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1、技术交流 21世纪塑料管在中国大发展的五大历史机遇 21世纪中国的塑管产业将面临前所未有的历史性大发展的机遇，一方面是现代物流业中管道输送的发展，更重要的是输水输气管。根据国家建设部的资料报导，未来十年国内的塑料管道市场值高达8000亿元。这种历史机遇可分以下几个方面： 1 排水管网 世界银行和国家环保总局的数据表明：到2005年，要使城镇集中处理污水从目前的水平提高到45%，至少要投入1500亿元。“污水资源化”对城市排水、雨水管网提出更高的要求。城市供水的80%转化为污水，如果经集中处理后，70%可以再次利用。再加上我国饮用水的生产能力提高20%至少又需投资2400亿元。按国家的要求，到2
2、010年所有城市的污水处理率不低于60%，直辖市、省会城市、计划单列市、重点风景旅游城市的污水处理率不低于70%，至少又要投资4000多亿元。 要知道，中国自建国以后50年的发展是重生产不重视环保，环保欠债太多，大多数城镇污水管道和处理不健全，大多数乡镇没有污水管网，已经严重制约我国经济的健康发展。为了可持续发展必须在中国所有的大、中、小城市和乡镇建设污水、雨水管网，这个历史重任就落在21世纪的前20年。而完成这个任务必须使大口径塑料埋地管有一个大发展，对这个问题的认识有一个过程。过去是不重视污水处理，后来各计划部门重视污水处理厂但不重视污水管网的建设，例如兰州市、武汉市东湖建设好污水处理厂却
3、没有同步建设管网，致使污水处理厂无法使用。一个大中城市的污水处理厂，建设资金约为2亿元而完善污水厂的管网建设将要4亿元。北京市为了迎2008奥运，计划建设15座污水处理厂需建设资金30亿元而完善污水厂的管网建设却要投资60亿元。由此可见在21世纪前20年在中国大口径排水管的建设是处于快速发展期。 2 给水管网给水工程建设已成为21世纪前十年中国各地基础建设的热点，中国是水资源严重短缺的国家。由于生产发展造成的环境污染使得问题更加尖锐。在中国许多城市和乡村能否保证人畜吃水已成为首要难点。不仅在气候干旱的西部地区就连经济发达的东部也发生缺水问题，今年舟山岛多日未雨，百姓吃水困难，是宁波一家塑管企业
4、（上海公元厂的母公司）铺设一条160mm的塑管把水从沈家门送到舟山普陀山去的。现在全国上下都在呼吁保护水资源和节约用水，在这样的形势下给水工程已成为各地基础建设的热点。国家也在抓大型的水利建设如三峡水库、南水北调等。据统计1998年我国在城市给水设施上的投资为161亿元为1990年的6.5倍，年平均增长率为18.2%。据专家预测，在“十.五”计划时期城市供水将投资800亿元，到2005年城市年供水量将达到570亿立方米，比1998年407亿立方米增加40%，到2010年城市供水量达700亿立方米。可见给水工程将是塑料管业历史性大发展的第二大机遇。3 燃气管网进入21世纪后人类将迎来能源消费结构
5、的第三次大调整。从煤到石油，到2010年前后世界能源消耗第一大户将是天然气，将从石油为主转向天然气为主。天然气是种优质、高效、清洁的能源和化工原料。从1930年世界天然气工业开始起步到现在天然气在世界能源中逐步进入鼎盛期，天然气取代石油步伐加快。1999年世界天然气消费量达2.291012立方米，预计到2010年将达到41012立方米水平，届时将以压倒石油和煤炭的优势成为“首席能源”。根据欧、美、日等国对各种塑料管材性能分析结果，适用于燃气输配系统的塑料管材以聚乙烯（PE）管材最好，价格最低。发达国家八十年代开始相继使用PE燃气管，荷兰是最早使用的国家，90%是PE燃气管，英国从1997年埋设
