高抗冲改性聚氯乙烯(PVC-M)管材技术性能
PVC-M和PVC-O管道的特性及制备
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2.4非开挖铺设和修复用管道市场
因为非开挖铺设和修复技术对于采用的管材通常 要求具有柔韧性和连续性（能够以长盘卷管材或 者能够实现承受轴向力连接），过去通常都采用 聚烯烃管材。PVC-M新技术的发展，已经突破了 PVC-M管材进入非开挖铺设和修复市场的障碍， 为PVC管材的应用开拓了新的天地。 非开挖技术修复旧管道最常采用的技术是衬管技 术。其中可以利用旧管道承接受负载的紧配合衬 管技术要求衬管在插入前预先缩径或折叠。以前 都是采用可以缩径或折叠的HDPE管材来实现。近 年PVC-M管材也已经被采用。
2
内
容
1. PVC-M特性 2. PVC-M管材的制备 3. PVC-M增韧改性机理 4 PVC-O管材的制备 5.PVC-M和PVC-O管道的应用
1. PVC-M特性
增韧改性聚氯乙烯PVC-M（PVC-A）管材 在性能上的改进是显著的。主要表现在设 计应力的提高和韧度（抗冲击抗开裂性能） 的改善，同时由于可以容许一定程度的弯 曲变形对于某些应用领域也是有价值的 （如应用于不开挖铺设和修复）。
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PVC-M物理共混增韧改性机理
网状聚合物增韧剂 NBR、TPU、EVA、CPE等，它们以能包围 PVC初级粒子形成网络结构为特征，称为 网状聚合物增韧剂 离散型弹性体增韧改性剂 ABS、MBS、ACR等，称为核－壳结构的 增韧剂，它们在PVC基体中以岛(粒子)相 存在，因其核－壳结构提高了弹性体在 PVC中的分散性，改性效果更好。
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2.3矿山用管道
采矿业是管道的重要市场，因为环境特别恶 劣和安全要求特别严格，矿山用管道必须满 足特殊的要求。在潮湿和有腐蚀性的地下环 境中，强度大、韧性高、抗冲击、不腐蚀和 重量轻的PVC-M管道有竞争优势。 PVC-M管已经在南非非常恶劣的矿山环境中 成功地应用了25年。为了达到矿山严格的安 全要求，设计系数采用2，设计应力采用 12.5MPa。
新型抗冲性管道PVC-M(宝塑)
为什么提高韧度后可以提高设计应力? PVC-U韧度差的缺点削弱强度高的优点
为什么PVC-U的MRS>25MPa,
而设计应力只有10-12.5MPa.? 为什么总体使用系数C(相当安 全系数)要高达2-2.5? (PE100的MRS>10MPa,设计应 力8MPa,系数仅1.2) 原因在PVC-U韧度差,对于缺陷 和应力集中敏感.用有切口(模 拟缺陷)的PVC-U管试验, 强度 显著下降. 经验证明过去PVCU管的很多的事故是‘低应力 脆断’。 在实际中管材难免受到损伤,或 者因为铺设不好产生应力集中. 抗开裂性能差就容易因为裂纹 扩展脆性破坏.
参照315mm*1.0MPa管材进行核算
PVC-U管根据河北省市政定额，PE管道（12米/根如6米/根需乘以1.8）按照公司施工经验
输水能力强，节能降耗，运行费用低： PVC-M管粗糙系数仅为0.008—0.009，由于管 壁较薄，水利特性更加优异，输水能力强，日常运行 维护费用较低。
高抗冲派克管(PVC-M)抢修方案完善，维护费用低
2008年建设部行业标准颁布实施 国家标准正在审定中……
PVC-M 国外应用情况
PVC-M管在国外已有十 几年的成功使用经验。配方 成熟，设计、施工技术体系 非常完善。
因为好 所以用
澳大利亚、南非等国 家塑料给水管网中目前 90%使用PVC-M管。
PVC-M 国外应用情况
英国和澳大利亚的饮水供应公司已经成功地应用 PVC-M管多年。
• 唐山曹妃甸新港工业区 填海景观绿化工程
总长度40公里，选用PVCM管，管径25-355mm。
兴隆台集中供水工程
此工程位于2007年辽宁省沈阳市沈北新区兴隆台。共铺设输配水管线81.37公 里，村内管网139公里，选用我公司dn250mm、dn200mm、dn160mm的高抗冲 派克管20公里。工程建成投入使用后运行状况良好。
upvc给水管管道标准
UPVC给水管管道标准
一、材料要求
1.UPVC给水管管道应采用高抗冲聚氯乙烯（PVC-M）管材，其性能应符合GB/T 18993.1-2003《冷热水用聚氯乙烯（PVC-U）管道系统第1部分：总则》的要求。
2.管材的内外表面应光滑，无气泡、裂纹、凹陷、脱皮和严重的冷斑及明显的痕迹。
3.管材的端面应平整，与管轴线垂直，无严重变形。
二、管径尺寸
1.UPVC给水管管道的管径应符合国家相关标准，并根据实际使用需求进行选择。
2.管径的误差应符合相关标准要求，保证安装和使用效果。
三、管材长度
1.UPVC给水管管道的长度应根据实际情况而定，常规长度为4m、6m等。
2.管材长度的误差应符合相关标准要求。
四、壁厚要求
1.UPVC给水管管道的壁厚应符合相关标准要求，保证管道的抗压性能和使用寿命。
2.壁厚应在管材规格说明书中明确标注，安装时应注意检查。
五、耐压性能
1.UPVC给水管管道应能承受规定的压力，保证管道在使用过程
中的安全性。
2.在使用过程中，应对管道进行定期检查和保养，防止出现老化、破损等问题。
六、耐腐蚀性能
1.UPVC给水管管道应具有良好的耐腐蚀性能，防止管道在使用过程中受到腐蚀，保证管道的安全性和使用寿命。
2.对于特殊使用环境，应采用具有相应耐腐蚀性能的管材和管件。
七、连接方式
1.UPVC给水管管道的连接方式可根据实际情况选择热熔、电熔、粘接等连接方式。
2.连接时应保证管材和管件的一致性，并严格按照操作规程进行连接。
PVC-M管与PVC-O管简介
管材的波速远低于传统管材，比铸铁管低4倍，这意味着减少了因水压和水量变化而形成的水锤，从而减少乃至消除了打开和关闭水网时爆管的可能性；同时，在水网运行时，也对水网的各个部件形成了保护。
7、具有便捷的连接性
管材采用柔性连接，不仅施工安装简单快速，而且确保管线安装完毕后接头不会移位，管线水密性好，漏失少，珍贵的水资源得到有效输送。
落锤质量（kg）
冲击高度（m）
110
6.3
2
1.0
1.6
125
6.3
2
1.25
2.0
140
8
2
1.6
1.8
160
8
2
1.6
2.0
180
10
2
2.0
1.8
200
10
2
2.0
2.0
≥225
12.5
2
2.5
1.8
1、优异的抗冲性能
PVC-M管材的柔韧性得到了大幅度增强，而良好的韧性提高了管材的抗冲击性能，从而有效抵抗安装和运输过程对管材的外力冲击，提高了管材抗外力破坏能力。
以dn200mm管材为例，在0℃下的落锤冲击试验，PVC-U管材和PVC-M的冲击高度均为2米，但PVC-M的冲锤质量为10kg，PVC-U的冲锤质量仅为2kg。显然PVC-M承受的冲击能量远远高于PVC-U管材，说明PVC-M的韧性远高于普通PVC-U管材。
