王永峰1，盧兆曾2
(1.中山環(huán)宇實(shí)業(yè)有限公司，廣東中山528400；2.臨沂市自來(lái)水公司，山東臨沂276002)

　　摘　要：介紹了塑料管道(UPVC、CPVC、ABS)的主要連接方式——溶劑粘接及相關(guān)的溶接劑、錐形承口等，詳細(xì)描述了溶劑粘接在管道施工中的具體操作步驟及注意要點(diǎn)，總結(jié)了不同環(huán)境、管徑相應(yīng)接口的固化時(shí)間及粘接劑用量。?
　　關(guān)鍵詞：塑料管道；溶劑粘接；固化?
　　中圖分類號(hào)：TU5
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
　　文章編號(hào)：1000-4602(2002)02-0088-03

　　溶劑粘接是塑料管道的連接方式之一，適用于UPVC、CPVC、ABS管的連接。在安裝過(guò)程中，正確的粘接操作至關(guān)重要。?

1　溶接劑

　　溶接劑一般由高分子樹脂及其溶劑以一定的比例組成。為適應(yīng)不同管徑及氣候環(huán)境下的粘接操作，溶接劑可分為低、中、高粘度3種，其粘度值依次為90～150、500～1600和1600(mPa·s)以上。一般，管徑越大所使用的溶接劑粘度要求越高(便于大口徑管道的涂刷)，而中等粘度的溶接劑對(duì)管徑的適用范圍較廣。溶劑及溶接劑為易燃、易揮發(fā)、刺激性物質(zhì)，使用時(shí)應(yīng)加以注意。對(duì)于常用的中、低粘度溶接劑要求：①應(yīng)呈自由流動(dòng)狀態(tài)(不得為凝膠體)，在未攪拌情況下不得有分層現(xiàn)象和析出物；②溶接劑內(nèi)不得有團(tuán)塊、不溶顆粒或其他影響粘接強(qiáng)度的雜質(zhì)；③對(duì)于UPVC管道，固化1、24和336h的剪切強(qiáng)度應(yīng)分別為：P1≥0.6MPa、P2≥2.0MPa、P3≥5.0MPa［系英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，溫度為(23±1)℃］。?

2　溶劑粘接　

2.1 承口
　　溶劑粘接型承口一般為錐形(Taper Socket)，即其口部直徑比根部稍大。對(duì)錐度大小的規(guī)定是確保承口內(nèi)表面與插口外表面經(jīng)溶解后能溶合或粘合成一體且達(dá)到相應(yīng)強(qiáng)度的必要條件。承口錐度及尺寸在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中有不同的規(guī)定，國(guó)標(biāo)中錐度偏小，規(guī)定管材自然試插承口的深度約為其承口長(zhǎng)度的1/3～3/4。?
2.2 工藝
　　將適量的溶接劑(必要時(shí)需預(yù)粘劑)涂刷于塑料管道的承、插面，使其充分溶解、軟化，在承、插面濕潤(rùn)軟化的狀態(tài)下施加均和的外力令承、插面連接并初步固化，再經(jīng)一定時(shí)間后可達(dá)到使用強(qiáng)度。?
2.3　注意事項(xiàng)
　　①粘接表面須被充分溶解、軟化。通過(guò)溶接劑、適宜的溶劑(預(yù)粘劑)或兩者的共同作用使粘接表面達(dá)到軟化和滲透的效果；在某種情況下(如寒冷環(huán)境中)采用適宜的溶劑通常比單獨(dú)使用溶接劑能更快地滲透并使表面迅速軟化。?
　?、谕磕z層須有足夠的厚度，必須涂抹足夠的溶接劑以填滿粘接部位的縫隙。此外，足夠的溶接劑涂層能滲透材料(管道)表面并且較厚的涂膠層能保持長(zhǎng)時(shí)間的濕潤(rùn)狀態(tài)，使其在連接時(shí)仍保持表面濕潤(rùn)。?
　　③連接時(shí)粘接表面須處于均勻的濕潤(rùn)、軟化狀態(tài)。如果承口(管件)和插口(管材)的表層在連接時(shí)均勻、濕潤(rùn)且軟化，則兩個(gè)表面會(huì)很快結(jié)合而成為同一溶膠層，否則會(huì)出現(xiàn)“干粘”(兩表面不能溶在一起)現(xiàn)象。為此，需選擇寬為1/3～1/2管徑的毛刷及敞口容器，使涂膠快速并有足夠的厚度。?
　?、懿蹇诓逯脸锌诟繒r(shí)，當(dāng)濕潤(rùn)、軟化的粘接表面受均和的外力擠壓、重疊并溶合之初，兩粘接表面溶接劑尚未初步固化(結(jié)合為一體)，兩者相互排斥，此時(shí)須保持施力1～3min至初步固化以免滑脫。當(dāng)套接較松(試插深度超過(guò)3/4)時(shí)需增加涂刷溶接劑的次數(shù)，讓其初步干結(jié)后再次涂刷，以增加粘接面的膠層厚度。?
　?、莨袒瘯r(shí)間T溶合面＜T粘合面。因?yàn)檎辰用尜N合緊密的溶合部位強(qiáng)度要比有縫隙的粘合部位強(qiáng)度增長(zhǎng)得更快，故對(duì)套接(試插)有一定要求，套接較松的粘接 面需更長(zhǎng)的固化時(shí)間。?