6、的干、支管中80%是PE燃气管，美国1983年埋设的燃气管中88.6%为PE管，而中国在1998年国内燃气管铺设中20%使用PE管，数量仅为3000吨。在21世纪中国的能源需求极大，中国的能源结构也已经转变， 已经把天然气的使用放在首要位置上。按照国家发展计划，在21世纪前20年中国将要开工建设四大天然气管网：第一条是把新疆、青海、陕西的天然气输送到上海，沿途经过13个省市的所谓“西气东输”工程，已于2003年送到上海，干线工程竣工仅干线工程消耗钢铁172万吨；第二条将要建设的天然气管网工程将是“川汽东输”工程，将四川丰富的天然气输送到湖北、湖南等省；第三条将是实施从广东沿海进口天然气建设以珠
7、江三角洲为中心的南方天然气输气管网；第四条将要启动从俄罗斯进口天然气供应东北地区的输气管网。此外还有一些地方政府启动的项目例如作者在张家口市做报告时知道的将从内蒙引进天然气到张家口，延庆的输气管道工程。根据国际上成熟的和公认的经验，长期输送天然气的高压主干线目前还是使用大直径、高强度的涂塑钢管。但天然气输送到各个城市、地区后就要铺设分送到用户的中压燃气管网，此时就是需要使用聚乙烯管。拿西气东输工程来说，主干线钢管使用量是172万吨，那未铺设到各 个城市的PE燃气管就需要近200万吨PE管材（按8：1和1：10换算）。可以肯定的是进入21世纪后我国各地将要出现铺设PE燃气管的高潮，特别是铺设小口
8、径钢管地区更应该淘汰钢管，使用PE燃气管。至于各个城市里的煤气公司它所铺设的中压管网也应早日淘汰钢管使用PE燃气管。 4 光缆护套管网21世纪是信息时代，发展最快的是信息产业，信息的传递光缆是最重要的通路，因为只有光缆能够 以最快的速度传递大量的信息（宽带）还不受干扰，不会失密。当前正面临着一个全球性的光缆网络建设高潮，带来了世界范围的发展塑料光缆护套管的历史机遇。国际上著名的塑料期刊“现代塑料”（MODERN PLASTC）2000年5月就有一文专门介绍“光缆网络爆炸性的全球需求创造了光缆护套管应用的巨浪”。文中有世界各地发展的报导和市场的预测。如“世界光纤通讯设备市场”报告预测全球光缆市场
9、到2006年每年平均增长6.4%。通讯和多媒体协会报告美国去年铺设光缆约1200万公里，美国塑料管协会报告HDPE护套管消费量约15.5万吨。在中国邮电通讯事业发展也十分迅速，各地都在投资建设通讯网络，我国已跨越了从电缆通讯到光纤通讯的历史阶段。从民用到军用，从电话到多媒体都进入了光纤通讯时代，我国塑料光缆护套管的发展也超过人们预先的设想。中国的塑料光缆护套管从1995年起步，应用很快普及到各个领域。在中国最具有中国特色，最成功应用的光缆护套管例子是在高速公路和铁路的建设上，我国的建设部门利用光缆护套管具有柔软性可以盘管，可以长距离铺设，具有螺旋结构壁外管承受压力不至于破坏，可以将内管保护起来
10、的特点，创造了把公路、铁路建设和城市光纤通讯网络建设结合起来进行同步建设的好办法。在建设公路和铁路中常常一次埋设几根到几十根光缆护套管，一部分用于公路、铁路沿线需要的通讯，其他采用租赁、出卖方式供给城市通讯部门。这样新建的公路、铁路通到哪个城市最先进的光纤通讯网络就同步到达那里。这样就可以避免重复建设，多次挖土、埋土，可以节约大量的建设投资，充分显示了新技术带来的经济效益。近年来中国新建的高速公路都大量铺设光缆护套管，例如京泸、京沈高速公路。光缆护套管最大的市场是全国通讯网络用的长途光缆，以前使用的是直埋的铠装光缆，只是在过河过路等局部范围采用护套管。铠装光缆成本高，铺设和连结比较困难，容易被
11、破坏，尤其是对地绝缘常达不到标准的要求。1995年中国首次在福杭贵成线上首次采用第二代光缆护套管，硅芯层管和气吹铺缆方法，成功后逐步推广建设。互联网在我国正以惊人的速度发展，要保证信息高速公路畅通不堵塞，必需建立“光平台宽带服务网络”，光缆要进入千家万户的前景预示着光缆护套管将有更广阔的市场。在国防建设中也要大量使用光缆护套管。我国现已有十多家生产第二代光缆护套管硅芯管的企业如上海哈威、都蓝，湖北凯乐年产量约为3万吨。现在青岛远东塑料工程公司已开发出第三代光缆护套管有棱型管将把光缆护套管的生产水平提高一步。 5 埋地电力管网 21世纪国家建设部和国家电力部 对于城市建设的另一重大标志性规划是要
