隨著我國(guó)新型建筑材料的開發(fā)及人們消費(fèi)觀念的改變,塑料在化學(xué)建材上具有廠闊的市場(chǎng)。與其他合成樹脂相比,聚丙烯PP管材綜合性能較好,質(zhì)量輕,表面光澤性好,機(jī)械性能(如屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、表面強(qiáng)度、剛性及耐磨性等)較優(yōu)異,耐熱性能好,尤其突出的是其良好的耐環(huán)境應(yīng)力開裂及室溫下不溶于一般溶劑、耐化學(xué)藥品腐蝕、無(wú)毒、可回收利用、無(wú)環(huán)境污染,因此,近年來(lái)在化學(xué)建材中得到越來(lái)越多的應(yīng)用。PP分子中存在碳原子,在光和熱的作用下易斷裂降解。未加穩(wěn)定劑的PP管在150℃下被加熱半小時(shí)以上,或在陽(yáng)光充足的地方曝曬12天就會(huì)明顯變脆口未加穩(wěn)定劑的PP粉料在室內(nèi)避光放置4個(gè)月也會(huì)嚴(yán)重降解,散發(fā)出明顯的酸味。PP管材料在建筑管應(yīng)用上顯示出了優(yōu)勢(shì),獲得了大的發(fā)展。
在PP粉料造粒之前加入0.2%以上的抗氧劑可以有效地防止PP在加工和使用過(guò)程中的降解老化。抗氧劑分為游離基鏈反應(yīng)終止劑(也稱主抗氧劑)和過(guò)氧化物分解劑(也稱輔抗氧劑)兩大類,主、輔兩類抗氧劑的合理配合,將會(huì)發(fā)揮良好的協(xié)同效果。目前推薦使用的8215抗氧劑就是主抗城劑1010(酚類)和輔抗氧劑168(亞磷酸醋)按1: 2的比例復(fù)配而成的。為防止上光老化需要在PP管中加入紫外線吸收劑,它可將波長(zhǎng)290~400nm的紫外線吸收激化轉(zhuǎn)化為沒(méi)有破壞性的較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光線。對(duì)于埋在土壤中或在室內(nèi)避光使用的PP塑料制品僅加入主輔抗氧劑即可,無(wú)須加入紫外線吸收劑。
PP屬于非性聚合物,具有良好的電絕緣性,且PP吸水性低,電絕緣性不會(huì)受到濕度的影響。PP的介電常數(shù)、介質(zhì)損耗因數(shù)都很小,不受頻率及溫度的影響口PP的介電強(qiáng)度很高,且隨溫度上升而增大。這些都是在濕、熱環(huán)境‘下對(duì)電氣絕緣材料有利的。另一方面PP的表面電阻很高,在一些場(chǎng)合使用必須行抗靜電處理。PP屬于結(jié)晶型聚合物,不到一定溫度其顆粒不會(huì)熔融,不像PE或PVC那樣在加熱過(guò)程中隨著溫度提高而軟化。一旦達(dá)到某一溫度,PP顆粒迅速融化,在幾度范圍內(nèi)就可全部轉(zhuǎn)化為熔融狀態(tài)。
這些PP管在使用時(shí)逐漸暴露出一些問(wèn)題,諸如高溫(95℃)時(shí)熱膨脹較大,其線膨脹系數(shù)在1.5*10-4以上;缺口沖擊強(qiáng)度不高;低溫抗沖擊性能不能滿足多方面要求;用于熱水系統(tǒng)的管道易變形;用于立管時(shí)耐壓強(qiáng)度不足;耐紫外線性能不太好等。為了改善并提高PP管性能,拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域,需對(duì)PP管材料進(jìn)行改性。
PP的熔體粘度比較低,因此成型加工流動(dòng)性良好,特別是當(dāng)熔體流動(dòng)速率較高時(shí)熔體粘度更小,適合于大型薄壁制品注塑成型,例如洗衣機(jī)內(nèi)桶。PP在離開口模后,如果是在空氣中緩慢冷卻,就會(huì)生成較大的晶粒,制品透明度低。果是在水中急冷(如下吹水冷法制薄膜),PP的分子運(yùn)動(dòng)被急速冷凍,不能生成晶體,此時(shí)的薄膜就是完全透明的。PP管的成型收縮率是比較大的,達(dá)到2%以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于ABS塑料。PP的成型收縮率可以隨著添加其它的材料的種類及多少有所變化,這在制作具有配合尺寸的注塑制品時(shí)需認(rèn)真加以考慮。目前,常用的PP管材料一有I型、II型和III型。I型指均聚聚丙烯(PP-H),是由丙烯均聚物加入適量的抗沖擊劑等共混而成;II型指嵌段共聚聚丙烯(PP-B),是一種丙烯與不超過(guò)50%的另一種(或多種)烯烴單體共混而成;III型無(wú)規(guī)則共聚聚丙烯{PP-R),由乙烯與丙烯在分子鏈中隨機(jī)地、均勻地聚合,其中PP-R管材料性能優(yōu)于其他兩類。PP管材的不透光性,不透光是為了保證管內(nèi)輸送水質(zhì)的衛(wèi)生性能(避免滋生藻類等有害物質(zhì))和材料的抗老化性能,特別對(duì)明裝使用的管材,因此透光率過(guò)高,會(huì)減少它的衛(wèi)生性能。PP管材的力學(xué)性能,沖擊試樣的標(biāo)準(zhǔn)要求<10%,而達(dá)不到這種標(biāo)準(zhǔn)的這種產(chǎn)品在正常的運(yùn)輸、裝卸、安裝及使用中(特別在冬季)如遇到外部沖擊就有可能發(fā)生破裂。PP管材的靜液壓試驗(yàn)這是壓力管道中重要的技術(shù)要求,聚丙烯特別是PP-R管材在塑料管道中屬厚壁產(chǎn)品,生產(chǎn)中容易因加工不當(dāng)導(dǎo)致塑化不良等使制品出現(xiàn)各種質(zhì)量問(wèn)題,即便是使用了正規(guī)的管材專用料亦是如此。