化學交聯配方設計:

化學交聯是指交聯劑在一定溫度下分解產生自由基，引發聚合物大分子之間發生化學反應，從而形成化學鍵的過程。化學交聯需要有交聯劑存在，并在一定溫度下進行。按交聯劑種類不同，主要分為:有機過氧化物交聯、有機硅交聯、疊氮化物交聯及離子交聯(鹽交聯)等。

1、化學交聯的反應基理 交聯劑不同，其交聯原理也不相同。

2、常用交聯劑品種 常用交聯劑有:有機過氧化物類交聯劑、硅烷類交聯劑、疊氮類交聯劑、其他交聯劑和助交聯劑等。

3、化學交聯配方設計原則

(1)交聯劑與助交聯劑并用效果好。

(2)依溫度選擇交聯劑為防止交聯劑過早發生分解導致交聯，交聯最好與成型同步進行，即分解溫度要與加工溫度相匹配。

(3)填料對交聯劑的影響

(4)其他助劑對交聯劑的影響防老劑加入會影響交聯效率，需并用a-N-苯基萘胺和二苯基對苯二胺。

(5)硅烷交聯配方設計要點主要有交聯劑、引發劑和催化劑三部分組成。

?交聯聚乙烯管(PEX)管簡介

普通高密度聚乙烯(HDPE及MDPE)管，其大分子為線型結,最大缺點是耐熱性和抗蠕變能力差，因此普通高密度聚乙烯管不適宜用于輸送溫度大于45℃的介質。"交聯"是聚乙烯改性的一種重要方法，聚乙烯的線型大分子結構經交聯后，變成了三維網狀結構的PEX，從而大大提高了聚乙烯的耐熱性和抗蠕變能力，同時其耐老化性能、力學性能和透明度等均有明顯提高，交聯度越高，這些性能的提高越為明顯。同時繼承了聚乙烯管材固有的耐化學腐蝕性和柔韌性。已商品化PEX管有三種。PEXa管 PEXb管 PEXC管

PEX管特點

卓越的耐熱耐寒性能，高溫下熱強度很高:

優秀的耐低溫韌性:

加熱不熔融:

超凡的抗蠕變能力:蠕變數據是產品設計和工程選材的重要依據,與金屬等傳統材料相比，塑料的應變行為對加載時間和溫度有著明顯的依賴性，PEX管的蠕變特性幾乎是常見塑料管中最為理想的管材之一。

半永久的使用壽命:PEX管通過了溫度110℃ ，環應力2.5MPa，時間8760h的測試后，即可以推導出其在70℃下連續使用壽命50年。

目前市面上的常見PE-Xa管有博亞，日豐等。

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 摘要:根據資料及其在實際工程中的情況，介紹了PEX管的優良性能、應用領域、制造過程，以及設計和施工過程中應注意的。

關鍵詞:給水管材 PEX管 應用

0 引言

最近隨著上海、大連、廣東、福建、湖北、湖南等十幾個大中城市和地區建設部門發布通知禁止給排水管道采用鍍鋅管和鑄鐵管，幾種材質新型管材的使用潮流在全國范圍內迅速鋪開。競爭的焦點主要集中在三種管材上，即UPVC管、鋁塑復合管和PEX管。這三種管材在國內市場上均獲得較為廣泛的應用，市場占有率較高。

PEX管的應用，始于90年代初，在西方發達國家，已得到廣泛推廣應用，是目前替代傳統鍍鋅管的較佳產品，被譽為綠色環保管材。

1 PEX管的制造過程

1.1 生產PEX管的主要原料

生產PEX管的主要原料是HDPE，以及引發劑、交聯劑、催化劑等助劑，如有特殊要求還可以添加其它改質劑。

PEX管采用世界上先進的一步法(MONSOIL法)技術制造，采用普通聚乙烯原料加入硅烷接枝料，在聚合物大分子鏈間形成化學共價鍵以取代原有的范德華力，從而形成三維交鏈網狀結構的交聯聚乙烯，其交聯度可達60%~89%，使其具有優良的理化性能。

