精品文档 你我共享 地暖管道为何需要选择 PEXC 管 PEXC 管材被称为管材中的“白金管材” ，具有绿色环保、耐热、耐寒、耐化学药品性能， 易弯曲、施工方便，常规使用的寿命长（可达 50 年以上）等性能优点。同时 PEXC 管还具有交联 度均匀、化学纯净度高、卫生性能好，特别适应于纯净水等高纯净要求的流体输送。因此， PEXc 管是真正意义上的绿色环保管材。 PEXc 管的简介 辐射交联聚乙烯管是采用 HDPE（ HDPE ）为生产原料，加上其他一些辅助原料 （如抗氧剂等）。在塑料挤出机里挤出管材（未交联），然后将挤出的未交联管在辐射装置 上（电子加速器或钴 -60 辐照站），利用高能射线（电子束或 γ射线）进行辐射交联。采 用此方法生产的聚乙烯管称为辐射交联聚乙烯管（ PEXc 管）。 聚乙烯的交联有化学和物理方法， 化学方法就是我们常说的过氧化物交联、 硅烷交联或 偶氮交联的方法。 而物理交联就是无需加化学交联剂， 利用高能射线， 将聚乙烯分子激发产 生自由基、 自由基结合产生分子间的交联键、 形成聚乙烯分子的交联结构。 辐射交联的基本 原理是： 高能粒子将聚乙烯分子激发产生高分子自由基， 自由基相互结合产生交联键， 形成 聚乙烯分子的 三维网状结构 . 德国天籁 PEXc 管的生产流程： 原料 —— 挤管 —— 辐照交联 —— 包装 —— 进仓 原料采用辐照交联专用料或配方， 经挤出机挤管后， 在高能粒子的辐射场中进行辐射交 联，产品用包装，最后进仓。 由于辐射交联是采用高能粒子（ β、 γ射线）对聚乙烯作用，在聚乙烯分子链上产生自 由基， 自由基结合产生交联键， 因此这种交联方式不需要添加化学交联剂和催化剂， 使得产品 的 纯净度高， 不带任何有害的 低分子化合物， 使用的过程中也没有低分子物析出， 因而不会 对所运输液体产生污染。同时，辐射交联时，高能粒子还会对聚乙烯分子链产生降解作用。 因此，所用原料应易于辐射交联（可交联料） , 以减低由射线所产生的降解副作用，保证产 品的质量。 辐射交联聚乙烯管 (PEXc 管) 的生产具有以下几个特点： 1 ．辐射交联不需要化学交联剂，因而产品的化学纯净性高，卫生性能好； 2 ．PEXc 管是采用后交联工艺，挤出是采用通用挤出设备，管的外观品质更易控制； 3 ．辐射交联过程是固态交联，也能说是后交联工艺。辐射交联所要达到的交联度是 由辐射剂量来控制。 交联的均匀性是由辐射的均匀性来决定的， 而辐射的均匀性是由计算机 来控制，因此它的交联均匀性非常好； 4 ．由于辐射交联需要建造较大规模的辐射设施，辐射交联生产线的初期投资比较大， 因此，产品的生产所带来的成本较高。 德国天籁 PEXc 管不仅仅具备其他 PEX 管所具有的耐热、耐寒、耐化学药品性能，易弯 曲、施工方便， 常规使用的寿命长（可达 50 年）等性能优点。 还具有交联度均匀、 化学纯净度高、 卫生性能好，特别适应于纯净水等高纯净要求的流体输送。 精品文档 你我共享 还有一些别的方面： 1 、就是卓越的耐热耐寒性能， 2、可在－ 40 －120 度的相差甚远的温度范围内使用，冬季不会冻裂，易弯曲，施工方 便。 3 、常规使用的寿命长，可达 50 年， 4 、抗蠕变能力强， 5 、独有的记忆功能，来保证在连 接处有很可靠的密封性。 4 、PEXc管的性能， PEXc管是经国家化学建材检测部门检测，产品性能达到国家 GBT1899.2.2/2003 ％及德国标准的性能。 PEXc 管的用途： PEXc 管的主要用于 1、地板辐射采暖。已被美国 NSA的认证。 2 、冷热水系统。 3 、纯净输水系统。 4 、太阳能热水系统。 5 、各种化学流体的输送。 PEXc管技术主要来自于欧洲、目前国内由佛山塑料集团股 份有限公司经纬分公司首次研发成功，该项目列入 2004 年国家发改委的《民用非动力核技 术高技术产业化》 计划， 及国家科技部的国家级重点新产品计划， 因此该绿色环保产品将是 建筑行业中化学建材的理想选择。 PE-RT管耐热聚乙烯管，是一种能够适用于热水的 非交联的聚乙烯管 ，也有人突出了其非交联 的特性， 叫它“耐高温非交联聚乙烯管”。 它是一种采取了特殊的分子设计和合成工艺生产的 一种 中密度聚乙烯 ，它采用乙烯和辛烯共聚的方法， 经过控制侧链的数量和分布得到独特的 分子结构， 来提高 PE管的耐热性， PE管的 耐热最高温度为 60 °。