12、把现在大、中、小城市马路两边林立、上空密如蛛网的所有电力、通讯线统统从天上埋入地下。目前我国使用的电力保护管（排管）普遍采用水泥石棉管，少数场合采用PVC或PE实壁管或波纹管作过路导管，因为强度有限四周要用水泥加固，这样一来要埋设电力保护管，施工养护周期长，封路大开挖给交通造成很大的压力。欧美国家近年来采用无需加固的塑料管作为电力保护管，日本则使用聚合物保护管，如以PVC为基料的SVP管，CPVC高压电力电缆套管。这些套管本身具有高强度、高耐温性、阻燃效果和高绝缘性及耐老化、耐化学腐蚀和不受水中余氯的氯化腐蚀等优秀的综合性能。使用这种管材在施工时需要开挖适当宽度的沟底，将预制的管枕以一定的间隔
13、放入挖好的沟中，分层排列电力保护管，妥善连接管子的接头。整个管材外边无需用特殊材料固定，用现场取土过筛后回填，分层整实即可。施工时可以逐段施工，逐段覆土能车，如夜间施工当夜可将施工好的的路段覆土通车，对城市白天的交通没有影响。施工时可从工井两端相向进行以减少施工时间，施工时还可以采用非开挖的顶管技术从地下水平钻探通过道路和障碍物，钻探完成后可将CPVC管道拖过埋入地下。 摘自“中国塑料管道信息网” 技术交流 给水管道工程中PVC-U管的施工及维护给水管网的基建投资大约占给水工程总投资的2/3。因此，正确地选用管道材料，对确保满足管网工况(工作压力、流量、流速等)的要求，保证供水水质，同时降低工
14、程造价便于管道施工，都具有十分重要的意义。 近年来PVC-U管在给水工程中的应用越来越广泛，现根据我们在工程中的应用情况谈谈在管道施工和维护中应注意的一些问题，希望与同行一起探讨研究。 1PVC-U管应用中要注意的问题 (1)PVC-U管不能接触酮类化学物质，否则它会发生溶胀或溶解。 (2)PVC-U管的热变形温度较低，其维卡软化点仅在76 左右，因此它不能在较高的温度条件下使用，一般要求输送介质的温度不得超过45 。 (3)应根据管道的压力等级来选择相应的PVC-U管材。一共有5个压力等级，即00.6 MP a，0.60.8 MPa，0.81.0 MPa，1.01.25 MPa，1.251.
15、60 MPa。 (4)选择管径时要按压力等级、流量、流速、地理环境等因素综合考虑。通常从经济流速出发并结合其他因素来选择管径。管道的经济流速一般为1.01.8 m/s，通常取1.5 m /s左右。 (5)由于PVC-U管配件及阀门的质量直接影响工程质量，因此必须选择质量好的管配件。目前，国内厂家生产的管配件规格不够齐全，尤其是能生产各种规格管配件的厂家很少。管材、管配件的标准也未能统一。目前使用的PVC-U管配件标准有日标、英标、ISO国际标准、GB 国标等。我们建议采用国标产品，这样便于与其他管材配套连接使用。目前市场上已有用于不停水开孔的立式塑料止水栓和DN50以下的非TS管道接口用管配件
16、(简称活接管件)销售。 2PVC-U管的施工及维护 PVC-U管的连接方式主要有密封胶圈、粘接和法兰连接3种。管径大于等于100 mm的管道一般采用胶圈接口；管径小于100 mm的管道则一般采用粘接接头，也有的采用活接头。管道在跨越下水道或其他管道时，一般都使用金属管，这时塑料管与金属管采用法兰连接。阀门前后与管道的连接也都是采用法兰连接。 (1)当小口径管道采用溶剂粘接时，须将插口处倒小圆角，以形成坡口，并保证断口平整且垂直轴线，这样才能粘接牢固，避免漏水。有的厂家生产的塑料管的插口处未标出插入线，针对这种情况在现场施工前必须安排人员在插入深度处划出插入标线。由于PVC-U管道具有膨胀系数大
