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详情内容 氯化聚氯乙烯(PVC-C)管道的特点
CPVC树脂于上世纪30年代问世，由西德AG法本公司采用溶液氯化法制得。.早利用悬浮法生产CPVC树脂的是美国古立德公司于1958年，1961年实现工业化生产。目前，国外能生产该原料的公司主要有诺誉化工（原古立德公司的功能原料部）公司、德国的BASF公司、日本的积水化学公司和钟渊化学公司。国外的原料含氯量大，质量稳定、加工性能好、热变形温度高。特别是管件用原料，国产原料更是无法与之相比。
我国于上世纪50年代中期开始研制溶液法合成CPVC。80年代中期实现工业化生产。目前国内原料生产厂家数量很少，主要分布在山东省，云航实业生产的CPVC树脂性能较好可用于生产管道外，其它的公司生产的CPVC树脂主要用于生产粘合剂。
CPVC树脂的主要原料为PVC和氯，因此从理论上讲CPVC是由PVC单体经氯化作用后而形成的。一般来说，可用许多不同的方法 (如通过加热或UV照射) 来引发PVC和氯根据自由基反应础机理进行化学反应，如图为PVC自由基氯化作用反应过程。
CPVC与氯的反应数量随其氯化方法的不同而有很大的差异性。诺誉公司生产的CPVC树脂氯含量，可由原普通PVC氯含量的56.7%提升至74%，而国产CPVC树脂的氯含量仅为63.5-69%。由于CPVC氯含量的增加使得聚合物硬质脆化温度TG显著提高。此外由于普通PVC分子质量增加，也使得在氯含量相同时，Tg亦有所增加。
由于氯含量的增加，CPVC在结构上分子的不规整性增大（结晶度下降，分子链的极性增强），因而使其热变形温度上升。CPVC产品的使用温度.高可达93-100℃，较PVC提高30-40℃，同时改善了PVC的抗化学性及抗腐蚀能力，能抗强酸、强碱、盐、脂肪酸盐、氧化剂及卤素等的化学腐蚀。另外，CPVC的抗张强度、抗弯曲强度较PVC也有所改进。与其他高分子材料相比，CPVC具有优异的耐老化性，耐腐蚀性和高阻燃性等特点。
CPVC原料由于含氯量在63-74%较PVC（含氯量56-59%）高，加工粘度至少高一倍，而且CPVC密度（在1450-1650Kg/m 之间）比PVC大，上述数据决定了CPVC比PVC加工难度要大很多。
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CPVC硬质材料的性能 |
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项目 |
挤出 |
注塑 |
|
维卡软化点，℃ |
110 |
105 |
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抗张强度，MPa |
55.0-65.0 |
55.0-65.0 |
|
抗冲强度，(J/M) |
53.3-266.7 |
26.7-266.7 |
|
弯曲屈服强度，MPa |
80.0-100.0 |
90.0-110.0 |
由于CPVC具有卓越的耐高温、抗腐蚀和阻燃等性能而被广泛用于制造各种不同工业管道，冷热水管道和消防管道。CPVC管材的优越性能体现在以下几个方面：
1、坚固、耐高温
由于CPVC较PP-R、PE-X坚固，在同样压力下，CPVC可以使用更小的管径而达到与PP、PE-X管同样的水流量，从而可节省材料费用和安装时间。与其它热塑性塑料相比，CPVC在不同温度下都有卓越的机械性能，适于受压的场合，使用温度可高达93℃，寿命可达50年。
2、安装方便
其连接方法与PVC十分相似。.为常用和.简单的连接方法为化学冷溶剂熔接。其它连接方法还有螺纹连接、法兰连接和焊条连接。
3、无透氧腐蚀
CPVC本身具有抗氧性，因此不会有散热器中由于氧渗透所带来的金属腐蚀。
4、减少助剂的渗入
为防止氧化，某些改性塑料需要添加大量抗氧剂，可能会渗入供水系统，导致难闻的气味。
5、不受水中氯的影响
很多的聚烯烃材料（包括PP、PE）遇水可能会分解，而CPVC则不会受水中余氯的影响，不会出现裂痕和渗漏。
6、良好的阻燃性
CPVC限氧指数为60，因而在空气中不会燃烧。具有无火焰滴露，不增加火载，限制火焰扩散，低烟雾生成特性。
7、CPVC对无极强酸、强碱具有极佳的化学阻抗性。
常用以替代金属以处理侵蚀性物质，如质量较差的水，酸性物质碱性物质及其它水溶液。
