1、目錄摘要 3Abstract 3第一章 緒論 41.1 PPR基本簡介 41.2 PPR歷史及市場分析 4第二章 PPR原料合成 52.1 原料合成 5第三章 結構及性能 53.1 PPR-化學結構 53.2 PPR-主要性能 63.3 PPR-材料性能 7第四章 工藝 .74.1 生產工藝 .74.2 PPR-產品標準 8第五章 應用 85.1 PPR-使用特點 85.2 PPR管-主要用途 85.3 PPR的選用 9參考文獻 10致謝 10PPR塑料管材工藝研究摘要:PPR（pentatricopeptide repeats），又叫無規共聚聚丙烯（PPR）其產品韌性好，強度高，加工性能優異

2、，較高溫度下抗蠕變性能好，并具有無規共聚聚丙烯特有的高透明性優點，可廣泛用于管材、片材、日用品、包裝材料、家用電器部件以及各種薄膜的生產。關鍵詞：聚丙烯， 管材， 新型塑料 ABSTRACT:PPR ( pentatricopeptide repeats ), also called the random copolymerization polypropylene ( PPR ) and its products good toughness, high strength, excellent processing properties, high temperature creep res

3、istance, good, and with random copolymerized polypropylene special high transparency advantages, can be widely used in pipe, sheet, packaging materials, daily necessities, household appliances parts and various film production.The keywords：Polypropylene Pipe New plastic正文第一章 緒論1.1 PPR基本簡介PP-R英文名稱是po

4、lypropylene random (copolymer)，PP-R是聚丙烯無規共聚物的簡稱，也被用來指冷水管和熱水的專用輸送料。PP-R管的又叫三型聚丙烯管、無規共聚聚丙烯，采用無規共聚聚丙烯經可擠出成為管材，也可注塑成為管件。聚丙無規共聚物也是聚丙烯的一種，它的高分子鏈的基本結構用加入不同種類的單體分加以改性。乙烯是最常用的單體，它引起聚丙烯物理性質的改變。與pp均聚物相比，無規共聚物改進了光學性能（增加了透明度并減少了濁霧），提高了抗沖擊性能，增加了撓性，降低了熔化溫度，從而也降低了熱熔接溫度；同時在化學穩定性、水蒸汽隔離性能和器官感覺性能（低氣味和味道）方面與均聚物基本相同。使用于吹

5、塑、注塑、薄膜和片材擠壓加工領域，作食品包裝材料、醫藥包裝材料和日常消費品。 1.2 PPR歷史及市場分析PP-R管又叫三型共聚丙烯管、無規共聚聚丙烯，采用無規共聚聚丙烯經擠出成為管材，注塑成為管件。是歐洲90年代初開發應用的新型塑料管道產品。PP-R是80年代末，采用氣相共聚工藝使5%左右PP的分子鏈中隨機地均勻聚合(無規共聚)而成為新一代管道材料。它強度高，具有較好的抗沖擊性能和長期蠕變性能。 同時管道具有優異的耐化學物品腐蝕性能，常溫下不溶于任何已知溶劑，所以除了家裝之外，更適合化工廠等場所輸送化學流體。使用壽命可達50年之久，市場上還沒有任何一種更廉價的材料可以取代它。 &#

6、160;我國塑料化學建材的迅速興起是密切跟蹤追趕世界潮流的結果，國際塑料管材的發展趨勢和潮流對發展我國新型塑料管材極具借鑒意義和很大幫助。  隨著我國住宅產業快速發展，城市基礎設施建設投入加大，以及小城鎮建設和西部大開發的開展，為塑料管帶來巨大市場需求。近年來，隨著我國改革開放的不斷深入和國家對基礎設施建設的加大投入，國內對塑料管道的需求一直保持著年均15%以上的增長速度，尤其是在城市供排水管網建設方面，塑料管道發揮著越來越重要的作用。2010年，塑料管主要產品要知足市場要求，市場產品齊全，質量、檔次和配套水平有顯著進步，整體水平接近國際提高前輩水平。在全國新建、改建、擴建

