铝塑复合管和PEX、PB、PPR等的区别

爱っ天空 2016-10-18

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管材塑料综论

塑料是一种塑胶材料的总称，它可分为：一、热塑性树脂；二、热固性树脂（EPOXY）两类。今我们要了解塑料管材的应用，所以我们只说明塑料管材的应用。塑料管材是属于热塑性树脂，它可分为通用树脂与工程塑胶，而今我们建筑上、饮用水上所用的管材属于通用树脂。它包含：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、ABS树脂、AS树脂、压克力树脂、聚乙烯醇（PVA）、聚二氯亚乙烯（PVDC）、聚对苯二甲酸乙烯脂（PET）等塑料大都可以制成管子，但在用途上其差别就很大了，目前以我们建筑业、排水、饮用水管道常用的为聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）三种主流。

最早期，人们使用聚氯乙烯管（PVC）为最方便，其价格也最便宜，施工可用胶合也最方便，但人们发现其对环境的污染、氯在饮用水上有致癌的可能，因此被禁止使用，只能用在排水管上。这是众所皆知的事。

同期聚丙烯（PP）也问世。聚丙烯塑料是由乙烯——丙烯共聚为原料，加工制成管子，因其无毒、无味，被用在建筑饮用水管道上，但在使用的过程中发现PP管子的缺点：一、氧渗透率特别大，不适合饮用水输送；二、膨胀系数特别大，在使用后接头处容易漏水；三、材质的老化快。虽经多次改良材质PPC、PPR，但这些缺点还是无法根除，因此在欧美逐渐被PE、PEX所代替。目前在欧美，因其有较优良的耐腐蚀性，故在工业上用于抗酸、碱的输送管道。同期聚乙烯（PE）也问世，聚乙烯管是一种无毒、无味的塑料，适合做在食品、药品上的包装材料，当然也适合用在管材上；但聚乙烯（PE）也是一种材料的总称，它并不能以一种材料做出所有的东西来，因此聚乙烯有分为低密度聚乙烯（LDPE）密度在0.926以下、超低密度聚乙烯（LLDPE）密度在0.916以下、中密度聚乙烯（MDPE）密度在0.926~0.942之间、高密度聚乙烯（HDPE）密度在0.942~0.955之间、超高密度聚乙烯其密度为0.955以上。聚乙烯（PE）目前在国际上已广泛的被应用在民生用品上、工业用品上。但在密度上大致就区分为五等级。若在由其流动率、物理特性等区分，就可知聚乙烯的产品种类多，亦可做出各种不同的东西。如今就以管材来说，低密度聚乙烯（LDPE）能做出低密度的软管，但其材质能否适合做为供饮用水管材所要具备的物理特性，如长期使用压力在10kg/cm2、耐候性及材质不易老化、龟裂等物理性要求。故在管材上的要求是所有聚乙烯材料中要求最严的一种，因此管材的聚乙烯价格常要比一般聚乙烯高出1/2到1倍的价格，因此常有不道德的厂家为了要有丰厚的利润而用不是真正管材的材料来生产管子，因为一时之间无法识破其劣质的管材，要等三、五年后其材质经不住自然环境、物理性能的破坏，而导致管子破裂漏水，此时求偿无门，后悔已来不及。

因此如何认识管材是最重要的一点，可由其使用的材料来作初步的鉴定：

1、 LDPE密度在0.926以下是用来作一般软性用的水管不能使用在建筑上，其管子抗压也在6kg/cm2以下，使用年限在5年以下。

2、高密度聚乙烯密度在0.942至0.955之间，但一般制作PE管、硬质管选择材料在0.944至0.950之间，再高高分子材料容易龟裂，虽然短时间抗压高，但长期使用下来容易发现管材有龟裂性漏水，所以高密度聚乙烯管最好不要弯曲，否则容易在弯曲处环状龟裂以致漏水，超高密度聚乙烯不适合作管材。

