新型PP-R塑铝稳态复合管简介

新型PP-R塑铝稳态复合管简介

1 产品结构及概念介绍

PP-R塑铝稳态复合管是一种五层结构的复合管材，是将PP-R管与

铝层在高温下通过特制热熔胶有机结合，形成了聚丙烯-热熔胶-铝层-

热熔胶-聚丙烯的特殊复合结构，内外层的PP-R材料可以保证材料在给

水应用中的卫生性能，其中内层PP-R尺寸接近于普通PP-R管，是主要

的承压体，而中间的铝层起加强保护作用，通过五层的有机结合达到稳

定的物理力学性能，使复合管具有了高刚度、高耐温、高韧性、低线性

膨胀系数的三高一低的特性。弥补了普通PP-R管道在立管、明装管和

热水管应用中易变形等局限性，是普通PP-R管道一次重大的全面升级。

2 PP-R塑铝稳态复合管发展起因

PP-R塑铝稳态复合管发展的起因可从以下方面阐述:

2.1 输送领域对管道提出的高要求

当今世界上流体输送管道领域新产品不断推陈出新，新技术日新月

异，极大的满足了人们不断追求更高的生活品质，更加可靠快捷的施工

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和使用要求。然而在一些特殊的、高要求的流体输送领域，我们的纯塑

料管道依然面临着许多问题，如老化、透氧、变形等。

2.1.1 暖通领域

2.1.1.1 管道内冷热水温差较大，要求管路的线膨胀系数不宜过大，

以免造成严重的翘曲变形；

2.1.1.2 要求管道在长期耐高温的情况下具有较高的耐压等级；

2.1.1.3 管路应具有优异的防渗氧能力，以尽量减少空气中的氧气渗

透到管路中，进入暖通系统金属设备，造成昂贵的金属设备氧化腐蚀，

减低使用寿命；

2.1.1.4 管路应耐腐蚀，且不易结垢，以免造成管道流通面积减少，

使空调运行的效率大大降低，降低使用寿命，增加维修费用；

2.1.1.5 导热系数宜低不宜高，以免热量大量损失，造成能耗浪费。

2.1.2高温热水输送领域

2.1.2.1 管道需长期输送70℃乃至90℃以上的高温高压热水；

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2.1.2.2 管道需具有优良的耐腐蚀，以免影响使用寿命，加大维修费