7、工程中，建筑排水管80%采用塑料管；建筑給水、熱水供給和采暖管80%采用塑料管；電線護套管90%采用塑料管；建筑雨水排水管70%采用塑料管；城市供水管（DN400mm以下）70%采用塑料管，村鎮供水管70%采用塑料管；城市排水管50%采用塑料管；城市燃氣管道（中低壓管道）60%采用塑料管。按每萬平方米建筑使用2噸PPR冷熱水管及50%使用率測算，全國到2010年對PPR管的需求量約在8-10萬噸/年。目前PPR管的主要問題集中表現在線膨脹系數大，為了改善這一點，發展覆鋁PPR管將是一中解決線膨脹的有效方法。PPR管在冷熱水領域已得到很大的發展，根據國外的經驗，采暖系統和空調系統將是PPR管發展

8、的重要方向。然而，由于PPR管發展到一定口徑后壁厚增加，成本提高較大，故口徑不會很大。由此可見，未來幾年，PPR水管行業還存在很大的發展空間 第二章PPR原料合成2.1 PPR-原料合成PPR無規共聚物是在PP主鏈上無規則地插入不同的單體分子而制的，最常用的的共聚單體是乙烯，含量1%-7%。乙烯單體無規地嵌入阻礙了PP的結晶，使其性能發生變化。乙烯丙烯無規共聚物是由乙烯分子和丙烯分子同時進行聚合反應而制得的，所用反應器與生產PP均聚物的一樣。乙烯分子比丙烯分子小，反應快于（反應活性約十倍）丙烯。這使催化劑的立體定向性減弱而活性增大，從而導致無規聚丙烯生成量增多。為了減少這種無規物的生成，需要降

9、低反應溫度，從而降低催化劑的活性，并減少最終產物中無規異構體的含量，得到一種具有較均衡性能的產品。 乙烯含量高（>3%）的無規共聚物在生產過程中處理起來比較困難，也很難在己烷稀釋劑中進行聚合反應，因為反應的二級副產品（無規聚丙烯和含乙烯量很高的共聚物）能溶于己烷。這在液體丙烯的本體聚合反應也是一樣，盡管溶解度較低。己烷稀釋工藝生產出的大量副產品，必須在己烷再循環階段分離出來，這會增加總生產成本，然而卻能得到合少量可溶組分的較清潔的聚合物。 在本體聚合工藝中，這些雜質會留在聚合物中，并在處理薄片狀材料時帶來麻煩。而且，最終共聚產品中含有較多的可溶性雜質。使用有機溶劑進行二次清洗，可除去大部

10、分雜質，但又會提高共聚物的總生產成本。一般地，副產物含量高時，薄片狀無規共聚物會變得較粘，當乙烯含量高于35%（重量）時，這個問題更突出。 共聚物熔點降低和乙烯含量直接相關。據報導，乙烯含量為7%時，共聚物的熔點低達152°F。X3含量對共聚物熔點的影響比以及更高基因含量的影響更大。它還取決于催化劑本身，及其以X3基團代替以X5基團結合乙烯的能力。第三章 性能及結構3.1 PPR-化學結構PP無規共聚物一般含有 1 7%（重量）的乙烯分子及 99 93%（重量）的丙烯分子。在聚合物鏈上，乙烯分子無規則地插在丙烯分子中間。在這種無規的或統計學共聚物中，大多數（通常 75%）的乙烯是以單

11、分子插入的方式結合進去的，叫做X3基團（三個連續的乙烯CH2依次排列在主鏈上），這還可看成是一個乙烯分子插在兩個丙烯分子中間。 另有 25%的乙烯是以多分子插入的方式結合進主鏈的，又叫X5基團，因為有5個連續的亞甲基團（兩個乙烯分子一起插在兩個丙烯分子中間）。很難把X5和更高的基團如X7、X9等加以區分。鑒于此，把XS和更高基團的乙烯含量一起統計為>X3%。 無規度比值X3/X5可以測定。當X3以上基團的百分比很大時，將顯著降低共聚物的結晶度，這對無規共聚物的最終性能影響很大。共聚物中極高含量的乙烯對聚合物結晶度的影響，類似于高無規聚丙烯含量時的作用。 無規PP共聚物不同于均聚物，因為無