8、导热性能低
CPVC的热传导系数仅为1.05，热力不容易从管道散发，管道热损失少。
9、细菌不易繁殖
由于CPVC不受水中余氯的影响，不会产生裂痕和渗漏，管道内壁光滑，细菌不易滋生。研究表明，CPVC管道内细菌的滋生数值远远低于其它材料如铜、钢及其它塑料管道。
10、较低的热膨胀
CPVC热膨胀系数低于其它塑料，管内通热时膨胀很小，不象其它种类的管道（如PP-RRP）由于较高的膨胀系数造成高温受热时的蛇行弯曲，及存在安全隐患又不美观。
11、时间的考验
没有一种热塑性材料象CPVC那样，历经四十年热水系统的考验而免于维护，表现出其优势的性能。
CPVC相对于PP的优势：
产品全，尺寸全（可做大口径管材）；
安装附件少，安装费用低；
高温机械强度高；
优良的防火特性；
螺纹连接可达4英寸；
具有很强的耐强酸性；
热膨胀系数低，无需增加保温材料厚度或使用保温性能高但价格昂贵的保温材料；
可比温度范围内的高压承受能力；
相对于聚烯烃具有较强的预见性及线性压力回归曲线；
更高的温度上限。
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CPVC与PP-R的比较 |
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性能 |
CPVC |
PP-R |
|
相同流量所需尺寸 |
较小 |
较大 |
|
安装方法 |
冷溶 |
热熔 |
|
安装电力要求 |
无 |
有 |
|
热膨胀性 |
低 |
高 |
|
支撑距离 |
长 |
短 |
|
火灾危险性 |
低 |
高 |
|
热损失 |
低 |
高 |
|
受水中余氯的影响 |
无 |
有 |
|
细菌积累 |
很低 |
有 |
|
CPVC与PEX的性能比较 |
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|
性能 |
CPVC |
PEX |
|
受水中余氯的影响 |
无 |
有 |
|
安装后的外观 |
直 |
弯曲 |
|
产品质量稳定性 |
统一的工艺,稳定 |
多种工艺,不稳定 |
|
安装 |
简单 |
复杂 |
|
流动阻力 |
小 |
大(接头原因) |
|
火灾危险性 |
低 |
高 |
|
实际使用经验 |
超过40年 |
仅几年 |
|
抗UV（紫外线） |
低 |
高 |
|
基本性质对比 |
||||||
|
|
CPVC |
PVC |
PP-R |
PEX |
PB |
Cu |
|
抗张强度(MPa,23℃) |
55 |
50 |
30 |
25 |
27 |
>300 |
|
热膨胀数(X10 K ) |
0.7 |
0.7 |
1.5 |
1.5 |
1.3 |
0.2 |
|
导热系数(W/MK) |
0.14 |
0.14 |
0.22 |
0.22 |
0.22 |
>400 |
|
限氧指数(简称LOI) |
60 |
45 |
18 |
17 |
18 |
|
|
氧渗透(70℃cm /m.日.大气) |
<1(不明显) |
(无)似CPVC |
(无)似PB/PEX |
13 |
16 |
无(不明显) |
出处：Saechtling-国际塑料手册
现代塑料百科全书
化工手册
CEN投标（欧标）
英国燃气
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外径 |
壁厚 |
（mm） |
|
|
（mm） |
CPVC |
PP |
PEX |
PB |
|
20 |
1.9 |
3.4 |
2.8 |
2.3 |
|
25 |
2.3 |
4.2 |
3.5 |
2.8 |
|
32 |
3 |
5.4 |
4.4 |
3.6 |
|
40 |
3.7 |
6.7 |
5.5 |
4.5 |
|
50 |
4.6 |
8.4 |
6.9 |
5.6 |
CPVC由于具有卓越的耐高温、抗腐蚀和阻燃性，被广泛应用于制造各种工业管道、消防管道、冷热水管道和高压电力电缆套管。在食品饮料工业、金属处理、纸浆与造纸、工业废物处理、航空工业、医药工业也有不同程度的应用。
消防系统云航实业 PVC-C消防专用管与镀锌管的性能比较
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产 品 结 构