3　施工步驟

　　施工前應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙的管徑和現(xiàn)場(chǎng)核準(zhǔn)的長(zhǎng)度(注意扣除管、配件的長(zhǎng)度)進(jìn)行截管。?
　　截管工具宜選用割刀、細(xì)齒鋸或?qū)Ｓ脭喙軝C(jī)具；截口端面應(yīng)平整并垂直于管軸線(可沿管道圓周作垂直管軸標(biāo)記再截管)；應(yīng)去掉截口處的毛刺和毛邊并磨(刮)倒角(可選用中號(hào)砂紙、板銼或角磨機(jī))，倒角坡度宜為15～20°，倒角長(zhǎng)度約為1.0mm(小口徑)或2～4mm(中、大口徑)。?
　?、僖话阋?。管道粘接不宜在濕度很大的環(huán)境下進(jìn)行，操作場(chǎng)所應(yīng)遠(yuǎn)離火源，防止撞擊和避免陽(yáng)光直射，在溫度≤-5℃環(huán)境中不宜操作。UPVC、CPVC及ABS管道須分別選用其專用溶接劑，不得混用。?
　?、诒砻嫣幚?。管材和管件在粘合前應(yīng)用棉紗或干布將承、插口處粘接表面擦拭干凈，使其保持清潔確保，無(wú)塵砂與水跡；當(dāng)表面沾有油污時(shí)須用棉紗或干布蘸丙酮等清潔劑將其擦凈；棉紗或干布不得帶有油膩及污垢；當(dāng)表面粘附物難以擦凈時(shí)，可用細(xì)砂紙打磨。?
　?、墼嚥寮皹?biāo)線。粘接前應(yīng)進(jìn)行試插以確保承、插口配合情況符合要求，并根據(jù)管件實(shí)測(cè)承口深度在管端表面劃出插入深度標(biāo)記(粘接時(shí)須插入深度即承口深度)，對(duì)中、大口徑管道尤其須注意。?
　?、苊⒓捌骶摺Ｍ磕ㄈ芙觿r(shí)應(yīng)使用鬃刷或尼龍刷，刷寬應(yīng)為管徑的1/3～1/2，并宜用帶蓋的敞口容器盛裝，隨用隨開。?
　?、萃磕z。涂抹溶接劑時(shí)須先涂承口，后涂插口(管徑≥90mm的管道承、插面應(yīng)同時(shí)涂刷)，重復(fù)2～3次，宜先環(huán)向涂刷再軸向涂刷，溶接劑涂刷承口時(shí)由里向外，插口涂刷應(yīng)為管端至插入深度標(biāo)記位置，溶接劑涂抹應(yīng)迅速、均勻、適量，粘接時(shí)保持粘接面濕潤(rùn)且軟化。 ?
　?、捱B接及初步固化。承、插口涂抹溶接劑后應(yīng)立即找正方向?qū)⒐芏瞬迦氤锌诓⒂昧D壓，使管端插入至預(yù)先劃出的插入深度標(biāo)記處(即插至承口底部)，并保證承、插接口的直度；同時(shí)須保持必要的施力時(shí)間(管徑＜63mm的約為30～60s，管徑≥63mm的約為1～3min)以防 止接口滑脫。當(dāng)插至1/2承口再往里插時(shí)宜稍加轉(zhuǎn)動(dòng)，但不應(yīng)超過(guò)90°，不應(yīng)插到底部后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。?
　　⑦中、大口徑管道(管徑≥90mm)。溶劑粘接時(shí)的承、插連接須特別注意選擇合適的毛刷(寬度)，并盡快涂刷和使用足夠的溶接劑，兩面同時(shí)涂刷完畢應(yīng)立即將插口插入承口，并施加較大的、均和的承、插連接力(如增加操作人員、使用手動(dòng)葫蘆等拉緊工具)，插接過(guò)程嚴(yán)禁使用(或借助)錘子等擊打。?
　　⑧清理。承、插口粘接后應(yīng)將擠出的溶接劑擦凈。?

4　固化時(shí)間及用量

　　固化即溶接劑通過(guò)溶劑揮發(fā)形成凝膠，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使溶接劑與被粘物體在界面上逐步形成最大粘接力的過(guò)程。初步固化亦稱凝膠，即溶劑粘接面達(dá)到可承受搬運(yùn)、安裝所需的強(qiáng)度。溫度、時(shí)間、濕度是溶劑揮發(fā)、化學(xué)反應(yīng)的3個(gè)重要參數(shù)(即固化工藝的影響因素)。各種溶接劑具有其特定的固化溫度，而溫度和固化時(shí)間具有一定關(guān)系，即固化溫度高，需要時(shí)間短；反之則時(shí)間長(zhǎng)，但若低于固化規(guī)定溫度，即使時(shí)間再長(zhǎng)固化過(guò)程也無(wú)法完成；高于固化溫度時(shí)雖然固化時(shí)間縮短，但因固化速度太快，膠層變脆，其粘接強(qiáng)度下降。濕度亦影響溶劑的揮發(fā)。使用優(yōu)質(zhì)的溶接劑、預(yù)粘劑且按規(guī)范操作的UPVC、CPVC管道接口所需的初步固化時(shí)間及固化時(shí)間分別見(jiàn)表1、2，單個(gè)承口的溶接劑用量參考值見(jiàn)表3。