由于辛烯短支链的存在使 PE 的大分子不能结晶在一个片状晶体中，而是贯穿在几个晶体中，形成了晶体之间的联结， 它保留了 PE管的良好的 柔韧性，高热传导性和惰性， 同时使之耐压性更好， 可长期用于 60℃ 以下热水输送 。其保留了 PE 的良好柔韧性、惰性，同时耐低温（ - 40℃）、抗冲击能力好、耐 压性更好，无毒、无味、无污染，绿色环保，可回收。 PE-RT管可热熔连接 , 安装维修方便。 PERT管材缺点： 没有 PEX管子柔韧性好， 比较娇乖， 运输、施工当中不注意很容易造成管子外伤， 给将来地 暖使用当中造成隐患，所以在施工当中一定要小心谨慎。 备注下 PEXC是 95 度水温保用 50 年， PERT是 60 度水温保用 50 年。 精品文档 你我共享 低温地板辐射采暖系统是一种健康、 节能、环保、卫生的新型采暖方式。 它以建筑地面 为热能辐射面，将 60%的热能（ 8~13 μm的远红外线）以辐射方式传递与室内空间，将 40% 的热能以对流方式传递与室内空间，具有舒适、室内温度均匀恒定、节省室内空间的特点， 有一定治疗保健的功能。 一般说来， 低温地板辐射采暖系统与建筑物同寿命 （50 年以上） ， 并且其隐蔽部分在 50 年中是免维护的（人的因素除外），这是低温地板辐射采暖系统得以 广泛应用的重要原因之一。而 50 年的寿命是有条件的，主要根据加热管的寿命。目前， 塑料管材的种类、 品质繁多， 性能各异， 是不是所有的塑料管材都能保证这一点呢？这是各 国在学术上极为关注的问题。 由于低温地板辐射采暖工程属于隐蔽工程， 加之系统中通过 的是 60℃的热水，这就从另一方面代表着当加热管由于质量上的问题出现爆管时，建筑物的地面也就随之 被破坏， 使得造成的损失是巨大的， 因此， 这就需要用于低温地板辐射采暖系统的加热管比 普通建筑用的塑料管有着更高的要求，需要系统对加热管的种类、 品质、制造工艺、质量都 要进行更严格的选择， 只有这样低温地板辐射采暖系统 50 年的寿命才能得以实现。 目前， 市场上可用于低温地板辐射采暖的管材主要有 PE-X 管（交联聚乙烯管）、 PP-R 管（三型无 规共聚聚丙烯管）、 PERT管（耐高温聚乙烯管）、 PB管（聚丁烯管），铝塑管等，这几种 管材在低温地板辐射采暖系统中都有应用，并且各有特点，其他的塑料管材如 CPVC、PPH、 ABS、PE等由于性能不足以满足低温地板辐射采暖系统的要求而不可以应用，尽管铝塑复合管在 《低温热水地板辐射供暖应用作业规程》 中也被列入可用管材， 但由于铝塑复合管中的复合 剂- 热熔胶的抗老化性能是一个未知数， 无法确定其常规使用的寿命， 因此，我们提议最好不用。 下 面我们对各种加热管材的主要性能简单做一个评价。 加热管材的性能指标是一个完整的指标 体系，不能就其某一个指标来判定能否在低温地板辐射采暖工程中使用，能否保证其有 50 年的寿命。有些企业只对产品做一些短期的物理检测，就声称其能够正常的使用 50 年，这是不科 学的。有些企业在不说明保证多长寿命的情况下称其产品能耐多高的温度也是毫无意义的。 应该对管材的压力指标、 温度指标、 使用时间等指标综合评价才是科学的、 有意义的。 实际 上塑料管材在相同的压力下，工作时候的温度不同，其寿命不同；在相同的温度下，压力不同，寿 命不同。但是， 50 年的寿命是不可能通过实际的实验方法来验证的。因此， 在国际 ISO9080 标准中提出了“时温等效变换法”的验证方法来证明这一点， 其方法是： 通过提高实验温度 和实验压力求得寿命来推算低温使用条件下管材的实际寿命。 由测试温度与实际使用温度之 间的温差⊿T 确定外推因子 Ke，实验得到的最大试验时间 Tmax和 Ke 的乘积就是容许外推计 算所能达到的最长寿命。 表 1 不同温差下的外推极限因子 Ke 温差 10 15 20 25 30 35 40 60 Ke 2.5 4 6 12 18 30 50 100 根据塑料管 精品文档 你我共享 材的性能评价原理，我国化学建材检验测试中心以及国内的一些大型塑料管材厂家从 2001 年起 开始对塑料管材进行 8760 试验，这项试验是对塑料管材常规使用的寿命综合评价的重要方法，理 所当然，作为低温地板辐射采暖系统用加热管是首当其充应作这项试验的产品。 