王艳玲 刘进 河北省产品质量监督检验院
提高PP-R管材质量的几点建议
王艳玲 刘进 河北省产品质量监督检验院
摘 要：本文对聚丙烯管材产品质量监督抽查中发现的问题进行了讨论和分析；阐述了PP-R管材尺寸和静液压试验的常见问题和产生原因；针对PP-R管材行业的健康发展提出了建设性意见。
关键词：PP-R管材 尺寸 静液压 发展建议
PP-R管材是以无规共聚聚丙烯为基料,经改性处理后挤出成型而得。相对于其他聚丙烯来说,它具有更好的机械性能、更高的拉伸屈服强度和抗冲性能、良好化学稳定性、耐热性、抗蠕变性[1-2]。此外，PP-R管还具有重量轻、耐腐蚀、不结垢、使用寿命长、卫生、保温节能等特点，作为环保型的输水管道,广泛应用于建筑冷热水、纯净水供应,以及供暖和一般工业流体管道[3]。
近几年对省内大型水暖类产品流通市场的PP-R管材产品进行了质量抽查结果发现所抽查产品出现的不合格项目全部集中在尺寸、静液压试验两项指标，均为重要质量项目。
一、质量问题及原因分析
（一）尺寸
尺寸问题主要集中在PP-R管材样品的公称外径尺寸不合格。塑料管材的规格尺寸并非简单的几何尺寸，而是属于提供管件配合与力学性能的功能尺寸。当管材出现了外径偏大或偏小的情况时，往往会引起管材在与管件配合过紧、过松或承插不到位等问题，导致连接处密封性不好、渗漏等系统连接性能问题；另外，管材的力学性能除依靠原材料配方及加工工艺保证外，还会受到尺寸的直接影响。例如，尺寸不达标的管材在熔融后可能发生壁厚减薄的情况，引起的管道力学性能下降。
PP-R管材现行标准GB/T18742.2-2002中对尺寸偏差要求较高，若加工过程中控制不当或控制不严都极易出现问题。但由于很多企业擅自更改挤出机的口模尺寸，对挤出速度控制不合理，以及挤出后空气浴或水浴冷却时间过短，无法将产品的尺寸和性能控制在稳定状态。除此以外，后续的储藏和运输过程中，温度、湿度等各种外界环境也可能影响产品尺寸，降低产品的性能。
（二） 静液压试验
静液压试验的测试条件有20℃/1h、95℃/22h和95℃/165h。有的检验样品在三组条件下测试结果均出现渗漏或破裂现象，不满足标准要求，问题比较严重。其主要原因可能是部分企业盲目追求低价竞争、偷工减料、忽视产品质量；也有的企业对生产配方不了解，对生产工艺控制不严格，不考虑高分子材料固有的易老化特性，配方中的助剂（如增塑剂，加工稳定剂等）添加不合理；另外，还有个别企业对生产原材料把关不严，在生产中使用不合格原料或大量添加回收料[4]，过量添加填充剂以降低生产成本，严重影响了产品的物理性能，降低了产品使用寿命，带来财产安全隐患。
总的来说，PP-R管材生产工艺中挤出机模具的混料融化温度、螺杆的长径比、粒料塑化时间、口模模口设计及口模挤出温度、牵引速率等参数都会对产品质量产生影响。不同的配方和原材料，其生产工艺参数也是不同的。混料的熔化温度过高，会造成加入的粒料不均匀或者料流受阻，同时树脂可能降解或分解，不仅影响管材的物理特性，还可能因产生有毒有害气体而对损害生产工人的身体健康；螺杆的长径比设置不当，粒料在挤出型腔内的压缩、剪切速率过大或者过小，会造成粒料塑化不完全或过度塑化，使管材的尺寸、物理及热性能等参数达不到标准要求，影响产品的外观成型；口模模口的设计及口模的挤出温度、牵引速率等设计不当会导致产品不均匀，导致管材热收缩量或膨胀量过大或过小，加速制品在正常使用过程中的热老化，缩短使用寿命。另外，挤出机出口模具的光洁度对产品质量也有很大的影响，光洁度差会造成管壁内外表面粗糙或有明显的划痕，承压能力明显下降，易出现爆破现象。如图：
二、存在的质量问题的建议
我国当前PP-R管材产品生产企业的生产环境条件、生产设施、管理条件参差不齐。大型品牌企业从产品研发、定型生产到检验出厂，各个环节都有严格的控制手段，并且不断推出新产品、新技术，促进行业的发展；中型企业大部分能够严格执行各项标准，在产品质检方面有所提高，能够较好控制产品的质量；小型企业众多，生产投入成本较低，生产环境脏乱，生产设备落后，没有产品研发投入，质量检验控制不严格或者根本不控制，只是靠降低成本来谋求利益，企业很难获得长远发展，同时也扰乱了市场秩序。
PP-R管材是一种技术经济综合性能良好的塑料管材,具有广阔的发展前景，必须高标准、高质量。为此，笔者给出具体建议如下:
（1）加强行业监管。各级质量技术监督部门应按照相关质量法规，对于那些在抽查中发现问题的企业进行有效跟踪，严格处罚，督促和引导企业纠正错误，树立牢固的产品质量意识。有条件的生产企业还应建立实验室和逐步完善试验装置,加强产品质量管理和出厂检验。
（2）加大专用料开发。由于PP-R熔融指数低,在生产过程中极易粘附在设备管壁上,造成管线堵塞而导致装置停车,造粒过程中还容易发生降解,生产难度极大。尤其是在高档专用料领域,国产原料基本处于空白,进口原料加大了管材企业的生产成本[5]。因而，大力发展综合性能优良的耐热耐压PP-R管材专用料将极具价值。
（3）完善产品标准。PP-R管材的快速、健康发展，与其产品标准化工作的及时跟进密不可分。尽管我国GB/T 18742.2-2002标准在制定时参照了国际标准ISO/DIS15874-1998和德国标准DIN8077-
1997、DIN8078-1996，但随着行业的快速发展，标准中的部分内容已显滞后，尤其是对于原材料定级、技术要求和检测规则等要求[6]，急需提高和完善。
(4)提高产品设计和设备水平。我国的PP-R管材与国外相比存在较大的差距,集中体现在工业化产品少，生产设备的螺杆设计、模头设计、自动化程度、生产速度[7]等方面存在不足。应加大产品和设备的研发力度，鼓励企业多开发高技术含量和高附加值的产品，促进整个行业的发展和提高。
参考文献：
[1]柴宗. 三大问题堵塞PPR管材业发展进程[N]. 经理日报,2004-07-06
[2]罗雄,郑睿,沈健芬. 无规共聚聚丙烯管材的研究进展[J]. 广州化工,2011,(1).
[3]杨玲. 无规共聚聚丙烯PP-R介绍[J]. 化工新型材料,2000,(8).
[4]辽宁省质监局发布今年上半年产品质量安全风险监测情况[J]. 品牌与标准化,2014,(14).
[5]赵唤群. 无规共聚聚丙烯PPR管材专用料研制和生产[D]. : 天津大学,2007.
[6]李闻芝. PPR管材业发展——原料和标准两手抓[J]. 化工管理,2013,(23).
[7]李馥梅,邓如生. 新型绿色环保管材—无规共聚聚丙烯管材[J]. 塑料科技,2003,(5).
作者简介：王艳玲（1973-），女，河北省保定容城县人，河北省产品质量监督检验院。