PVC-M管材22℃、20m快速冲击试验更具说服力。标准要求在22℃下进行试验，落锤质量为3～30kg(以dn200mm为例，冲锤质量达20kg)，冲击高度为20m，试验要求所有试样不发生脆性破坏为合格，而PVC-U管材则没有这项要求。经过系统的对比测试发现：PVC-M管材受冲击后均为韧性破坏，在管材外壁上冲出一个小坑，管材本体并未受到损害；但在同样条件下做试验，PVC-U管材受冲击后则发生碎裂。
抗冲击改性聚氯乙烯管研发制造方案(一)
抗冲击改性聚氯乙烯管研发制造方案一、实施背景随着中国经济的持续发展和城市化进程的加速，建筑业对建筑材料的需求日益增长。
传统聚氯乙烯管（PVC）由于其优异的性能，如耐化学腐蚀、低成本、易加工等，已被广泛用于建筑给排水、电线套管等领域。
然而，随着使用环境的复杂化，例如高层建筑中的压力变化、地震等特殊环境的影响，传统PVC管的抗冲击性能逐渐受到挑战。
因此，开发具有优良抗冲击性能的改性聚氯乙烯管（抗冲击PVC管）成为当前行业的重要需求。
二、工作原理抗冲击PVC管是通过在传统PVC材料中添加抗冲击改性剂，改善其韧性，提高抗冲击性能。
主要工作原理是利用抗冲击改性剂的吸能特性，当管材受到冲击时，改性剂能够吸收冲击能量，减少管材的破损。
此外，通过优化配方和加工工艺，可进一步提高管材的强度和韧性。
三、实施计划步骤1.调研与立项：对建筑行业进行深入调研，了解当前市场需求和产品痛点，确定研发方向和目标。
2.配方设计与实验：根据市场需求和产品目标，设计改性剂的种类和比例，进行配方实验。
3.加工工艺研究：优化加工工艺参数，包括温度、压力、时间等，确保产品性能稳定。
4.产品测试与评估：对制备的抗冲击PVC管进行各项性能测试，包括抗冲击性能、强度、韧性等，对产品性能进行综合评估。
5.中试生产：在确保配方和工艺成熟后，进行中试生产，进一步验证生产过程的稳定性和产品的可复制性。
6.推广与销售：将产品推向市场，进行广泛推广，同时收集用户反馈，持续优化产品。
四、适用范围抗冲击PVC管适用于建筑给排水、电线套管、化工管道等领域。
特别是在高层建筑、地震多发区以及复杂化学环境等条件下，其优良的抗冲击性能和稳定性具有显著优势。
五、创新要点1.开发了具有自主知识产权的抗冲击改性剂，能够显著提高聚氯乙烯管的抗冲击性能。
2.通过优化配方和加工工艺，实现了抗冲击PVC管的稳定生产。
3.产品具有优良的耐化学腐蚀性能，可在多种复杂环境下保持稳定。
4.与传统PVC管相比，抗冲击PVC管具有更好的节能效果和环保性能。
PVC-M技术资料
PVC-M技术资料PVC-M是改性聚氯乙烯管.PVC类管材产品的改性产品——PVC-M管的抗震性能与PVC-U相比,有过之而无不及pvc寿命长是指材料本身在承受压力较小或不受压的情况下其寿命要长于PE等塑料，而且PVC的长期强度为≥25Mpa,而PE100≥10Mpa。
但是PVC对应PE来讲略显“脆性”。
即受到冲击易受伤，长期强度就变低。
因而国家标准中UPVC采用2.5(∮90以下管道)或2.0（∮110以上管道）的保险系数设计管道，而PE只采用1.2（PE100）的保险系数设计管道，即UPVC只要解决相对脆性，不仅能提高管材的安全性能（没有必要用这么高的保险系数），还能解决与目前国内施工条件的适应性。
为了更好的方便用户使用，致力于提高PVC的韧性，降低设计保险系数。
同时让用户更放心使用PVC管道，进行了系列研究。
为了保证韧性的长久性，采取只增韧性不增塑的方法，终于开发了PVC—M管道。
在基本不降低长期强度的前提下，韧性达到冲击高于UPVC5~10倍，缺口冲击强度≥30Mpa(20℃),是UPVC的3倍以上。
韧性提高后破坏敏感性降低，管材不容易受伤或受伤程度大大降低，这样对长期强度影响变小。