3、中密度聚乙烯其密度在0.926至0.942之间，但其用在管材上，必须选择在 0.938~0.944之间，因0.938以下其材质较软、抗张强度太低、无法长期承受较大的压力，而使用密度0.944以上材质因材质太硬不能弯曲，且材质较易龟裂。因此在制造聚乙烯管，应选择在中密度与高密度之间的边界线上的密度，不但能达到要求的抗张强度，其管材也较柔软，有不失其耐压、耐候的优良特性，但此规格之聚乙烯，在制造上就有其困难，因为其分子不长不短很难控制，所以制造成本无形之中就增加，又因为其再加工成管材，也因其加工特性不是很好，因此损耗率较大，而使用的制造机器也要求要比较精密，所以其材料、制造成本、损耗率无形之中增加数倍。

因此，就给一些投机厂家有可乘之机，利用不是管材的塑料来生产管材，以此不但价格较低产，也容易欺骗无知的消费者，因为其材质可耐候三、五年。三、五年后出事，他已赚到一把，早已逃之夭夭，消费者无从索赔，受害的还是消费大众

有关交联原料及生产工艺区别

欧洲发展塑料管材已有30年的历史，早期的交联管以“过氧化物”（peroxide）交联方式，简称（PEX-a），是由粉状初始原料加工而成，有交联度但非常不均匀，材质易脆化、龟裂、耐候性不足、易氧渗透等缺失。早在20年来已在国际市场中淘汰。目前管材市场的主流交联方式为“硅烷”（silane）交联，简称（PEX-b），其优点为利用先进生产技术，达到管材均匀交联，以达成其长期寿命的要求。目前国际上生产交联原料的大厂皆已停止生产（PEX-b）的原料，而普遍提供PEX-b原料。如欧美最大的交联原料供应商意大利Padanaplast即早已不生产PEX-b原料。

由于国内目前管材市场较为混乱，开发商及消费者对塑料管材的接触时间较短，了解不够深入，另由于PEX-a的原料成本低，生产工艺简易（设备廉价），韩国国内生产PEX-a的设备、原料被本国淘汰后大量向中国倾销，国内大多数生产厂家也在韩国管材业者的带动下普遍采用国际上早已淘汰的PEX-a方式生产PEX管并大量运用在地板辐射采暖工程上，造成许多工程在质量上的隐患。

而目前国际先进国家，如欧盟，北美，他们所使用的PEX都是用硅烷交联所生产的。但硅烷交联的PEX-b管在取代了PEX-a二十多年来，还是无法改善氧渗透及在地板采暖弯曲处易打折，使水流堵赛及长久使用在弯曲处易硅裂、漏水的缺点。因而制造商在十余年前成功的研发PEX-b夹铝管（国内称铝塑管）来克服氧渗透及在地板采暖弯曲处有金属来支撑，长久不易变形堵塞，但由于中间层多了铝金属层，价格较贵，生产工艺较难，设备较昂贵，造成PEX-b铝塑管造价较贵。因此又有制造商为市场要廉价的PEX-b，而改变在PEX-b外层加有颜色的胶料来区别有未抗氧渗透的功能。但并不能克服纯塑料管在使用中其他的缺点和问题。目前市面上最好的PEX管道要算是pex-c了，由于PEXc管采用高性能射线辐照交联的方式，具有较显著的特点：

1、交联度均匀：由于PEXc管是采用聚乙烯挤出管后，采用计算机控制的电子加速器或钴源产生高能射线辐照交联是属于后交联，交联所需的射线剂量完全由计算机控制，因此，所生产的交联管（PEXc）在横截面及长度方向具有均匀的交联度，从而保证了产品的质量（化学交联法的交联均匀度受化学交联剂、催化剂等助剂混合均匀度、挤出温度、转速、停留时间等因素的影响）

2、纯净度高、卫生性能好由于PEXc管无需添加任何有毒的化学交联剂和催化剂，因此产品对做运输的流体（水或其他流体）不会产生污染，也不会在使用过程中有低分子物析出，保持整个水或流体输送系统免受污染，这也特别适用于诸好纯净水等高要求的流体输送。因此，PEXc管是真正意义上的绿色环保管材。