12、規地插入聚合物主鏈中的乙烯分子阻礙了聚合物分子的結晶型排列。共聚物結晶度的降低引起物理性質的改變：無規共聚物與PP均聚物相比剛度降低，抗沖擊性能提高，透明度更好。乙烯共聚物還有較低的熔化溫度，這成了它們在某些方面應用時的優點。 無規共聚物含有較多的可革取物和無規PP，以及乙烯含量高得多的聚合物鏈。這種較高的可革取物含量，視不同的聚合過程，不同程度地存在于所有的商品共聚物材料中，并在滿足聯邦食品管理局（FDA）關于食品接觸的規定上造成困難。 3.2 PPR-主要性能聚丙烯管分為均聚聚丙烯（PPH）、嵌段共聚聚丙烯（PPB）和無規聚丙烯（PPR）3種。PPH、PPB、PPR管材的剛度依次遞減，而抗

13、沖擊強度則依次增加。給水用聚丙烯管是用非凡的PPR制成。PPR管作為一種新型的管材，具有以下性能特點：3.21節能PPR管的生產能耗僅為鋼管的20%，并且其導熱系數低02W/（m.K），也僅為鋼管的1/200，應用于熱水系統將大大減少熱量損失。3.22耐腐蝕、不結垢、衛生、無毒使用PPR管可免去使用鍍鋅鋼管所造成的內壁結垢、生銹而引起的水質“二次污染”。由于PPR組份單純，基本成份為碳和氫，符合食品衛生規定，無毒，更適合于飲用水輸送。3.23耐熱、耐壓、使用壽命長PPR管的長期使用溫度達95，短期使用溫度可達120。在使用溫度為70，工作壓力為12MPa條件下，長期連續使用，壽命可達50年以上

14、。3.24輕質高強、流體阻力小PPR管密度僅為金屬管的1/8，耐壓力試驗強度高達5MPa，且韌性好、耐沖擊。由于內壁光滑、不生銹、不結垢，流體阻力小。 PPR管的主要技術指標如下：密度09g/cm3彈性模量（20）800MPa熱膨脹系數1.8×104/K導熱系數02W/（m·k）縱向收縮率2%沖擊試驗破損率10%液壓試驗短期1，環應力16MPa無滲漏長期95，1000h，環應力35MPa無滲漏。 3.3 PPR-材料性能物理性能：一般地說，無規PP共聚物比PP均聚物的撓曲性好而剛性低。它們在溫度降至0時，還能保持適中的沖擊強度，而當溫度降至-20時，有用性就有限了。共聚物的

15、彎曲模量（ 1%應變時的割線模量）在 4831034MPa范圍內，而均聚物則在10341379MPa范圍內。PP共聚物材料的分子量對剛性的影響不如PP均聚物的大。耐化學性能：無規PP共聚物對酸。堿、醇、低沸點碳氫化合物溶劑及許多有機化學品的作用有很強的抵抗力。室溫下，PP共聚物基本不溶于大多數有機溶劑。而且，當暴露在肥皂、皂堿液。水性試劑和醇類中時，它們不像其它許多聚合物那樣會發生環境應力斷裂損壞。當與某些化學品接觸時，特別是液體烴。氯代有機物和強氧化劑，能引起表面裂紋或溶脹。非極性化合物一般比極性化合物更容易為聚丙烯所吸收。 阻隔性能：PP共聚物和均聚物都有很低的水蒸汽滲透率（05克/毫升/