表 2 各 种塑料管材的热强度（ 8760 试验） 管材 PEX PERT PB PP-R 试压温度 110℃ 110 ℃ 110 ℃ 110 ℃ 实验时间 8760h 8760h 8760h 8760h 环应力 2.5Mpa 1.9Mpa 2.4Mpa 1.9Mpa 标准 ISO/DISI5875 DIN4721 ISO/DISI5876 ISO/DISI5874 上表中之所以将实验温度选为 110℃这一较高的温度， 将实 验时间选为 8760h 这一较长的时间，是因为根据时温等效变换法， 8760h 为一年，当使用温 度为 70℃是，温差为 40℃，外推因子为 50 ，从而可推算出在 70℃条件下的常规使用的寿命为： 50×8760=438000h， 正好为 50 年。 从上表中我们大家可以看到， PE-X 管具有最好的耐热强度。 从这个意义上讲，在低温地板采暖系统中选择 PE-X 管作为加热管是科学的，同时，在上述 几种管材中 PE-X 管也是较便宜的， 因此，在低温地板采暖系统中选择 PE-X 管作为加热管也 是最经济的。 有关这一点我们还可以从几种管材的蠕变特性曲线）中看出。蠕变特 性曲线是管材长期抗应力和耐高温性能的综合体现， 最实际的反映了管材的常规使用的寿命。 从四 种管材的蠕变特性曲线中能够准确的看出： PE-X 管从高温到低温、从一年到一百年的范围内，都 没再次出现拐点（即环应力的急剧下降）。跟着时间的增加，同一温度下的 PE-X 管的环应力 下降得很小 （与其它几种管材相比） ；不一样的温度下， 环应力下降程度也较其它几种管材小得 多。从中能得出结论： PE-X 管能很好的适应高温度、高压力下的长期使用。其它几种管 材在高于 60℃是，均在不同的时间段（最长的仅为十几年，最短的不到一年）出现环应力 急剧下降的拐点，随着温度的提高，出现拐点的时间大大提前， PERT在高温情况下， 14 年 左右就出现了拐点， PB 虽应力水平较高， 但其从高温到低温都出现了拐点， 如在 90℃下 2000 小时（不到三个月） 左右就出现了拐点。 且价格极高。 PPR管在 70℃以上时也较早的出现 了拐点。 拐点的出现与否和早晚是管材的抗蠕变性能高低的一个重要反映， 也是管材寿命的 重要反映。 为何会出现这样一种情况呢？我们知道， 高分子塑料分为热塑性塑料和热固性塑料 两种。从理论上讲，热塑性塑料是一种熔体，它没有固定的熔点，成型后还可熔化，它的蠕 变期较短。 而热固性塑料属晶体，成型后不会熔化，它的蠕变期非常长，在一百年中性能几 乎不变。在目前常用的塑料管材中， PP-R、PERT、PB属于热塑性塑料，而 PE-X （交联聚乙 烯）属于热固性塑料。 PE-X （交联聚乙烯）是由高密度聚乙烯（ PE）加入交联剂或在射线 辐照下，在一定的条件下大分子链形成游离基相互连接形成平面或立体网状结构而形成的。 其方法有三种， 一是硅烷交联法；二是过氧化物交联法； 三是辐射交联法。 我们分别分析 精品文档 你我共享 下三种交联方法各自的实现条件及产品的优缺点： 一、硅烷交联法是在聚乙烯中加入硅烷 剂，成型后在水解过程中完成立体网状的交联过程， 这种交联方法所要求条件较低， 只要有 水和一定温度就可完成，即使在使用中也可继续交联直到达到饱和交联，所形成的 PE-X 为 立体网状结构。 硅烷交联从工艺上分为一步法和二步法工艺， 其原料的保管与包装要求比较高， 否则，原料在保管期就有可能发生预交联而报废，同时原料的保管期很短（ 6 个月）。硅烷 交联法是一个先成型后交联的过程。 其产品特点是表面强度和拉伸强度较高， 但耐水性较差， 产品交联度会随时间游动，形成的产品称为 PE-Xb。 二、过氧化物交联法是在聚乙烯中加 入过氧化物交联剂，在一定温度（ 230℃）的作用下逐渐完成平面网状的交联过程。这种交 联方法所要求的交联条件较高， 一旦成型后交联度不可能会发生变化。它是一个先交联后成型 的过程。其产品特点是表面光洁度好，柔韧度好，但耐酸性差。所形成的产品称为 PE-Xa。 三、辐照交联法是一个物理交联方法， 与前相比不同是在交联过程中勿需化合物的参与， 它 是将由高密度聚乙烯成型的管材产品经 α β γ 射线或电子束辐照后，使聚乙烯大分子主链 形成新的游离基， 游离基间再结合即形成交联。 这种交联方法所要求的条件极高，

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