1.2 生產工藝

原料預處理+助劑配制→混合→熔融接枝擠出→管材成型→交聯→檢驗包裝→成品。

1.3 PEX管添加劑的作用、目的

交聯劑是對其原線性分子結構起裂解作用形成接枝料，進而形成三維網狀結構。抗氧劑及色粒的作用是提高PEX管的耐腐性，防止日光長期照射發生物性變化，能夠抵御紫外線的長期侵蝕，從而延長其使用壽命。

2 PEX管的性能和特點

2.1 PEX管與鍍鋅鋼管的性能比較(見表1)

表1 PEX管與鍍鋅鋼管的性能比較

2.2 PEX管與UPVC管、鋁塑復合管性能異同點

從性能上，三種管材除具有不銹蝕、不結垢、不滋生細菌和安裝簡便等共性外，還有一些區別:

2.2.1 優良的耐溫性能

PEX管使用溫度為-70~110℃，UPVC管使用溫度為5~45℃，鋁塑復合管使用溫度為-40 ~85℃。

2.2.2 防振性能

UPVC管由于采用膠水粘接，防振性能略遜色于鋁塑復合管和PEX管。

2.2.3 使用壽命

UPVC管和鋁塑復合管使用壽命約20~30年，PEX管約50年。

2.2.4 抗化學腐蝕性能

由于PEX管其分子結構，即使處于高溫下也能輸送多種化學物質，而不被腐蝕。

2.2.5 良好的記憶性能

當PEX管被加熱到適當溫度(小于180℃)會變成透明狀，再冷卻時會恢復到原來的形狀，即在使用過程中任何錯誤的彎曲都可以通過熱風槍加以矯正，使用起來更加自如。

2.2.6 不結垢

水中碳酸氫鈣及鎂離子的存在易形成沉淀物，慢慢使管道堵塞，而PEX管具有較低的表面張力以致使高表面張力的水不會被浸潤管壁，從而防止管內水垢的形成。

2.2.7 環保性能

經過諸多充分論證和化驗，PEX管是無污染環境的綠色管材，不含任何毒素，也不釋放有害物質，焚燒后只產生水和二氧化碳。而UPVC管在生產過程中加入重金屬添加劑，同時本身殘存的單位氯乙烯在使用時一起進入輸送的介質中，易造成介質污染;鋁塑復合管由于中間為鋁層，因鋁和塑料的膨脹系數不一樣，易發生龜裂現象，屬不可降解物質，其垃圾易造成環境污染。因此，PEX管作為綠色環保管材更為名副其實。