16、100平方英寸/24小時）。這些性質可以通過定向加以改進。拉伸吹塑型聚丙烯瓶子已把抗水蒸汽滲透性能改進至0.3，氧氣滲透率到2500。 電性能：一般地，聚丙烯有很好的電性能，包括：高介電強度，低介電常數和低損耗因子；然而，電力應用一般選擇均聚物。 第四章 工藝4.1 PPR-生產工藝PPR管的生產工藝為擠出成型工藝，首先加料斗內的PPR原料靠自重下料進入擠出機，在擠出機料筒內經加熱擠壓混合，充分塑化后從擠出機口模擠出，進入定型臺，定型后的管材經牽引機，通過定長測定和打碼打碼，由切割機切斷，管材經檢驗合格后入庫。相應的管件采用注射成型方法生產。管材生產工藝流程：PPR原料真空吸送上料料斗貯存進料

17、擠壓成型冷卻定型牽引切割檢驗入庫管件生產工藝流程：PPR原料輸送上料料斗貯存進料加熱熔融擠壓注塑冷卻定型開模檢驗入庫。生產工藝參數管材擠出參數：（1）螺桿轉速538r/min（2）機筒溫度分布12區18019034區200210模具溫度200牽引速度220m/min。管件注射參數：（1）機筒溫度分布機筒后部160170機筒中部200230機筒前部180200（2）噴嘴170190（3）模具4080PPR管生產過程中產生的殘次品，經破碎后可再次加以利用，這就提高了原料的利用率，并可降低生產成本，提高經濟效益。 4.2 PPR-產品標準無規共聚聚丙烯產品統一執行企業標準一般為：Q/3201 GPR

18、O 2172006 “間歇液相本體法共聚聚丙烯樹脂專用料”標準，其中冷熱水管產品一般執行：石油化工行業標準SH/T1750-2005“冷熱水管道系統用無規共聚聚丙烯（PPR）專用料”標準。第五章 應用5.1 PPR-使用特點PP-R管除了具有一般塑料管重量輕、耐腐蝕、不結垢、使用壽命長等特點外，還具有以下主要特點： 1、無毒、衛生。PP-R的原料分子只有碳、氫元素，沒有有害有毒的元素存在，衛生性好，不僅用于冷熱水管道，還可用于純凈飲用水系統。 2、保溫節能。PP-R管導熱系數為0.21w/mk，僅為鋼管的1/200。 3、較好的耐熱性。PP-R管的維卡軟化點131.5。最高工作溫度可達95，可

19、滿足建筑給排水規范中熱水系統的使用要求。 4、使用壽命長。PP-R管在工作溫度70，工作壓力(P.N)1.OMPa條件下，使用壽命可達50年以上；常溫下(20)使用壽命可達100年以上。 5、安裝方便，連接性好。PP-R具有良好的焊接性能，管材、管件可采用熱熔和電熔連接，安裝方便，其連接部位的強度大于管材本身的強度。 6、物料可回收利用。PP-R廢料經清潔、破碎后回收利用于管材、管件生產。回收料用量不超過總量10%，不影響產品質量。 5.2 PPR管-主要用途1、建筑物的冷熱水系統，包括集中供熱系統； 2、建筑物內的采暖系統、包括地板、壁板及輻射采暖系統； 3、可直接飲用的純凈水供水系統； 4、中央(集中)空調系統； 5、輸送或排放化學介質等工業用管道系統。 5.3 PP-R的選用1、注意管道總體使用系數C(即安全系數)的確定： 一般場合，且長期連續使用溫度<70，可選C=1.25；在重要場合，且長期連續使用溫度70，并有可能較長時間在更高溫度運行，可選C=1.5； 2、用于冷水(40)系統，選用P.N1.01.6MPa管材、管件； 用于熱水系統選用PN2.0MPa管材、管件。 3、在考慮上述三個原則后，管件的SDR應不大于管材的SDR，即管件的壁厚應不小于同規格管材壁厚。 參考文獻1 金國珍.工程塑料.北京：化學工業出版