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焊接钢管外层经过冷浸或热浸镀锌而成，镀锌层仅为85μm；镀锌管的外层由于施工磨损极易破坏，且长期与氧气接触，易被氧化，长时间使用其表层将会脱落，减弱镀锌管的使用寿命，不能做到与建筑同寿命，它的寿命只能达到5~10年。 |
PVC-C消防管道主要成分为30%的氯化聚氯乙烯与70%的海盐提取物，原料仅有祥生、路博润提供，一次注塑成型，纯正原料保证管道的品质 |
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耐腐蚀性能 |
我国自来水采用氯消毒，水中余氯极易与金属管道发生反应；镀锌管长期与水接触极易氧化腐蚀，锈蚀残渣易堵塞管道及喷头，造成极大安全隐患 |
PVC-C消防管道系统不透氧，因此不会因氧化而腐蚀。而且比其他管道更耐强酸、强碱的腐蚀。水阻小，不会存在火灾时喷淋系统失效的情况 |
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结垢 情况 |
镀锌管易于氧化造成内壁粗糙，易结垢且氧化锈蚀形成氧化残渣易堵塞管道及喷头，造成极大安全隐患。 |
二次充氯的技术使得PVC-C管道系统具有优越的抗紫外线和防渗氧性能;二次充氯的技术使管道表面更坚固平滑，杂质很难附着管壁，细菌无法附着管壁而滋生，管道系统具有超强的化学稳定性，所以细菌无法从管道中获取养分而繁殖，起到了很好的耐菌抑菌性能。 |
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保温性 |
镀锌钢管导热系数高达16W/(MK)，热量极易散发，管道保温性能差；夏天极易结露，管道表面更易氧化腐蚀，大大降低使用寿命 |
PVC-C消防管导热系数仅为0.137W/(MK),超低的导热系数，使得热量不易从管道表面散发，因此管道的保温节能性极佳；夏天不结露
|
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耐压及长期使用性 |
镀锌管由于腐蚀、氧化、镀锌层脱落等因素造成系统性承压降低，寿命衰减 |
PVC-C消防管经过天消所强制测试认证，火场温度1100°C，大火燃烧1小时后管道表面结碳形成保护层，管道内壁光滑无损没有任何问题，管道仍可承压7.1Mpa以上 |
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连 接 方 式 |
镀锌钢管采用螺纹连接或卡箍连接或焊接；在实际的安装过程中钢管端面及套丝处无法二次镀锌，水与截面直接接触造成二次腐蚀，加速镀锌管使用寿命的衰减且接口极易漏水造成安全隐患。 |
PVC-C消防管同材质冷溶连接，无需电动工具，工艺简单，施工方便；
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安 装 成 本 |
镀锌钢管在安装过程中要用生料带和麻绳等耗材，需要大量辅助电动工具增加安装成本，其质量重，采用螺纹连接费时费力增加成本连接安全性不足， |
PVC-C消防管无需专业技术工人，施工速度为镀锌管安装的1/10，缩短工期70%，节约人工70%以上。 |
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维 护 成 本 |
钢塑管外层的镀锌管层，每隔几年就要刷防锈漆，氧化腐蚀漏水等因素维护成本高 |
PVC-C消防管后期维护成本为零 |
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使 用 寿 命 |
从以上分析我们不难看出镀锌管的使用寿命只能达到5~10年，而PVC-C消防管的使用寿命可以达到50年以上。 |
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综合 造价 |
PVC-C消防管从价格上比较，和镀锌钢管的价格相差不大，但从以上分析看，镀锌管在安装维护上极大的增加了其成本，这样我们不难看出PVC-C消防管在消防喷淋系统是性价比.好的产品。PVC-C消防管一次安装终身免维护 |
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