用；

2.1.2.3 管道应不易结垢，以免污垢在管道内堆积，减小管道通径；

2.1.2.4 管道导热系数不宜过高，以免大量热量的无谓损失，造成能

耗浪费。

2.1.3 户外明装热水输送领域

2.1.3.1 管道必须具备优异的抗紫外线能力，以防在太阳光的长期照

射下，管道变色、变形、老化，降低使用寿命；

2.1.3.2 管道的线膨胀系数越小越好，以免外界气温，以及管道中水

温的变化，造成管道明显变形，影响外观和使用；

2.1.3.3 管道应不易结垢，以免污垢在管道内堆积，减小管道同径，

影响管道输送能力，导致系统效率低下；

2.1.3.4 管道导热系数不宜过高，以免大量热量的无谓损失，造成能

耗浪费；

2.1.3.5 管道应具有良好的耐腐蚀性能，以免影响水质和使用寿命；

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2.1.3.6 管道应具备优良的抗外力损伤能力。

2.2 传统输送管道的应用上存在问题

在暖通、高温热水、户外明装热水系统等领域，存在着诸多的问题，

由于没有更好的选择管道，以往我们只能依赖传统的镀锌管或各种纯塑

料管。虽然金属管道具有耐压性、尺寸稳定性、抗紫外线性能突出，但

其存在易腐蚀、易污染、导热系数大、寿命短等致命缺陷。而纯塑料管

道虽具有耐腐蚀、卫生、导热系数小等优点，但其尺寸稳定性、抗紫外

线、防渗氧、透光性等性能不理想，因此难以满足以上各领域的需求。

综上所述，由于塑料和金属管本身的局限性，在应用中出现了许多

不足的地方，不能满足各输送领域的需求，同时金属管道也由于存在耐

腐蚀性能差等致命缺陷，逐渐淡出历史的舞台。于是各管道厂家为了弥

补金属管和塑料管能够适应不同场合的使用，又纷纷推出了结构上刚柔

相济，多种材料互补，工艺技术复合成型的一系列产品，如衬塑金属管，

塑料管与其它材料的复合，如铜塑复合管、钢塑料复合管、铝塑料复合

管等新型管材。而上述各种管道又或多或少存在加工工艺难以掌握、性

能不稳定、防腐效果不理想，或接头连接方式不可靠等缺陷。在此基础

上应运而生的PP-R塑铝稳态复合管巧妙的结合了诸多管道的优点，解

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决了普通塑料管道刚性不足，以及金属塑料复合管连接不可靠等缺点，

获得了理想的物理力学性能，是塑料管道一次重大的技术革新。

3 产品性能特点

PP-R塑铝稳态复合管融普通PP-R管道和金属管道的优点于一体，

同时兼具塑料管的卫生性、耐腐蚀性，以及金属管的防紫外线、不渗氧、

明装不变形等特性，使之具有更高的强度和更稳定的机械性能，具有如

下突出优点：

3.1 不渗氧，杜绝藻类生长——合金铝能阻隔氧气渗入，防止设备

材料氧化，减轻散热片、锅炉等金属器件氧化腐蚀，提高系统供热效率，

延长系统使用寿命。

3.2 膨胀系数小，明装不变形——管材膨胀系数小，接近于金属管，

室内外明装不变形。

3.3 刚度高、韧性高、耐高温——兼具塑料管的卫生性和金属管的

刚性。具有更高的强度和更好的耐高温性能。管网系统稳定性好，安装

后一般无需维修。

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3.4 抗紫外线，防止材料老化——铝层可有效阻隔紫外线，给管材

提供一道紫外线保护屏障。户外安装不变色、不老化。

3.5 保温节能，更经济——导热系数为0.23-0.24 W/M.K，比钢管

（43-52W/M.K）比铜管（383W/M.K）小得多，故可作为保温材料。

3.6 连接牢固、不渗漏、安装方便——PP-R稳态管仍然采用与普通

PP-R管道同样的热熔承插连接方式，连接前用专用卷削工具剥去外覆

铝塑复合层，然后与同材质的PP-R管件进行热熔连接，保证管材、件

的一体化，杜绝连接部位的无渗漏之忧。

4 不同管道的性能比较

部分管道的性能对比见表1。

表1

管道类型性

PP-R稳态管 普通PP-R管 镀锌管 铜管 铝塑复合管

能

使用寿命 50年 50年 5-10年 50年 无定论

承压强度 较高 一般 高 高 一般

耐温性能 ≤85℃， ＜70℃ ＜100℃ ＜100℃ ＜90℃

抗冲击能力 略高 一般 高 高 高

防渗透性 隔氧、隔光 不隔氧、透光 隔氧、隔光 隔氧、隔光 隔氧、隔光

抗紫外线 优 一般 优 优 优

受热变形 较理想 易变形 理想 理想 较理想

卫生性能 卫生 卫生 不卫生 不卫生 卫生

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连接方式 热熔连接 热熔连接 螺纹连接 螺纹连接 螺纹挤压连接

连接可靠性 高 高 一般 一般 差

导热系数 0.24 W/M.K 0.24 W/M.K 50-60 W/M.K 383 W/M.K 0.24 W/M.K

管壁粗糙度 ≤0.01μm ≤0.01μm 0.2μm 0.1μm ≤0.01μm

抗腐蚀能力 强 强 极差 较差 强

造价 中等 低 一般 高 中等

从上表可以看出PP-R塑铝稳态复合管兼容塑料和金属两种管道的

优点，在性价比、使用寿命、卫生性能、使用压力等方面均具有明显的

优势，能符合暖通领域、户外系统、高温热水等领域的高性能要求。

5 与普通铝塑PP-R复合管的区别

5.1 铝塑PP-R复合管

是众多铝塑复合管中的一类，性能上与普通铝塑复合管差不多，但

又有区别，主要在结构方式上，PP-R铝塑管外层壁厚加厚，铝层在中

间，内层为PE或PP。

其连接方式主要采用热熔连接将铝层同时熔进，在热熔连接前，需

在管材端面加盖封帽，依靠帽内的橡胶圈密封防止水的渗入，以避免腐

蚀铝箔。这种密封方式，一旦铝箔接触水即腐蚀，主要结构层将遭到破

坏，容易出现爆管现象，管道系统的安全性得不到保证，且管道内径明

显缩小，并容易出现“分层”现象，抗压强度降低。但其优点是施工方便。

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在承压方面，管材是由PE、PP和铝材三种材料组成的多层管，在

