基本介紹
- 中文名：PB管
- 外文名：Polybutene
- 材料：聚丁烯
- 時間：70年代
原料,特點,套用,其他,
原料
聚丁烯(PB：Polybutene)
一種高分子惰性聚合物，誕生20世紀70年代。它具有很高的耐溫性、持久性、化學穩定性和可塑性，無味、無臭、無毒，是目前世界上最尖端的化學材料之一，有“塑膠黃金”的美譽。該材料重量輕；柔韌性好；耐腐蝕，用於壓力管道時耐高溫特性尤為突出，可在95℃下長期使用，最高使用溫度可達110℃。管材表面粗糙度為0.007，不結垢，無需作保溫，保護水質，使用效果很好。
聚丁烯(PB)樹脂於1954年由義大利的教授G. Natta首次合成，1964年開始工業化生產，1965年奧地利塑膠協會出現了 第一個聚丁烯 (PB) 採暖管路系統，令人興奮的是，該系統至今仍在運行。在此後的50年內，聚丁烯(PB)管路系統的套用得到了不斷的推廣，套用於建築內的散熱器採暖連線管路系統、地面輻射供暖系統以及生活冷熱水管路系統。聚丁烯(PB) 樹脂是由碳和氫組成的高分子聚合物，與金屬以及陶瓷等傳統材料相比，易於加工、易於循環利用、整個生命周期的能耗較低，是綠色環保的環境友好型材料。從結構上來看，聚丁烯(PB) 是一種線性的全同立構的半結晶性熱塑性材料，加工和使用過程中無毒無污染，可以反覆加熱成型。因此，聚丁烯(PB)綜合了衛生性、加工性、表面光潔度、強度、柔韌性和連線性等優勢，在物理特性、熱力學特性和功能性等方面取得了綜合的平衡，從而賦予了聚丁烯(PB)塑膠管材諸多得天獨厚的特質，能夠在流體輸送系統，尤其是建築內的熱水輸送系統領域開闢了廣闊的用武之地。後期日本三井公司也成功研發出聚丁烯塑膠C4H8單體。原料及產品生產過程中無任何添加劑，是無毒、無味、性能穩定的高分子聚合物。PB樹脂是由丁烯-1（BUTENE-1）合成的高分子綜合體，是具有特殊密度（0.937）結晶體，是具有柔軟性的異性質體。屬於有機化工材料類的高科技產品，現國內暫時沒有生產，現有日本三井公司生產。其異性結構具有很好的抗磨損性、抗分裂性、耐高溫性。由其製成的PB管材是當今世界上最先進的自來水管、熱水和暖氣排管之一，具有耐寒、耐熱、耐壓、不生鏽、不腐蝕、不結垢、壽命長（可達50年），且有能長期耐老化特點，是作為加熱盤管的理想材料。有“塑膠中的黃金”的聲譽。
① 它除了具有其它塑膠管的抗凍、不結垢等的共性以外，在眾多管材中，它是最優秀的耐壓管材。其長期使用環向應力承受能力最高。在介質20oC、系統壓力16bar，介質70 oC、系統壓力10 bar及介質95 oC、系統壓力6 bar三種不同情況下都可保證安全、可靠運行50年，安全係數1.5。
② 水力損失極小。由於PB材料具有高的耐熱強度，故在確定管子壁厚方面，在所有塑膠管中PB管可以有最小的壁厚而不影響安全可靠性。這樣與外徑尺寸相同的其它塑膠管相比，PB管具有內徑最大的優點。使液體具有良好的流動性和相對大的流量，從而節約了水力、能源和原材料。其導熱係數僅為鋼管的1/250、銅管的1/1700，故其保溫效果強。
③ 最優秀的飲用水管材。聚丁烯是一種高惰性的聚合物材料，具有很高的化學穩定性。微生物不能寄生滋長，是目前世界上最符合衛生標準的飲用水給水管材。
④ 耐磨性能最佳。PB管材的耐磨性能已被證明比其它熱可塑性管材的性能高。特別是在82oC的高溫下也具有長期的持久力。在23 oC時，P B管比PE管的耐磨性高出2.6倍。在82.2 oC時，PB管比PE管耐壓性能高出60倍。
⑤ 極強的抗溫度應力能力。以同樣直徑32mm，長10m，溫差50oC的管材作膨脹力的試驗，聚丁烯為48kg，聚丙烯為178kg，交聯聚乙烯為253kg，聚氯乙烯310kg，銅15kg，鋼2050kg。
⑥ 管材的蠕變性能極佳。聚丁烯管在擠壓成型過程中，部分晶狀的聚烯烴會生成不同的晶體形狀，在冷卻時，首先生成半穩定性的晶體形狀，最後過渡到穩定的形狀。結晶度在這個過程中由25%提高到50%。因此，PB管對應力裂紋具有很大的抵抗能力。這種耐內力的性能，也可從抗蠕變性能中得到證實。北京設計院高級工程師李義在其《聚丁烯給水管的技術性能及其套用》一文中有這樣一段話：“聚丁烯（PB）蠕變延伸率是很小的，很小的蠕變延伸率對於應力裂紋具有很大的抵抗能力，這使得管道在連線部位的拉伸強度和密封壓力不會隨時間增加而減弱”。同時，由於聚丁烯（PB）抗蠕變強度的作用，隨著時間的增加，使管道在變形時引起的應力變化不大，或者說應力下降率變化不大。在這個應力的作用下，將保持管道固定部位的良好的抗熱伸縮性。這同樣有利於管道連線部位的拉伸強度和密封壓力不會隨時間增加而減弱。建設部高級工程師付文華曾介紹說在日本大阪地震中，能夠經受考驗的只有聚丁烯。其他管材碎斷，唯獨聚丁烯管遭到的破壞極小。