因而设计用安全系数可以采用1.6。
（在上述韧性下，经过许多国家验证的系数，何况我公司的PVC—M韧性指标超过其试验的韧性），尽管吨成本PVC—M 高于UPVC，但由于保险系数取值低，壁厚变薄，因而每米价格不高于UPVC。
这样PVC—M管材既有PE管道的优点，又有UPVC安装、维修方便的优点。
同时价格不高于UPVC管材，比PE管道每米低30％左右。
因而它比UPVC、PE管道更具有广阔的前景。
PVC-M和PVC-O技术资料汇编聚氯乙烯 PVC 管道系统已经有近 70 年的发展历史，因为高模量高强度和较低价格一直是全世界应用量最大的塑料管道系统。
但是有一段时期聚氯乙烯管道系统性能水平提高不大，在一些国家和应用领域的增长率减慢了。
PVCM管与PVCO管简介
P V C M管与P V C O管简介集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]PVC-M管与PVC-O管简介一、术语名称1、PVC-M是改性聚氯乙烯管，PVC类管材产品的改性产品——PVC-M管的抗震性能与PVC-U 相比,有过之而无不及。
2、PVC-O，中文名双轴取向聚氯乙烯，是PVC管的最新进化形式，通过特殊的取向加工工艺制造的管材，将采用挤出方法生产的PVC-U管材进行轴向拉伸和径向拉伸，使管材中的PVC 长链分子在双轴向规整排列，获得高强度、高韧性、高抗冲、抗疲劳的新型PVC管材。
二、产品简介、PVC-M改性聚氯乙烯管：抗冲改性聚氯乙烯（PVC-M）管是在PVC-U材料的基础上加入适当的改性剂，以共混改性的方式生产而成的，可以在不降低强度或稍降低强度的前提下显着地提高韧度，使材料具有优异的抗冲性、抗开裂性。
饮水用PVC-M管材符合CJ/T272—2008《给水用抗冲改性聚氯乙烯（PVC-M）管材及管件》的要求。
、PVC-M优势：1、优异的抗冲性能PVC-M管材的柔韧性得到了大幅度增强，而良好的韧性提高了管材的抗冲击性能，从而有效抵抗安装和运输过程对管材的外力冲击，提高了管材抗外力破坏能力。
以dn200mm管材为例，在0℃下的落锤冲击试验，PVC-U管材和PVC-M的冲击高度均为2米，但PVC-M的冲锤质量为10kg，PVC-U的冲锤质量仅为2kg。
显然PVC-M承受的冲击能量远远高于PVC-U管材，说明PVC-M的韧性远高于普通PVC-U管材。
PVC-M管材22℃、20m快速冲击试验更具说服力。
标准要求在22℃下进行试验，落锤质量为3～30kg(以dn200mm为例，冲锤质量达20kg)，冲击高度为20m，试验要求所有试样不发生脆性破坏为合格，而PVC-U管材则没有这项要求。
经过系统的对比测试发现： PVC-M管材受冲击后均为韧性破坏，在管材外壁上冲出一个小坑，管材本体并未受到损害；但在同样条件下做试验，PVC-U管材受冲击后则发生碎裂。
PVC-M给水管材管件
PVC-M给水管材管件产品特性：1、质量轻，便于运输与安装。
由于原料进行了高抗冲改性，在同等压力下，PVC-M管壁厚更小，质量也更轻。
2、良好的和韧性。
PVC-M管材在保持PVC-U管材的弹性模量的同时，提高了管材的柔韧性，抗冲击性能优异，能抵抗外界冲击，环境适应性强。
耐环境开裂性能的提高能有效抵抗安装和运输过程中对管材的外力冲击。
与同规格的普通PVC-U管材相比，抗冲击性能显著提高，能更有效地抵抗点载荷和地基不均匀沉降。
3、卫生环保，无污染，保证输水水质，不结垢，不滋生细菌。
管道使用无铅配方生产，卫生性能符合GB/T 17219-1998安全性评价标准规定以及国家卫生部相关的卫生安全评价规定。
4、连接方式简便可靠。
产品使用简单易行的胶粘剂粘接或弹性密封圈连接，安装简易牢固。
5、管道运行、维护成本更低。
产品壁厚小，管道流径大，节能低耗。