3 PEX管的領域

(1)室內給水管、熱水管、純凈水輸送管。

(2)食品中液體食品輸送管道。

(3)水暖供熱系統、中央空調管道系統、地面輻射采暖系統、太陽能熱水器系統等。

(4)電信、電氣用配管。

(5)電鍍、石油、化工廠輸送管道系統。

4 PEX管設計指南

4.1 管道布置和敷設

(1)首先應根據建筑物的結構及工藝布置要求確定配管位置和走向。

(2)管道宜在吊頂、管窿、管井內暗設或嵌墻敷設。

(3)管道敷設在地坪架空、地坪整澆層內時，宜設護硬聚氯乙稀波紋管。

(4)管道穿越樓板屋面，在穿越部位應設固定支承點，且應有嚴格防水措施，穿越墻、梁、柱時應設套管。

(5)管道不宜穿越建筑物沉降縫、伸縮縫，當不得不穿越時，在穿越部位應設置防沉降和伸縮措施。

(6)室外管道穿越基礎地下室混凝土墻板時，宜采取防沉降措施。

(7)管道穿越水池水箱，其進出水管至閥門間管段應采用耐腐蝕金屬管材。

4.2 管道保溫

(1)室外明敷給水管道，應按國家給水管道防凍、保溫工程技術規程采取保溫措施。

(2)熱水管敷設在吊頂管井、管窿內及明管段，應采取保溫措施。

(3)管道與熱源距離一般不小于1m，室內明設管道距離家用灶具不得小于0.4m。

4.3 住宅管道分水器設置

(1)住宅內冷熱水管道，當管徑小于?De?25宜采取集中設置分水器，且以最短距離到各配水點。

(2)分水器應配置分水器箱，其中心離地面高度宜為冷水管0.3m，熱水管0.45m。

(3)分水器材質應用耐腐蝕材料，進水及出水管口端部應安裝銅質閥門。

5 PEX管施工指南

5.1 準備工作

(1)設計施工圖及其它技術文件齊備，并已經會審。

(2)已確定施工組織設計，且已經過技術交底，了解敷設方式。

(3)管道安裝前，應對材料外觀質量和管件的配合公差進行仔細檢查，受污染的管材、管件內污垢應徹底清理干凈。

(4)施工人員應了解建筑結構形式、吊頂高度、管井內管道數量、確定管位，且應掌握管件連接技術及其它基本操作要點。

5.2 與建筑配合工作

(1)小口徑管道安裝時應利用管道可彎曲性能，盡量不設或少設管道連接件。管道不設連接件時最小彎曲半徑為8?De?。

(2)管道穿越樓板、屋面砼墻板、水池池壁時，應按設計要求配合土建預留孔洞、預埋套管或管件。預留孔徑宜大于管外徑70mm，預埋套管的內徑不宜大于管外徑50mm。

(3)管道穿越屋面樓板部位，應嚴格做好防滲漏措施。

(4)嵌墻敷設管道在確定部位應配合土建預留或開鑿管槽，槽壁與管外壁間距不應小于10m m，槽深不得小于管道外壁與毛墻面間距5mm，槽口應整齊平整。

5.3 管道支承

(1)管道立管和橫管設置一般支承和固定支承，支承間距見表2。

表2 常用管道支承間距

(2)固定支承件應采用鋼制件，且應設在管件、管道附近;管道系統分流處的干管部位。

(3)管道伸縮應利用管道折彎進行補償，懸臂端長度不應大于管段長度。

(4)明敷的直線管道，伸縮節應設置在兩個固定支承點之間，且滿足壓力要求。

(5)管道穿越墻體為一般支承點，在套管或孔洞的空隙內應采用軟性填料填實。

(6)管道安裝結束，應采用管堵進行封堵，封堵耐壓性能滿足管道試壓要求。

5.4 管道保溫

冷熱水管道隔熱保溫，其基本材料應采用單面開口高發泡聚乙烯管殼，厚度不宜小于15mm 。保溫材料包復后，屋面冷水管應外纏二道寬度為100~120mm，厚度為0.22mm熱水管保溫層，應按設計要求施工。黑色聚氯乙烯薄膜，保護層外表用1mm浸塑鐵絲扎緊，間距為400~450mm。

5.5 管道試壓

管道安裝完畢，應進行水壓試驗，試驗壓力為管道系統工作壓力的1.5倍，但不得小于0 .60MPa，對系統加壓應緩緩升壓，升至規定壓力后，穩壓1h，然后觀察接點部位是否有漏水現象，15min內壓力降不超過0.5MPa為合格。

6 結束語

隨著人們生活水平的不斷提高，新型管材的需求量必將越來越大，PEX管具有金屬管材和其它塑料管材無法比擬的優越性，但是任何事物不可能十全十美，比如本人曾在某工業項目中使用PEX管道輸送純化水，存在管道架空跨度小、支承點多等缺點。因此，在設計過程中應正確使用PEX管，更好地為服務，造福人類。并同時呼吁國家盡快出臺有關塑料管材的設計、施工、驗收等國家規范，加速推廣我國塑料管材的應用。