17、的特点，因此必须每隔一定的距离(实际施工时常采用30 m左右)设置双头活套管，或先粘接一定的长度再换胶圈接口的方法来补偿伸缩量。(2)一般管径大于等于100 mm的PVC-U管都采用胶圈接口。安装前必须安排人员将管子插口部位倒角，还要检查胶圈质量是否合格。安装时必须将承口、胶圈等擦干净。插口插入时必须按管轴线方向插入承口，不能倾斜，否则会顶偏胶圈，致使胶圈发生不同程度的位移，产生漏水。施工时若遇到管配件不全，在PVC-U管与钢管连接时可将钢管焊成一个承口，但承口长度必须大于20 cm，安装时要求把PVC-U管插入钢管的承口根部，并将插入部分的PVC-U管凿毛磨花，然后用膨胀水泥打口即可。(3)
18、传统管道安装的管沟开挖只要求能把管道放入管沟和能进行封口即可，在没有松动原有土层时，可不用加压夯实垫层。而PVC-U管的管沟底部要求回填10 cm厚不含硬物的砂土，管道的侧面和上面均要求回填不含硬物(尤其是不能有带尖锐角的硬物)的砂土，管道上面回填的砂层厚度要达到2030 cm，然后再放回填土。回填土要求分层回填，以保证管底和管侧面回填土的密实性，从而防止管道受力不均匀所引起的变形、接口破坏和漏水等。按规范要求沟槽开挖宽度为D+0.5 m。 (4)一般PVC-U管支管开叉可用三通或立式止水栓开叉。在施工时可加一个马鞍形配件(半个二合三通)，并用U形螺栓卡紧，这样就加厚了管壁，然后直接在上面钻孔
19、开牙，再用外螺纹塑料件接出。试验表明用这种方法施工后试压验收完全可以达到规范的要求。另外在管内水流产生推力的位置，比如弯头、三通及管端封板处等部位都应设置止推墩以承受水流的推力。(5)PVC-U管作为一种新型非金属管，用现有金属管道探测设备，不能探测到其具体位置，但若管道埋设施工时在管道上面埋设一条电线就可方便地解决这个问题。我们在管径DN90时选用了4 mm绿色塑皮单支铜芯电线，在管径DN60 mm时选用了2.5 mm的绿色塑皮单支铜芯电线(金属导线的连接按电气导线的绞接方式处理，绞接的部位长度不得少于0.8 m，要求绞接部分不要去除外层绝缘塑胶皮，以防止接头过早氧化)。 (6)根据漏水情况
20、，PVC-U管道维修可采用换管、套补粘接、玻璃钢法和焊接等方法修补： 管材大面积损坏的需更换整段管道，可采用双承口(活接管管件)连接更换管道的方法。此方法施工时应注意要将插入管端倒角形成坡口，并且原有管段和替换管道的插入管端都要标刻插入长度标线。套补粘接法主要是针对管道穿小孔和接头渗漏的情况。选用相同口径的管材长约1520 cm，将其纵向剖开，按粘接接头的程序将套管内面和被补管材外表打毛，涂胶后套在漏水处贴紧即可。玻璃钢法是用环氧树脂加固化剂配成树脂溶液，用玻璃纤维布浸上树脂溶液后再均匀地缠绕在管道或接头渗漏处，经固化后成为玻璃钢即可止水补漏。有条件时还可在漏水点处加上不锈钢箍夹以夹紧玻璃纤维
21、布。 3结论 PVC-U管具有金属给水管所没有的许多特性，它耐腐蚀、不结垢、能抑制细菌的生长，可有效防止管道中的二次污染。如管道的连接处采用橡胶圈柔性承插连接，则其抗振和密封性能都较好，可有效防止管道的渗漏。在给水工程中使用这种管材，既可以方便施工，降低工程造价，又有利于保证水质，节约运行费用，降低生产成本。因此，PVC-U管将在给水工程中得到更广泛的应用。 技术交流 塑料门窗在建筑节能中的作用山东建筑工程学院门窗幕墙研究所阎晋一、国内外建筑门窗近20年发展变化1.1 欧洲20世纪80年代门窗市场占有率：塑料门窗占40%，铝门窗占15%，木门窗占42%，其他门窗占3%。到20世纪90年代，木门
22、窗下降到40%，铝门窗下降到11%，塑料门窗上升到47%，其它门窗占2%。2002年欧洲门窗市场共销售1亿樘（每樘窗约1.69m2），其中：木窗占29.4%，塑料窗占42.2%，铝窗占24.3%，木铝窗占3.1%，其它窗占1.0%。近20年欧洲门窗市场塑料门窗占有率一直稳定在40以上。美洲20世纪80年代门窗市场占有率：铝窗占58%，木窗占40%，塑料窗占2%。到20世纪90年代铝窗占31%，木窗占49%，塑料窗占20%。2002年美国住宅门窗市场总量为6100万樘（美国的门窗市场分住宅门窗及非住宅门窗市场），在住宅门窗市场中：塑料窗占46%，木窗占40.5%，铝窗占11.5，其它窗占2%。近
