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塑料管材高端化 化工新品当奋起
2011年15期 发行日期:2011-04-19
作者:张玉川
塑料管材高端化 化工新品当奋起
□  北京塑料工业协会   张玉川
   塑料管材在建筑业享有绿色建材的美誉。近年来,塑料管材凭借优越的节能、卫生和环保等优势,在绿色建
筑中发挥着重要的作用。
   近十几年,我国的塑料管业飞速发展,现在已跃居全球首位。2008年以来受金融危机的冲击,不少国家的塑
料管业发展出现了停滞和萎缩,而我国塑料管的总量仍呈持续增长态势,2010年达到840万t,比2009年增长
了37%,是2000年78.6万t的10.7倍(详见表1),不仅超过整个欧洲的总产量,而且超过了过去一直居首位
的美国。

聚氯乙烯  直面两大问题
    聚氯乙烯(PVC)管道是我国应用最早和最广的塑料管,生产能力和产量、用量都在全球领先。但是低端的
和通用产品严重供过于求,而且市场信誉不佳;而高端和专用产品还没有很好推开,应用领域也还比较窄。我国
PVC管发展的突破点在于技术创新,而这些技术创新都需要原材料的合作。
    目前我国PVC-U压力管面对的一个重大问题是至今没有对原材料的MRS测定作出明确要求。虽然对于管材容
许设计应力的规定和性能测试的要求与ISO标准一致,但长期安全使用性能没有确实保证。因此,我国迫切需要
学习国外经验,由PVC-U压力管道生产企业和PVC树脂生产企业合作,确定生产PVC-U管道的专用树脂和标准配
方,对专用树脂和标准配方的混配料按标准测定长期静液压强度MRS,确保生产的PVC-U压力管道MRS ≥25MPa。
    此外,社会上对PVC管道的抗震性能和卫生安全性能还存有怀疑和顾虑。要振兴我国PVC管道业就不能忽视
和回避这些问题。我国是多地震的国家,应该大力发展兼具高强度和高韧性的改性PVC(PVC-M)和定向PVC(PVC-O)。
另外,为了保护环境和避免危害健康,国际上要求所有的PVC制品要限期淘汰铅稳定剂。例如,欧洲的PVC工业
主动承诺限期逐步淘汰铅稳定剂——到2010年铅用量减少到50%(2008年已经达到),到2015年完全不使用铅;
欧洲塑料管协会TEFFA也计划2015年所有管材管件完全禁铅。我国PVC管道业要避免被挤出市场,就必须采取
有效措施,限期全面淘汰铅稳定剂。但我国PVC管道业淘汰铅稳定剂目前还基本局限在输水用压力管上,其他用
途的PVC管大都仍然采用铅稳定剂。因此,我国在这方面必须加快步伐,特别需要稳定剂行业的配合和支持。

聚乙烯  亟待开发新一代产品
    聚乙烯管道是我国发展最快的塑料管,我国聚乙烯管用树脂也有很大进步,例如国产PE100级聚乙烯压力管
混配料已经进入长期依靠进口的燃气管市场,但最新一代聚乙烯树脂国内仍然不能生产。
    1. PE100-RC (超韧PE100)  全球的管道铺设越来越普遍地从传统的开挖铺设转向非开挖铺设和无砂铺
设。因为采用这些新铺设技术可以大幅度节约费用,提高效率,并有利于环境保护。但是新的铺设技术要求能更
好承受表面损伤和集中点负载的塑料管。为此,国外已经开发出了第四代聚乙烯管道材料——PE100-RC (超韧
PE100),其抗开裂性能比通常PE100高很多倍,可以满足非开挖铺设等应用的苛刻要求。目前国外生产的PE100-RC
已经进入我国市场,天津滨海新区定向钻孔铺设管道已经采用进口PE100-RC生产的800mm管道。
    2. PE-RT(耐热聚乙烯)  我国规模巨大的建筑市场需求带动了建筑内冷热水塑料管的蓬勃发展,其中
增长最迅猛的是地板采暖用管。早期我国地板采暖用管绝大部分采用交联聚乙烯PEX-a,近年越来越多地采用可
以用通用聚烯烃挤出线生产、可以熔接和回收的耐热聚乙烯PE-RT。目前PEX-a的原材料已经逐步国产化,但是
PE-RT仍然全部依靠进口。国外PE-RT已经开发出耐热、耐压性能更好的第二代产品(如陶氏开发的DOWLEX 2388),
应用有进一步扩大的趋势(包括工业用的大直径管道)。
    3. 后交联聚乙烯  采用国外新开发的特殊PEX-b材料(如苏威生产的POLIDAN TUX)制造的管材出厂时
没有交联,性能相当于PE100,因此可以对接熔焊或用电熔管件连接,随后再通热水或蒸汽实现交联或通过管网
的运行自己交联。因为克服了传统交联聚乙烯管连接困难的缺点,扩大了PEX管的应用领域,可用于大直径工业
用抗磨、抗腐、耐热管道,及输送泥浆管道、地区采暖管道等。

聚丙烯  期待管道新材料早日入市
   聚丙烯大量应用于我国塑料管行业,其中最成功的是应用于建筑内冷热水管的无规共聚聚丙烯(PP-R)。目
前PP-R已经成功国产化,并基本替代进口。但是在国际上成功应用的聚丙烯管道新材料国内还有待开发。
    1. PP-RCT (β晶 PP-R)  近年国际上已经开发出新一代PP-R,称为PP-RCT(如北欧化工生产的Beta-PPRTM),
又称β晶PP-R(采用β-成核技术形成不同的晶体结构),其强度和韧性比PP-R明显提高。可喜的是,国内石化
企业已经在开发该产品,希望能够早日进入市场。
    2. PP-HM (高刚度PP-B) 随着环境保护越来越受到重视,国内塑料埋地排水管发展非常迅速猛。目前中小
直径范围(直径800mm以下)通常采用双壁波纹管,主要是聚氯乙烯双壁波纹管和聚乙烯双壁波纹管两大类。聚
丙烯双壁波纹管的刚性和韧性较平衡,所以近年在欧洲等地盛行。我国因为没有合适的聚丙烯品种,聚丙烯应用
于埋地排水管一直停留在试验阶段。最近,国外石化企业看到这个商机,正在积极向国内管道企业推广埋地排水
管适用的PP-HM材料,在国内多家管道企业(包括波纹管,缠绕熔接管和实壁管)试用反应良好。国内石化企业
应该抓住商机,早日生产种此种新材料,满足国内需求。
    “十二五”期间我国塑料管业在技术创新的基础上的持续发展和增长对于原材料创新的需求远不止以上介绍
的这些品种。例如为了发展高性能的工业矿山用管道就需要各种增强材料、各种特殊的性能助剂和黏合剂。总之,
希望我国原材料行业关注塑料管材这个蓬勃发展大市场的商机,密切合作,共创新的辉煌!

                      表1  2001~2010 我国塑料管道行业产量统计  万t
年 份     2001   2002    2003    2004    2005    2006    2007    2008    2009    2010
总产量      121     137     164     191     237     288     332     459     580     840
增长率/% 54.4    12.8    19.6    16.4    24.1    21.7    15.2    28.2    18.9    37.0
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