⑦ 優秀的管接頭連線方式。興紀龍聚丁烯管使用世界公認的安全連線方式--熱熔連線
⑧ 節能及環保。塑膠是一種節能的材料，每生產1升的塑膠、鋼、銅、鋁所消耗的石油分別為1.5kg、4.5kg、11kg、15kg。對於聚丁烯（PB）管道而言，還由於管壁厚度小節省材料，加之在相同管外徑條件下具有斷面積大單位長度水頭損失小的水力工況，使聚丁烯（PB）管道有著比其它塑膠管道更加節能的優點。對於塑膠而言，考慮重複利用的主要為PB、PE、PP、PVC-C，而PEX是不能重複利用的。
⑨ 氧化穩定性好（抗老化性能好）
通過氧化誘導試驗（OIT試驗），即將管材置於220oC的氧氣流中，觀察它的穩定時間。其中PB管為35.78分鐘，而交聯聚乙烯因聚合方法不同，聚合度也不一，則穩定的時間在1.71-28.3分鐘的範圍內變化。從而說明PB管具有優異的抗老化性能。
⑩施工性能極佳，低溫地板採暖是將管道打在砼內，使用壽命基本要同房室同步，隨著時間的推移，其它塑膠管材的損壞機率要比聚丁烯大得多。
塑膠管埋設在砼內，雖然施工要求很精細，對裝修地面也有要求，但在施工過程中、在裝修房屋的過程中，有意無意的遭到局部破壞是很難避免的，那么採用聚丁烯管就很容易補救，其耐久性能同管材一樣。然而用交聯聚乙烯或鋁塑管解決的唯一途徑是用金屬接頭連線，這樣在砼內便埋下了隱患，收縮、腐蝕要不了多少年就會出現滲水。國外一些國家明確規定金屬接頭不允許暗敷，只能明裝。上海明確規定金屬接頭不允許進牆。聚丁烯管從95年至今在全國幾十個工程中成功套用，未出現因質量及接頭出現事故。所以採用聚丁烯管材採暖是其它材料無法比擬的。以上這些優秀的性能使它成為採暖領域最優秀的管材。
目前世界上PB原料的主要供應商為日本三井化學，牌號為P5050N，利安德巴塞爾工業公司，牌號為PB4235-1。
特點
1.重量輕，柔軟性好，PB管重量為鍍鋅鋼管的1/20，易於搬運，材質柔軟，最小彎曲半徑為6D（D：管外徑）
2.耐久性能好，無毒無害：因其為高密度聚合物，分子結構穩定，使用壽命可達50-100年，且無毒無害，不發生化學反應。
3.抗紫外線、耐腐蝕：PB管抗紫外線和微生物侵害，且能使貯存其中的水長時間不變質。
4.抗凍耐熱性好：在-20℃的情況下，具有較好的低溫抗衝擊性能，管材不會凍裂，解凍後，管材能恢復原樣，可耐100℃以下的高溫。
5.管壁光滑，不結垢：同鍍鋅管比較可增加水流量30%。
6.熱伸縮性好，連線方式先進：PB管的熱伸縮性大約為金屬管的1/60，膨脹係數與混凝土相近。連線方式為一體化熱熔連線，因此在埋設時，可避免因溫度變化和水錘現象引起管的移動及連線處的滲漏。
7.節約能源：PB管用於低溫地面輻射採暖時，可節省能源30%。
8.易於維修：PB管暗埋時，不與混凝土粘接。
套用
1.給水（衛生管）及熱水管：在自來水及熱水管道方面，PB管是公認的無毒、無味及最佳耐用性的管道材料。
2.供暖用管：因其良好的保溫、施工和永久耐用性，最適合用在大廈的連線和地板下採暖管道系統。
3.空調用工業用管：因其耐腐蝕性（抗酸鹼鹽性）強，無毒無味，是化學工程、食品加工工程、綜合醫院、工業用水等方面的最佳管材。因具有耐壓強度高，最適合用在空調管道系統。
4.農業用及園藝用管：因其耐腐蝕性、柔軟性及紫外線阻隔性強，故用於灌溉、高爾夫場噴水器、農場的地下供暖以及噴藥之配管。
5.除雪用管：具有永久壽命和很強的耐衝擊性，特別適合作道路、停車場和操場的除雪用管。搞衝擊性好的管材。
6.溫泉用管：抗熱及抗壓性能突出，不會生成鐵鏽和水垢，作為溫泉用管具有無與倫比的效果。
7.消防用自動噴淋系統用管：在非金屬管材中首次通過美國UL規格，並獲得FM批准，在已開發國家中廣泛用作自動噴淋系統的管材。
其他
PB管的七個“最”
1、衛生性最好的管材。
2、耐用性最好的管材。
3、對化學反應最穩定的管材。
4、抗紫外線和抗凍裂上最好的管材。
5、高衝擊性好的管材。
6、最耐腐蝕、不結垢的管材。
7、最耐高水壓的管材。