PEXa是过氧化物交联，受温度和比例等条件约束，交联度不是太稳定，还有异味。不能认为是最好的交联管。

PEXb是硅烷交联，蒸煮交联，也由于交联度的高低和工艺还有人为因素很多。不能确保成功。

PEXc是目前最稳定的交联管道，但是设备造价昂贵。成本太高。所以推广的很慢很少。

铝塑管与PEX管比较

自上个世纪七十年代铝塑管开始发明的最初目的就是为了应用在地板辐射采暖中克服纯塑料管及金属管的固有缺点，换言之，若纯塑管及金属管能完全符合地暖需求，则国际上根本无发明铝塑管的必要。与铝塑管相比，PEX管的主要问题如下：

1、PEX纯塑管有氧渗透。在使用中，PEX管壁内渗透入氧分子会滋生绿藻使管径变小，减小水流量，长期绿藻阻塞后甚至还可能造成管子堵塞。所以PEX作地暖盘管需要用1620型，而铝塑管因中间层有一层铝保护内层PE，可有效避免渗氧不堵塞，只需要用1216型。 2、PEX管不易弯曲。 PEX管是一种纯塑料管，弯曲后会回弹，难成型。施工时弯曲半径较大，管间距还不能保持一定，视觉上歪歪扭扭，使用中则会影响散热的均匀性。且弯曲部分易打折，造成实际管径缩小甚至不通。长期弯曲时，因弯曲处不断的应力集中，易导致老化龟裂现象。而铝塑管中间层选用的铝是延展性最好的金属，弯曲时可以起到固定并缓冲释放应力作用，能确保管子弯曲半径较小，施工时横平竖直，视觉上非常美观。

3、PEX管导热性能差。 PEX管的导热系数是0.25W/MK，铝塑管的系数是0.45W/MK。因此，使用PEX管的地暖系统需要水温比较高，耗能较高，一般在地暖中用6分管，以增大水流量。

4、PEX管的热膨胀系数大。 PEX管的热膨胀系数是铝塑管的6倍，因此通热水后会有较大的膨胀变形，原来的直管会变的弯弯曲曲，对管子和混凝土都有较大的负面影响，严重的会造成地板拱起变形等工程质量问题。

5、PEX管的强度低。因为PEX管终究是一种纯塑料管，强度远不如铝塑管，抗拉、压强度都不如铝塑管，一旦老化，弯曲的部分最易出现裂纹，就会造成大量漏水。

6、寿命短。由于PEX管的以上种种缺点，它的寿命并不能达到所宣称的50年。一般PEX管的寿命在10年左右（在国家地热规范中PEX管也只有20年的寿命）。而作为地埋管，翻修需要打开地板全部重新铺设，对用户来讲10年后产品这些问题的出现将会造成极大的麻烦和损失。

综上所述，铝塑管的发明正是为了替代PEX管，国际上公认铝塑管是地暖的最佳管材。在欧美等国家，PEX管主要用在大型宾馆的地暖中，因宾馆一般隔5年左右就会重新装修，所以用PEX管已经能满足需要且又节约了成本。国内，由于大量韩国淘汰设备、淘汰技术、淘汰原料的倾销，以价格低廉误导市民，从而导致PEX管占据地暖市场重要部分。

铝塑管与PB、PPR比较

1、历史的发展：， PB管是由德国人发明的，在欧洲自1971年量产已将近30年的历史，PP-R管也是由德国人发明，在欧洲量产已超过20年。铝塑管的发明即是为了改良纯塑料的管材缺失而因应发明的。79年当时欧洲将纯塑料的管子（PP-R管、PEX管、PB管）普遍用于地板辐射采暖，但经过了3~5年的实际运用，发现纯塑料管在弯曲的部分产生了龟裂、变形折塞的现象，导致漏水或水无法流通。发明者才想到在塑料管外层加一层铝合金，主要的目的即取铝合金优异的延展性，而后又为了保护铝合金在外层再加一层PE层，而PE及铝合金之间有胶合层，而成为目前市场上所见之五层结构之铝塑复合管。铝塑管是排除了镀锌铁管（会生锈）及纯塑管（会氧渗透及折弯、堵塞）的缺点。而综合了两者优点的产品，正式在欧洲问世是1986年，而实际量产销售为1989年的事情。

