高阻氧层的PE-RT管
一般纯塑类(包括PP-R、PB、PEX等)管道都属水密性,而非气密性,氧气会通过管道表面缓慢渗透进管道中的水里,在高温水作用下,产生酸性物质,与金属产生化学反应,造成腐蚀。在采暖系统中,水中的氧气主要在高温换热表面如家用锅炉、分水器和散热器中释放,严重腐蚀换热金属表面,降低系统寿命。 这里可以引进一个名词叫“抗渗氧层”(阻氧层、阻隔层)。即在塑料管道上加以特殊的聚合物保护层,以形成屏蔽效果,从而大大降低氧气通过表面渗入管道中的几率,达到保护系统的作用。大量的绿藻使管路封闭、流水量下降,从而导致不热。其实,管道中有氧的危害远不止如此,氧气的渗入还可造成塑料管与金属件接头的部分以及换热金属表面发生氧化作用,从而降低系统的使用寿命。
对于外层带阻氧层(EVOH)的PE-RT管,由于在EVOH树脂的分子结构中存在羟基,EVOH树脂具有亲水性和吸潮性。当吸附湿气后,气体的阻隔性会受到影响。因此,中间带阻氧层(EVOH)的PE-RT管阻氧性效果好一些,因为PE-RT的阻水效果好的多的多。带阻氧层的PE-RT管道主要用于热水管道系统,目前国内生产带阻氧层的PE-RT管的厂家很少,应用也很少;在美国、欧洲和澳大利亚热水输送的场合均普遍采用具有抗渗氧的管道。尽管在我国还没有强制执行在热水塑料管道系统必须使用带阻氧层的塑料管,但在JGJ142--2004《地面辐射供暖技术规程》的行业标准中4.3.6规定“与其他供热系统共用统一集中热源的热水系统,且其他供热系统采用钢制等易腐蚀构件时,塑料管宜带有阻氧层或在热水系统中添加除氧剂。”这说明我国也在关注这一问题。预计带阻氧层的PE-RT管会有广泛的应用。
提起带阻隔层的塑料管材,人们也许会感到陌生。其实我们熟悉的铝塑复合管材、钢塑复合管材等都具有防止氧气渗入管道内的功能,即带有阻氧层。普通的洁通PP-R、PE-X、PE-RT和PB等塑料管材都具有渗氧性,并且随着温度的升高而增加。这些管材如用于热水管道系统,会使管路中的含氧量增加,容易对系统中的金属管件等装置产生一定腐蚀作用,并滋生大量绿藻,降低系统寿命。因此,一些发达国家和地区在热水用的塑料管道系统中,要求使用带阻隔层的塑料管材,这种管材在欧洲、美国等发达国家的地面采暖管道系统中应用很普遍。在我国除铝塑复合管材、PP-R稳态管在热水管道系统中有所应用外,其他带阻氧层的塑料管材在热水管道系统基本还未应用,但普通的PP-R、PE-X、PE-RT和PB管材用于热水管道系统较普遍。随着人们认识的提高,带阻隔层的塑料管材的使用会逐渐增加。本文主要介绍带阻隔层的PE-RT管材。
PE-RT管材是采用乙烯和辛烯的单体经茂金属催化共聚而成的中密度聚乙烯管材专用料,经挤出而成。目前只有美国陶氏化学和韩国SK两家公司有。 EVOH共聚物是通过乙烯和醋酸乙烯共聚,然后水解得到乙烯—乙烯醇共聚物。EVOH共聚物是高度结晶体它的性质主要取决于其共聚单体的相对浓度。一般来说,当乙烯含量增加时,气体阻隔性能下降,防潮性能改进。EVOH共聚物不仅表现出极好的加工性能,而且对气体、香味、溶剂等表现出优异的阻断作用,同时具有较高的机械强度、弹性、表面硬度、耐磨性、耐候性和抗静电性。由于在EVOH树脂的分子结构中存在羟基,羟基的存在使EVOH树脂具有亲水性和吸潮性。当吸附湿气后,气体的阻隔性会受到影响。目前具有工业化生产前景的阻隔材料主要有聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、乙烯—乙烯醇共聚物(EVOH)、腈基树脂、聚酰胺等。其中,因为EVOH极易加工和对气体具有极好的阻隔性、耐磨性、表面强度都非常优异的特点, PE-RT管材的阻隔层常选用EVOH。



