科创中国

行业领域

新材料产业,新材料技术

需求背景

PPR、PVC和PE管材管件材料改性研发是塑料管道行业的重要研究方向。这些材料的改性可以提高其性能，扩大应用范围，满足不同领域的使用需求。 

PPR（无规共聚聚丙烯）管材具有良好的耐热性、耐压性和化学稳定性，广泛应用于建筑冷热水供应系统。然而，纯PPR管材的低温冲击性能较差。通过添加抗冲击改性剂，如弹性体、热塑性聚氨酯等，可以显著提高PPR管材的低温冲击性能，拓宽其应用领域。 

PVC（聚氯乙烯）管材具有优异的耐腐蚀性、耐磨性和成本效益，但抗冲击性和耐热性有限。为了改善PVC管材的性能，研究人员采用了多种方法，如纳米复合材料、有机/无机杂化材料等。通过添加纳米填料，如纳米碳酸钙、纳米蒙脱土等，可以提高PVC管材的抗冲击性和耐热性。此外，将石墨烯、碳纳米管等添加到PVC基体中，可以显著提高其导电性能，拓展其在电子器件领域的应用。 

PE（聚乙烯）管材具有优良的柔韧性、耐化学性和可降解性，广泛应用于给排水系统。为了进一步提高PE管材的性能，研究人员研究了多种改性方法，如交联改性、填充改性等。交联聚乙烯管具有更高的强度和耐热性，适用于高温高压环境。通过添加填料和交联剂，如过氧化物、硅烷偶联剂等，可以制备出具有优异力学性能和耐热性的PE管材。 

总之，PPR/PVC/PE管材管件材料的改性研发为塑料管道行业带来了新的发展机遇。

需解决的主要技术难题

1. 提高材料的强度和韧性，以适应高压、高温等恶劣环境下的使用；
2. 降低材料的热膨胀系数，以减少温度变化对管道的影响；
3. 提高材料的耐磨性能，以延长管道的使用寿命；
4. 提高材料的耐腐蚀性能，以抵抗各种化学物质的侵蚀；
5. 提高材料的抗老化性能，以防止管道因长期使用而出现老化现象。

期望实现的主要技术目标

提高材料的耐压性、耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性，以满足不同工况下的使用需求。此外，还期望通过改性研发降低材料的成本，提高生产效率，减少环境污染。

需求解析

解析单位：“科创中国”湖南科技服务团（湖南省科学技术协会） 解析时间：2023-11-28

张严之

湖南省建筑材料研究设计院有限公司(南院)

成果转化联络人

综合评价

PPR/PVC/PE管材管件材料改性研发是一项重要的技术需求。这些材料在建筑、供水和排水等领域有着广泛的应用，因此对其性能的要求也越来越高。为了满足这些需求，研究人员正在努力开发新的改性方法，以提高这些材料的强度、耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性等性能。 此外，环保也是一个重要的考虑因素。随着人们对环境保护意识的增强，对塑料管材管件材料的环境友好性要求也越来越高。因此，研究人员需要探索如何通过改性来降低这些材料的能耗和废弃物排放量。

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