承受内压时和普通PP—R管不同，不能用标准尺寸比SDR值的大小来

表征管材承受载荷的能力，也不能用管系列S来选用管材，确定管材的

壁厚。该类管材的材料壁厚与压力等级之间的关系有待进一步确认。在

使用寿命方面也比较模糊，目前尚未出台与之相应的技术规范等措施。

5.2 PP-R塑铝稳态复合管

由传统的PP-R管演变过来，内管为普通PP—R管材，外层为塑料

保护层，中间为铝层，该管材同时兼容普通PP-R 管的耐腐蚀性和金属

管的刚性，通过一体化的铝层达到稳定的机械性能，具有线性膨胀系数

小、不渗氧、抗紫外线、高强度、高耐温性等极佳的综合物理性能。

产品结构方式上，内层为普通PP-R管材，完全符合GB18742.2中

管系列S的标准，在其外层包敷铝层及塑料保护层，铝层和塑料层之间

通过热熔胶连接，共分五层。

在承压方面，起主要承压作用的是内管中的PP—R层，这和普通

的PP—R管相同，能用标准尺寸比SDR值大小来表征管材承受载荷的

能力，能用管系列S来选用管材，确定管材的壁厚，使用寿命，能保证

50年的使用寿命。由于外层还包覆了铝层和塑料层，其总壁厚明显高于

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同系列的普通PP-R管，所以安全可靠性在普通PP-R管道的基础上有了

更加长足的提高。

在连接方式方面，其连接方式与普通PP-R管道一样，可与普通PP-R

管件通过热熔承插连接，从而彻底杜绝了普通铝塑复合管、铝塑PP-R

复合管等管道连接不可靠，接口易漏水的弊病。但PP-R塑铝稳态复合

管在热熔承插焊接前，需先通过专用工具清除管材插口部分的铝层保护

层。

6 应用领域

PP-R塑铝稳态复合管由于其特殊的结构，决定了其特殊的功能，

其三高一低的特性是对PP-R管道系统的科学升级，弥补了普通PP-R

管的局限性。由于这种管材是金属和塑料管材的完美结合, 集两种材料

优点于一体，摒弃了各自的缺陷，显于出了优良的性能，大大扩展了

PP-R管的应用领域。

PP-R塑铝稳态管除可广泛的应用于所有普通PP-R管道应用领域

外，同时也是以下管道领域目前的最佳选择。

·高温热水、中央空调、暖气片采暖领域；

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·室内外明装管道；

·太阳能加热、冷却装置；

·暖气管道、地板、墙壁取暖装置 ；

·北方建筑物化雪装置 ；

·热水循环系统。

7 结束语

综上所述PP-R塑铝稳态复合管材是一绿色节能的产品，同时兼具

了塑料管道和金属管道的性能优点，避免了各自缺点，其性能特点非常

契合中央空调和散热器采暖工程等领域的使用条件。随着我国经济地迅

速发展，城市化进程地不断推进，尤其随着环保及“绿色”工程质量标准

的实施， PP-R塑铝稳态复合管凭借其优异的综合性能已被越来越多的

设计单位、用户、施工单位所了解和接受，并以惊人的速度，迅速抢占

传统管道市场份额，是一种值得大力推广的新型高性能管道产品。

参考文献：

1 JG/T210-2005，无规共聚聚丙烯（PP-R）塑铝稳态复合管

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2 JG/T195-2004，外层熔接型铝塑复合管

3 董孝理，塑料压力管的力学破坏和对策. 北京：化学工业出版社，

2005.11

4 廖正品，中国塑料工业“十五”回顾与“十一五”发展思路. 国外塑

料，2006.4

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