23、20年美国门窗市场塑料窗占有率从2上升到46。 国外建筑门窗近20年发展变化可以看出：欧洲、美洲建筑门窗市场近20年变化是塑料门窗逐渐占主要份额，其次是木门窗、铝门窗，同时结合各类门窗的特点向复合材料门窗发展（如：塑铝门窗、木铝门窗等）。推动建筑门窗结构变化的动力是建筑节能政策和新材料、新工艺、新技术的发展。例如，欧洲1993年建筑门窗传热系数要求不大于1.9 W/（m2K），到2003年欧洲门窗标准中要求门窗保温系数不大于1.4 W/（m2K）。在欧洲、美洲建筑门窗市场中塑、铝、木窗将长期共存。1.2 我国1985年建筑门窗市场占有率：钢门窗占63.4，铝门窗占4.8，塑料门窗占0.3，木门
24、窗及其他门窗占31.5。1995年钢门窗占39.1，铝门窗占33.8，塑料门窗占11.2，木门窗及其他门窗占15.9。2000年钢门窗占13.4，铝门窗占40.4，塑料门窗占25.5，木门窗及其他门窗占20.7。2002年塑料门窗在全国新建建筑市场占有率为35。我国改革开放20年来，为改善国民的住房条件，不断扩大城市住宅建设规模，进行了住房制度改革，实现了住房商品化。城市人均住房面积从1987年的7m2扩大到2000年的17.2m2。住宅工程建设占建筑门窗市场总量的72。住宅建设规模扩大，建筑节能和居室环境标准提高，推动了建筑门窗市场规模发展和产品结构的变化。我国建筑节能政策逐步推行也必然带来
25、门窗产品结构性变化。建设部建筑节能“十五”计划纲要要求全面推行民用建筑节能管理规定，严寒和寒冷地区2001年前大中城市全面执行，2002年底前小城市普遍执行，2005年底各县城均予推行。夏热冬冷地区大中城市2001年10月1日起执行夏热冬冷地区新建居住建筑节能设计标准，2003年小城市普遍执行，2005年各县城均予执行。夏热冬暖地区新建居住建筑节能设计标准2003年大中城市开始执行，2005年小城市普遍执行，2007年各县城均予推行。今后10年我国建筑门窗产品结构变化，节能门窗将成为今后建筑门窗市场的主流。塑料门窗的应用仍会呈现上升的趋势。二、各类建筑门窗建筑节能效果分析2.1门窗框扇用材建筑
26、门窗选用的型材材质不同、型材结构不同，其保温性能差别很大，常用窗框材料的导热系数见表1。表1 常用窗框材料的导热系数 w/（m2k）窗框材料 钢材 铝合金 PVC PA 松木 玻璃钢导热系数 58.2 203 0.16 0.23 0.17 0.52塑料窗框的传热：PVC塑料窗框传热系数与窗框型材结构设计有关，不同结构窗框具有不同的保温性能。目前大多选用三腔结构和四腔结构的窗框设计。三腔结构的PVC塑料门窗框传热系数为1.9 W/（m2K），四腔结构的PVC塑料门窗框传热系数为1.7W/（m2K）。普通铝合金窗框的传热铝合金与PVC塑料的导热系数相差约1270倍，但在铝合金窗框型材截面中贯通内外
27、表面的金属实体部分所占比例很小，因此对整个窗框的保温性能影响程度降低。由热力学公式计算出普通三腔结构铝合金窗框的传热系数在6.2W/(m2K)。 断热铝合金窗框传热断热铝合金型材的传热方式相当于两块金属之间由导热系数较小的断热桥和空气间隙联结。这种型材结构设计，大大降低了窗框的传热系数，由热力学公式计算出断热铝合金窗框的传热系数在3.75W/(m2k)。由以上数据看出，同样为三腔结构的PVC塑料门窗型材、断热铝合金型材、普通铝合金型材他们的传热系数分别为：1.9W/（m2K）、3.75 W/（m2K）、6.2 W/（m2K）。2.2 玻璃玻璃面积约占整窗面积的6570%，不同类型的玻璃，传热系
28、数差别很大，玻璃的选用对门窗的保温性能起着重要的作用表2 不同玻璃的传热系数玻璃类型玻璃结构（mm） 传热系数Kw/（m2k）单层玻璃 6.2双层中空玻璃 595 3.265125 3.11三层中空玻璃 59595 2.225125125 2.08LowE中空玻璃 5125 1.712.3 密封建筑门窗的保温性能与门窗的密封性能有密切的关系，空气渗透性能差的门窗，造成通风热损失大。保温性能良好的塑料窗空气渗透性能达到q00.5m3/(mh)，平开窗通常为两层密封结构，中间形成一个空气保温腔，三层密封的平开窗有效阻止空气渗透，保温性能优于两层密封。我国民用建筑节能设计标准规定在16层建筑中气密性
29、不低于q02.5m3/(mh)，730层建筑中气密性q01.5m3/(mh)。据测算当窗户气密性为1.5m3/(mh)时，保温系数K值将增大0.48W/（m2K）。PVC塑料平开窗气密性优于铝合金窗可达到q10.5m3/(mh)，保温系数K值仅增大0.16W/（m2K）。2.4常用各种窗户节能效果各种窗户的传热系数表3各种窗户的传热系数W/（m2K）窗框材料 普通铝合金窗 断热桥铝合金窗 PVC塑料窗窗框传热系数 6.2 3.75 1.9窗框面积比 30 30 35单玻 K=6.2 6.2 5.46 4.7双层中空玻璃（5+9+5） K=3.26 4.14 3.4 2.78双层中空玻璃（5+1
30、2+5） K=3.11 4.04 3.3 2.70Low-E中空玻璃（5+12+5） K=1.71 3.06 2.32 1.78各种窗户的节能效果从表3“各种窗户传热系数表”可以比较各种窗户的节能性能优劣，PVC塑料窗好于断热铝合金窗，断热铝合金窗好于普通铝合金窗。常用的各种窗户节能效果见表4。表4常用各种窗户节能效果窗户 玻璃 窗框（扇）面积比 传热系数W/（m2K） 节能效果普通铝合金窗 单玻 30 6.2 0（595）双层中空玻璃 4.14 33.3（5125）Low-E中空玻璃 3.06 50.7断热桥铝合金窗 单玻 30 5.46 12（595）双层中空玻璃 3.3 46.8（512
31、5）Low-E中空玻璃 2.32 62.6PVC塑料窗 单玻 35 4.7 24.2（595）双层中空玻璃 2.78 55.2（5125）Low-E中空玻璃 1.78 71.3从建筑门窗生产能耗比较，生产同样重量的PVC塑料的能耗是生产钢的1/4.5，生产铝的1/8.8。而且从建筑门窗的当前价格比较同样性能的窗户，PVC塑料窗价格为断热桥铝合金窗的2/3。因此，无论从性能价格比以及我国当前消费水平，大力推广中空玻璃塑料窗对我国建筑节能和能源利用都具有现实意义。同时也佐证了欧美发达国家建筑门窗近20年的发展仍然是塑料门窗为主，塑、铝、木窗共同发展。推动各国建筑门窗结构变化的因素有一个永恒的主题-
32、建筑节能，各国根据本国的资源、地域、文化等因素发展节能门窗，只有不断创新，不断改进材料、工艺、技术，才能使建筑门窗健康发展。三、塑料门窗的创新与发展 3.1我国塑料门窗保温性能总体水平与国外有较大差距，北欧和北美国家窗户的传热系数一般都小于2.0W/（m2K），有的达到1.11.2W/（m2K）。我国是能耗大国，随着国民经济的发展，能耗的增量和增速愈来愈快。对建筑门窗的质量、使用功能要求会更高，研究开发新型节能塑料门窗是今后的主攻方向。塑料门窗在节能建筑工程中取得了广泛应用，它除了具有保温、隔热、气密性能好以及耐腐蚀等特点外，由于它的可塑性和焊接工艺，它能够作出各种不同品种、不同形式的窗型供建
33、筑设计选用，而且在不同材质的门窗中塑料门窗的性能价格比最好。因此，在塑料门窗的创新发展中应发挥塑料门窗优势，开发系列化、多样化、高档化和适合不同地区、不同风格、人文化的产品。同时发挥不同材料的优点开发复合材料的门窗（如塑铝、塑木复合门窗）。3.2塑料门窗在旧窗节能改造发挥重要作用，欧洲门窗市场正逐渐成为更新门窗的市场。2001年欧洲57.9窗用于更新已有建筑的旧窗，只有42.1的窗安装在新建筑上。门窗产品更新改造的周期较短，而能源的成本越来越高。一些国家以优惠的税收及降低增值税的方法鼓励更新节能门窗。我国在已有建筑门窗中仅有0.5的门窗符合建筑节能规定，所以旧窗节能改造在我国今后建筑门窗市场中
34、是特别值得引起重视的。欧共体目前也在努力降低他们的能源消耗，从而减少二氧化碳排放量，在旧窗改造、门窗更新制定严格的保温隔热性能指标。我们期待国家有关部门制定相应政策，鼓励更换已有建筑耗能大的门窗，这是一项利国利民的事情，必然会使节能塑料门窗的使用率得到更进一步扩大。技术交流 抗沾污外用建筑乳液及涂料的配方设计1 前言随着中国经济的发展和人民生活水平的提高，健康、环保的装饰理念：“少装修，多装饰，以人为本，人居关怀”的装饰风格将会得到人们更多的青睐。外用建筑乳胶漆正在以前所未有的发展速度，在中国的城市、乡村得到广泛应用。但是，中国是一个发展中的国家，小康社会还没有完全实现，人们对装饰的理念大多数
35、还停留在经久耐用的水平上，总希望装饰一次，一生受益。其二，中国的环境水平，特别是空气和水源的污染还相当严重，在城市汽车尾气的排放越来越多，更加重了空气的污染，其三，大部分地区由于干燥和城市建设扬尘即可吸入颗粒造成对大气的污染，也是使人头疼的问题。当然还有建筑墙体的本身的问题，如裂纹、含碱量等等。正是由于多方面的原因，使得外用建筑乳胶漆往往在短期内出现变色、粉化、变暗、雨水印痕等问题，使得还有少数地区，对外用建筑乳胶漆还心有余悸，甚至于限制乳胶漆用于城市主要街道上的不利局面，很多乳胶漆生产商，包括一些配方工程师对乳胶漆耐用沾污性能也谈虎色变，手足无措。从中国乳胶漆行业的起步到现在的高速发展，涂料
36、配方师和政府有关部门一直把与涂层的抗沾污性作为乳胶漆更为关注的技术发展方向来进行了大量的研究工作。为此国家还出台了相关的技术标准。2乳胶漆的沾污分析2.1涂层的耐沾污性不好，不是一个简单的原因。首先，中国是一个地域辽阔的国家，南北温差比较大，东西雨水失衡。内陆和沿海，山地和平原，城市和乡村，空气质量相差太大。空气中的尘埃、汽车排放的尾气，工业燃油、燃煤等排放的烟雾，水泥，建材，钢铁，采矿排出的粉尘，酸性的二氧化硫、氮氨化合物、二氧化碳等工业废气，极大的对乳胶漆的涂层造成了行业人无法控制的污染源。2.2乳胶漆膜的分析2.2.1外用乳胶漆品种用在外墙的乳胶漆的品种是较多的，但中国绝大多数还是苯丙和
37、纯丙品种，还有少量的硅丙和所谓的“氟碳”。当然，在一些地方，更低品质的的品种也屡见不鲜。从装饰效果来看，有平涂和质感涂料，包括浮雕、拉毛、碎石等。从涂膜的伸长率来看，有弹性、韧性和刚性之分。从配方结构上来看，颜料体积浓度（PVC）波动较大，从PVC为75%到PVC为20%不等，也就是说乳液使用量在10%-70%之间。2.2.2关于外用乳液的玻璃化温度不管乳胶漆的花色品种千差万别，也不管厂商的施工千奇百怪，我们深入漆膜内部，从微观结构来分析，这也是乳胶漆配方师唯一能着手进行研究，受我们配方师控制的途径，乳液作为粉体的粘接材料，是漆膜具有机械性能的提供之一。配方师对乳液的玻璃化转变温度Tg非常关注
38、，这是非常正确和可靠的方法之一。普通的乳液聚合物成膜之后，漆膜具有软而粘的本质，这种聚合物尘埃是非常容易附着的。所以。较低的Tg值的乳液不太适用于外墙涂料，但是如果Tg太高，漆膜的柔韧性变差，以致于具有脆性。那么，作为外用产品，又极容易产生裂纹，这类产品也不应该成为我们的首选。当然，从乳液产品的柔韧性看，用甲基丙烯甲酯的产品总会比苯乙烯的产品具有较好的柔韧性。但甲甲酯总是比苯乙烯要贵很多。2.2.3关于漆膜的微孔乳胶漆和普通的油漆在成膜机理上存在着较大的区别的。它天然地存在着水蒸气的天然通道。也就是说，乳胶漆有较好的通透性，客观存在使室内外的空气，特别是水蒸气能自由交换。同时，乳胶漆真正成膜需
39、要较长时间，使得乳胶漆在成膜的初级阶段不可能立即得到完善的物理机械性能，并且乳胶漆的CPVC是比油性漆低的，这样，漆膜表面存在着微孔，其直径在0、5m之间，如果在配方结构中，配方师的配方乳液量用得过低如20%以下，那漆膜自然会有更多的孔隙。这样，那些污染尘埃一旦嵌入这些孔洞中，自然涂层的耐污染性就不会好。也有很多公司和很多配方师使用细微的粉体来改善孔隙，当然这是一种很经济的方法，也可以用聚合物填料来解决问题。总体来讲，只要性能价格比能占优势，任何技术方法，都值得我们尝试。所以使用粗细搭配的粉体，使用能使漆膜致密度增强的硫酸钡和氧化锌粉体，也值得配方师一试。224关于漆膜的表面张力乳胶漆膜的表面
40、张力为50mN/m左右，如果我们在乳液中选用一些低表面张力的单体进行改性，如有机硅单体、氟单体，甚至是部分苯乙烯、叔碳酸酯等，这样漆膜总会改善表面性能，使一些亲水性污染物更不容易附着。也有人用微粉化或微乳化蜡来改性漆膜的表面张力，使之产生荷叶效应，但笔者认为，这是技巧的做法，不能与技术同日而语。因为蜡的天然耐老化太差，而且只能看不能摸的感觉，只能取悦非同行业人士的眼光，充其量不过是市场炒作的卖点而已。当然，有机硅树脂的天然拒水性，并且使水成珠，这种技术途径值得配方师一试。225关于漆膜亲水亲油问题日本一些涂料界人士提出憎水性漆膜的污染性差的主要原因是静电吸附和雨水起珠，不利于洗净污染物。但是在
41、中国，特别是北方干燥地区，一年难得几场大雨，别说是天雨自涤，就是雨水带来的污染也够使漆膜惨不忍睹。多年前，配方师也采用漆膜表面的微粉化技术，但结果并不尽然。226乳胶漆耐沾污性的测试建筑墙体与实验室制板不同，相对而言，建筑物外墙施工无论从技术层面或施工的难易程度都比实验室难得多。而实验室测试的方法不可能涵盖自然成因的方方面面，而且实验室的人工加速方法与自然耐沾污物不能十分巧合，所以用人工得出的实验数据充其量只能作为平行比较的方法，不可能作判断优劣的准则。所以配方师希望国家标准化的有关人员和政府机构以国情和科学态度选择一个测试方法，首先必须以标准化的方法来进行测试以减少实验室加速结果与自然环境实
42、际情况间的差别。3新型抗沾污乳液的合成31日出公司THD-1耐沾污纯丙乳液日本公司一直致力于建筑乳液的研究开发和生产销售，应市场和客户的要求，成功开发出用于外墙面漆的THD-1耐沾污纯丙乳液。该产品是采用核壳聚合理论制成的新品，其聚合的方法可见相关论文集和浏览日出公司网页。该产品主要参数如下：项目性能外观乳白色半透明液体固含量，%47.8粘度，mpa.s480PH值8.5钙离子稳定性（5：1）通过机械稳定性（无破裂）通过冻融稳定性（无破裂）通过3.2 TRC-2柔韧丙烯酸乳液日出公司采用进口功能性单体和先进的聚合工艺，用乳液聚合的方法开发而成的新一代核壳型乳液，具有持久的柔韧性，优异的耐水耐碱
43、性，良好的抗沾污性，对各种极性和非极性基材均有良好的附着力，适用于弹性面涂，其较好的粘接强度，适用于不同的基材施工，又具有较好的性价比，降低生产成本。其典型特性如下：项目性能外观乳白带兰相液体固含量，%4749粘度，mpa.s5001500PH值78玻璃化温度，5最低成膜温度，0粘接强度，MPa2断裂延伸率，%3004 耐沾污外用乳胶漆的配制4.1 THD-1配制的外用建筑乳胶漆原材料规格/产地质量百分数%水去离子水18.0Sn-5040Nopco0.5-0.6CF-10Dow chemical0.1-0.2丙二醇工业级1.5-1.8Falaminc PLUSFalcon0.15-0.2消泡剂AF-970.2-0.4TexanolEastman1.5-2.0PCL-595金红石型18.0-20.0煅烧高岭土国产3.0-5.0重质碳酸钙国产8.0-10.0沉淀硫酸钡国产5.0-8.0防藻防霉剂AM146新加坡PCTS0.3-0.5THD-1乳液日出公司36.0-40.0增稠