2、材料的比较：铝塑管用交联高密度聚乙烯其基本材料是由高分子量的高密度聚乙烯所制成，而以有机过氧化氢为交联触媒，管子本身系由挤出成型，其聚合链结在高压下形成一个三度空间的立体结构。其中合成长分子链结比率（即交联比率）至少在65%以上，这样结构的管子特别具有耐高压、耐撞击、耐热及管子不会因压力而产生缝隙之特色。 PP-R无规共聚聚丙烯是由PP材料添加聚丁胶利用触媒技术制作的大分子量无规三元聚合PP。在聚合时要将分子量的分布做到最适当的宽度，同时也要配合管材的基本要求，提高耐冲击度、耐寒性与刚性。 3、特性的区别

铝塑管与PB、PP-R的特性区别由下列所表示：

4、综合说明： PB管由于耐酸碱性能极佳，因此被称为“塑料黄金”。但其主要用途在于工业上，而在地板辐射采暖的运用中，PB管仍然具有所有塑料管所固有的一些缺点如氧渗透、不易弯曲、膨胀系数大、导热性能差、强度低等，使用性能与PEX管很相似，耐温性能甚至不如PEX，价格却比PEX昂贵的多。

PPR是一种热塑性管材，热塑性即受热后熔融塑化，冷却后变硬定型。目前在作为地暖主管得到了少量使用。但同样作为一种纯塑料管，PPR受热后因膨胀系数较大而易导致大幅度变形，冷热循环过程重复较多后，管道下垂扭曲，且0℃以下很易脆化。在耐温性能上，PPR厂家标称一般是常温70℃，瞬间高温95℃，实际国际标准只是通过冷水管标准。又因PPR热熔连接，对热熔工具、热熔温度、热熔时间等都有比较高的要求，国内施工人员很难具备这样的素质。且国内施工方所用热熔工具一般都是廉价的仿制品，正规的进口热熔机要超过千元，国内仿制的只有数十元，其施工效果自然无法相比。基于这种施工技术的缺陷，PPR在使用中易出现热熔处开裂、渗水等现象。

故而，在欧美等发达国家基本没有把PB用于地暖中，而国内只是受商家误导。

铝塑管与PERT管比较

PE-RT为非交连聚乙稀管道原料，其特性为加工简易、废料可回收使用，可熔接，可耐温（70℃）以下，最初由美国研发，后由韩国演变更改，其提出的理论基础为在分子结构上，它的主链是由线性聚乙烯形成，而辛稀的较短分子链构成其支链，在聚合反应中对聚乙烯分子链上支链的数量和分布进行控制，达到耐热的性能。

惟此原料研发出来，目前在欧美国家尚属论证阶段，对于是否有长期寿命进行试验。国内厂家却依此理论大肆推广PE-RT管材，甚至有些厂家把PE-RT用于铝塑复合管替代正规可耐高温的交链聚乙烯原料，姑且不论其理论是否正确，惟此类管材在没有相应的国际标准及国家标准做基础依据的情况下，贸然使用无异成为厂家的试验品。

另由于没有相应的标准、检测的手段，更有不肖厂家只是打着PE-RT是新型原料的旗号，用普通的PE原料生产，消费者亦无法察觉及辨别，使用后将造成工程上的隐忧。

国际市场正常管道市场的发展都是循序渐进的，任何一种新型管材从研发、试验、问世一直到市场的接受通常需要经过一、二十年的时间，其中通过时间的考验将标准、规范及至于检测认证的制定，都是相当严谨的，反观国内由于接触新型管材的时间较短，盲目的追求“新”的管材，而厂商也愿意提供“新”的东西，可卖出高价，赚取暴利。结果是造成工程质量的低落，正当的开发商付出了代价，却得不到客户的认可。