在当今世界上,随着科学技术的发展,各种塑料管道层出不穷,但是,PVC管道仍是用量最多的管道,全球年产超过1000万吨,我国年产超过100万吨。但PVC管材也有其致命的缺点,就是PVC材料的韧性较差,在使用过程中,较容易受到外力的撞击而产生脆性破坏,因此,尽管PVC的强度高,但设计应力并不高,PVC-U的设计系数C取2.5-2.0,否则,就不能安全使用50年。韧性差的缺点削弱了强度高的优点。为了避免这些缺点,PVC管的强度设计安全系数很高,例如管材的使用压力十来公斤,试验压力要达几十公斤,其结果是管壁必须加厚,这就造成了材料的浪费。
进入21世纪,PVC-U给水管遇到许多竞争对手,尤其是遭到具有优异的韧性和抗水锤能力的PE管的竞争。尽管PE管在强度、耐老化、价格(对石油的依赖性大)以及安装方便性等方面都不如PVC管,但人们对PE管的安全性普遍信任度较高,产品的市场占有率也有逐渐升高的趋势。在这种情况下,PVC管何去何从?是降低成本质量,与PE管低价位竞争,还是进行技术创新,从技术上加以改进,既保持PVC-U原有的高强度特性,又避免PVC-U的脆性缺点,是我们急需要研究考虑的问题。
大量研究证明,如果通过适当改韧性,可以在不降低强度或稍降低强度的前提下显著提高PVC-U的韧性,就能安全的采用较高的设计应力,达到既安全,又节约材料的目的。因此,研制开发高抗冲的PVC-U管材,具有明显的经济效益和社会效益,也具有良好的发展前景。
聚氯乙烯管道系统技术进步和创新必须解决的问题: