加工工艺方面的原因

    我们从管材生产的工艺和配方因素分析一下有哪些因素会引起PE-Xa管在短时间里发生严重降解。

    在PE-Xa管的原料配方中，除了高密度聚乙烯外，还有过氧化物（交联剂）、主抗氧剂、副抗氧剂。使用进口的XL1800聚乙烯时，配方推荐使用的过氧化物为：DTBP。从DTBP技术指标中可以看出，其分解温度高于180℃。因此，生产过程中PE-Xa管材的成型工艺（二区温度）的温度绝对不应高于180℃，否则，原料在成型之前就会发生交联。这样一来，经分流锥后，原料就会变成数条已交联的交联聚乙烯条。而由于交联聚乙烯是热固性塑料，这些交联聚乙烯条无法合成管子，即使合成了管子，也是靠其中未交联的聚乙烯将数条交联聚乙烯条“粘”在一起而成，造成这种管子没有承压能力。这种管子爆裂后将出现“树皮状”的裂纹。

    在配方中还有主抗氧剂和副抗氧剂。其中主抗氧剂是受阻酚类抗氧剂，它是“氢给予型”抗氧剂。其抗氧机理是：受阻酚类抗氧剂中含有较活泼的氢原子，它能够优先和PE化学竞争体系中的游离基发生反应，生成稳定的化合物。这就终止了这些游离基对PE大分子链氧化作用的传递和增长。它是自由基终止剂或干扰剂，其作用是在管道加工高温过程中防止聚乙烯氧化降解。副抗氧剂是硫化物型的硫醚二丙酸二烷基酯，它是过氧化物分解剂，其作用是将生产过程化学反应中生成的较活泼的氢过氧化物和残留的过氧化物转化为不活波化合物，从而为PE-Xa管成品在长期使用中提供长效热稳定保护而不发生氧化降解反应。PE-Xa管材配方中推荐使用的主抗氧剂和副抗氧剂为：Irganox1076和PS802。可见，配方中所有的助剂均有其特定功能，且配方是经过计算和化学分析后确定的，是不能随意去除和减少的。另外，助剂的选择也是非常重要的，一般我们会按照配方推荐的助剂型号来购买过氧化物、主抗氧剂和副抗氧剂。

   有些生产企业总是不按配方要求采购助剂。显然，生产企业在采购助剂时一定要搞清楚所采购的这些助剂的性质是否符合PE-Xa形成化学原理的要求，是否能够满足生产PE-Xa管材的技术要求和理化指标。因为我们知道，不同的过氧化物，其分解温度不同。分解温度过低会使原料在未成型时就已交联；分解温度过高会使原料成型后不能交联。主抗氧剂除了氢给予型外，还有自由基捕获型。自由基捕获型抗氧剂除了会阻止自由基的链式反应外，还会阻止过氧化物与PE间的交联反应，使PE-Xa的形成受阻。副抗氧剂除了有过氧化物分解剂型外，还有金属离子钝化剂型，而后者根本就没有过氧化物分解功能。

    目前国内有一些厂家在生产过程中随意减少主抗氧剂的比例，将副抗氧剂去除而不添加。有的厂家甚至连主抗氧剂都不添加。这是绝对不能容忍的。这样生产出来的产品一出厂就是废品或在短期内就会发生氧化而降解。

    结论

    通过上述分析，我们可以初步判定：

    第一个“问题工程”中样管发生氧化降解的原因是：PE-Xa管在铺设完毕后，没有及时浇筑填充层，造成PE-Xa管在太阳下长时间暴晒，使PE-Xa管中的交联聚乙烯受到了严重的光氧化，交联度降低，进而使大分子还原成小分子而氧化降解。

    第二个“问题工程”中的样管发生氧化降解的原因可能是：

    一、地暖系统在使用过程中，热媒温度过高（例如系统没做换热站而将高温水直接通入了地暖系统），造成PE-Xa地暖管过早降解。但在这个工程事故中出现此原因的可能性不大。因为我们在现场勘察过程中了解到，系统是安装了换热站的。

    二、由于该工程中只有很少一部分地暖管发生了严重氧化降解现象，而整栋楼的供暖环境是相同的，这说明发生降解的这一小部分加热管存在质量问题。可能是管材生产企业在生产PE-Xa管的混料过程中，有意或无意地没有添加副抗氧剂，甚至其中某一罐原料由于疏忽而连主抗氧剂、副抗氧剂都没添加，造成使用这罐原料生产的管材，在生产过程中就已经发生了较强的氧化降解。同时由于这段管材管体材料中不含有抗氧剂，在使用过程中残留在管体中的氢过氧化物和过氧化物游离基对PE-Xa发生较强的氧化作用，使其过早地发生了氧化降解现象。

    跋语

    PE-Xa管过早严重氧化降解是偶然现象

    PE-Xa管在使用了较短时间后就发生氧化降解这是必然现象还是偶然现象？

    通过上述分析，我们不难得出结论：这是偶然现象。理由有三：

    其一、PE-Xa管在欧洲和亚州都有近40年的使用历史，在我国也有30多年的使用历史，其间并没有出现大面积氧化降解现象。

    我们对PE-Xa管材出问题的小区初步检查发现：并非是所有管材都出现了氧化降解现象，仅仅是个别楼栋、个别楼层、个别区域、个别部位的PE-Xa地暖管材严重降解。基本可以判定是以下原因所致：

    1.施工过程中未按规范管理、施工，将地暖管长期置于强阳光下暴晒；

    2.在管材生产过程中，有意或无意地没有按配方添加抗氧剂；

    3.使用地暖系统的过程中,未设置换热站而将高温水直接通入了地暖管。

    其二、PE-Xa管材的过氧化物交联技术已有数十年的历史，理论和实践都可以证明该技术和工艺是成熟的、科学的。实验结果、检测结果也证明该技术是没有问题的。

    其三、无论是过去还是现在，世界上一些知名企业还在大量生产各种PE-Xa管，而且产品类型较以往更多，工艺技术较以往更先进。