表1　初步固化時(shí)間參考值 管徑（mm） 20～40 50～0 110～200 250～400 溫度范圍(℃) 16～38 15min 30min 1h 2h 5～16 1h 2h 4h 8h -5～5 3h 6h 12h 24h

表2 固化時(shí)間參考值 管徑(mm) 20～40 50～90 110～200 250～400 試驗(yàn)壓力（MPa) 　 ≤1.25 ≤1.25 ≤1.25 ≤1.25 溫度范圍(℃) 16～38 1h 3h 9h 36h 5～16 2h 6h 18h 3d -5～5 8h 24h 72h 8d 注：試驗(yàn)壓力下水溫為常溫，相對(duì)濕度≤60%，表中所列固化時(shí)間對(duì)應(yīng)每一范圍管徑的上限、溫度的下限；若實(shí)際濕度較大，套接較松時(shí)須比上述固化時(shí)間延長(zhǎng)1/2。

表3 單個(gè)承口的溶接劑基本用量 管徑(mm) 20 25 32 40 50 63 75 用量（g) 國(guó)標(biāo) 1.42 2.06 3.13 4.62 6.88 10.48 14.46 日標(biāo) 2.96 4.07 5.73 7.47 11.78 16.85 21.28 美標(biāo) 2.13 3.06 4.29 5.97 7.48 10.27 14.52 管徑（mm） 90 110 160 200 250 315 400 用量（g) 國(guó)標(biāo) 20.33 29.73 60.94 93.75 　 　 　 日標(biāo) 25.22 42.38 96.37 128.85 165.02 217.47 注塑型/擴(kuò)口型 美標(biāo) 18.85 29.27 56.8 98.62 240 392 446 注：[ZK(]①表中數(shù)據(jù)按溶接劑粘度為300～600 (mPa·s)、涂 刷量為700g/m²計(jì)算(管徑≥200mm的宜選用粘度較高的溶接劑，用量也較大)；②考慮使 用中的損耗，用量宜相應(yīng)增加；③當(dāng)使用清潔劑(預(yù)粘劑)時(shí)，用量按1/3計(jì)算。

5 低溫及高溫環(huán)境下的粘接

　　常溫及稍高于常溫的天氣對(duì)溶接劑的揮發(fā)及化學(xué)反應(yīng)最為適宜，當(dāng)環(huán)境溫度為低溫或高溫時(shí)需采取相應(yīng)措施：?
5.1 低溫(≤5 ℃)
　　①宜使用預(yù)粘劑以加快材料的浸潤(rùn)、溶脹；?
　　②涂膠次數(shù)要比常溫時(shí)增加2次以上，固化期更長(zhǎng)；?
　　③粘接處理盡可能使其處于一個(gè)較暖和的環(huán)境(如避免在早、晚操作)；?
　?、苋芙觿┎挥脮r(shí)應(yīng)放在溫暖的地方并保持其流動(dòng)性，如發(fā)現(xiàn)有結(jié)凍現(xiàn)象，應(yīng)使用溫水溫?zé)幔坏糜妹骰鸷婵荆?
　?、萏貏e注意要抹干潮濕的水氣(包括冰或雪水)；?
　　⑥可能的話應(yīng)置于陽(yáng)光下曬數(shù)小時(shí)以使溫度有所升高；?
　?、哒辰涌诔醪焦袒瘯r(shí)間較長(zhǎng)，故作粘接處理時(shí)需避免前面粘接口受扭轉(zhuǎn)、沖擊等影響。?
5.2 高溫
　　高溫時(shí)陽(yáng)光的長(zhǎng)期照射會(huì)導(dǎo)致管道的表面溫度達(dá)到65℃，超過(guò)了最高粘接溫度38℃，這時(shí)應(yīng)注意：?
　?、儆脦臐癫疾潦霉艿辣砻婵山档凸艿罍囟?，但須確保涂膠前管道表面的水分已干掉； ?
　?、诒M可能在粘接前將管端、管件及溶接劑置于陰涼處；?
　?、弁磕z完畢后盡快將管道(插口)與管件(承口)連接；?
　?、茉谠缟匣虬頃r(shí)分進(jìn)行粘接操作。?

6　結(jié)語(yǔ)

　　 塑料管道的溶劑粘接方式應(yīng)用廣泛且操作簡(jiǎn)單，但對(duì)其工藝實(shí)質(zhì)的掌握頗為關(guān)鍵，應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度及濕度變化、管徑規(guī)格的不同選擇相應(yīng)的操作方法及固化時(shí)間。?

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　　收稿日期：2001-11-09