PVC-M管材的水力坡降值小于PVC-U管材，在出厂水压相同时，在管网相同的地点上用户水压相对较高，可以保证更多用户对水压的要求，且常年运行费用将大大降低。
产品韧性的提高，提升了管道抗水锤能力，杜绝管线在运行过程中的破坏，减少管道维护成本。
6、耐腐蚀，使用寿命长。
耐化学腐蚀性能强，可用于任何适用于普通PVC-U管道的场合。
在正常使用条件下，使用寿命在50年以上。
应用范围：产品广泛应用于市政给排水、民用给排水、工业供水、工业排水、灌溉以及植被浇水等。
管材规格：扩口长度外径及公差壁厚及公差不圆度0.63MPa 0.8MPa 1.0MPa 1.25MPa 1.6MPa 2.0 MPa20 +0.3 2.0 +0.1 1.2 25 ±225 +0.3 2.0 +0.1 2.0 +0.1 1.2 30 ±232 +0.3 2.0 +0.1 2.0 +0.1 1.3 37 ±250 +0.3 2.0 +0.1 2.4 +0.1 1.4 55 ±363 +0.3 2.0 +0.1 2.5 +0.2 3.0 +0.2 3.8 +0.2 1.5 70 ±375 +0.3 2.0 +0.1 2.3 +0.1 2.9 +0.2 3.6 +0.2 4.5 +0.2 1.6 78 ±390 +0.3 2.0 +0.1 2.2 +0.1 2.8 +0.2 3.5 +0.2 4.3 +0.2 5.4 +0.3 1.8 95 ±4 110 +0.4 2.2 +0.1 2.7 +0.2 3.4 +0.2 4.2 +0.2 5.3 +0.3 6.6 +0.4 2.2 115 ±5 160 +0.5 3.2 +0.2 4.0 +0.2 4.9 +0.2 6.2 +0.4 7.7 +0.4 9.5 +0.4 3.2 160以上均为R型扩口，管端口到密封圈处长度应达到15~20mm。
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高抗冲改性聚氯乙烯(PVC-M)管材技术性能
作者：张双全， 郭晓玲， 张磊， 杨英杰
作者单位：张双全,郭晓玲(秦皇岛宏岳塑胶有限公司)， 张磊,杨英杰(秦皇岛市产品质量检验所)
1.张玉川.吴念抗冲改性聚氯乙烯(PVC-M)管材的开发和市场前景[会议论文]-2009
2.张玉川.ZHANG Yu-chuan加快创新开发,开拓聚氯乙烯压力管道系统的新局面[期刊论文]-塑料2006,35(6)
3.在线双轴取向聚氯乙烯(PVC-BO)承压管材开发研究[会议论文]-2009
4.李淮.曲娟.LI Huai.QU Juan煤矿用阻燃抗静电PVC-U管材的研发与应用[期刊论文]-聚氯乙烯2005(9)
5.张双全.郭晓玲卫生级、节能型、高强度的新一代给水用PVC-M管材——更安全更经济更优越的高抗冲改性聚氯乙烯(PVC-M)管材[会议论文]-2009
6.陈华论大型管道加固架空技术[期刊论文]-现代商贸工业2009,21(17)
7.刘广建.苏建亚.刘宁宁.Liu Guangjian.Su Jianya.Liu Ningning新型PVC空心结构缠绕管在煤矿中的应用[期刊论文]-工程塑料应用2007,35(2)
8.王贵斌PVC型材老化问题探讨[期刊论文]-中国建筑金属结构2002(9)
9.刘广建.刘宁宁.靳艳英.LIU Guang-jian.LIU Ning-ning.JIN Yan-ying矿用大口径PVC空心结构缠绕管试验研究[期刊论文]-塑料2006,35(3)
10.刘波.杨智明.吕永杰.王善列.赵尧森.刘光烨.LIU Bo.YANG Zhi-ming.LU Yong-jie.WANG Shan-lie.ZHAO Yao-sen.LIU Guang-ye煤矿用PVC抗静电塑料管材的研究[期刊论文]-塑料2000,29(4)
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