)中的部分內(nèi)容已顯滯后，尤其是對于原材料定級、技術(shù)要求和檢測規(guī)則等要求[6]，急需提高和完善。

(4)提高產(chǎn)品設(shè)計和設(shè)備水平。我國的PP-R管材與國外相比存在較大的差距,集中體現(xiàn)在工業(yè)化產(chǎn)品少，生產(chǎn)設(shè)備的螺桿設(shè)計、模頭設(shè)計、自動化程度、生產(chǎn)速度[7]等方面存在不足。應(yīng)加大產(chǎn)品和設(shè)備的研發(fā)力度，鼓勵企業(yè)多開發(fā)高技術(shù)含量和高附加值的產(chǎn)品，促進整個行業(yè)的發(fā)展和提高。

參考文獻：

[1]柴宗. 三大問題堵塞PPR管材業(yè)發(fā)展進程[N]. 經(jīng)理日報,2004-07-06

[2]羅雄,鄭睿,沈健芬. 無規(guī)共聚聚丙烯管材的研究進展[J]. 廣州化工,2011,(1).

[3]楊玲. 無規(guī)共聚聚丙烯PP-R介紹[J]. 化工新型材料,2000,(8).

[4]遼寧省質(zhì)監(jiān)局發(fā)布今年上半年產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險監(jiān)測情況[J]. 品牌與標(biāo)準(zhǔn)化,2014,(14).

[5]趙喚群. 無規(guī)共聚聚丙烯PPR管材專用料研制和生產(chǎn)[D]. : 天津大學(xué),2007.

[6]李聞芝. PPR管材業(yè)發(fā)展——原料和標(biāo)準(zhǔn)兩手抓[J]. 化工管理,2013,(23).

[7]李馥梅,鄧如生. 新型綠色環(huán)保管材—無規(guī)共聚聚丙烯管材[J]. 塑料科技,2003,(5).

作者簡介：王艷玲（1973-），女，河北省保定容城縣人，河北省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院。