王永峰1，盧兆曾2
(1.中山環宇實業有限公司，廣東中山528400；2.臨沂市自來水公司，山東臨沂276002)

　　摘　要：介紹了塑料管道(UPVC、CPVC、ABS)的主要連接方式——溶劑粘接及相關的溶接劑、錐形承口等，詳細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，總結了不同環境、管徑相應接口的固化時間及粘接劑用量。?
　　關鍵詞：塑料管道；溶劑粘接；固化?
　　中圖分類號：TU5
　　文獻標識碼：C
　　文章編號：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。在安裝過程中，正確的粘接操作至關重要。?

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。為適應不同管徑及氣候環境下的粘接操作，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管徑的適用范圍較廣。溶劑及溶接劑為易燃、易揮發、刺激性物質，使用時應加以注意。對于常用的中、低粘度溶接劑要求：①應呈自由流動狀態(不得為凝膠體)，在未攪拌情況下不得有分層現象和析出物；②溶接劑內不得有團塊、不溶顆粒或其他影響粘接強度的雜質；③對于UPVC管道，固化1、24和336h的剪切強度應分別為：P1≥0.6MPa、P2≥2.0MPa、P3≥5.0MPa［系英國標準，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。對錐度大小的規定是確保承口內表面與插口外表面經溶解后能溶合或粘合成一體且達到相應強度的必要條件。承口錐度及尺寸在有關標準中有不同的規定，國標中錐度偏小，規定管材自然試插承口的深度約為其承口長度的1/3～3/4。?
2.2 工藝
　　將適量的溶接劑(必要時需預粘劑)涂刷于塑料管道的承、插面，使其充分溶解、軟化，在承、插面濕潤軟化的狀態下施加均和的外力令承、插面連接并初步固化，再經一定時間后可達到使用強度。?
2.3　注意事項
　　①粘接表面須被充分溶解、軟化。通過溶接劑、適宜的溶劑(預粘劑)或兩者的共同作用使粘接表面達到軟化和滲透的效果；在某種情況下(如寒冷環境中)采用適宜的溶劑通常比單獨使用溶接劑能更快地滲透并使表面迅速軟化。?
　　②涂膠層須有足夠的厚度，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時間的濕潤狀態，使其在連接時仍保持表面濕潤。?
　　③連接時粘接表面須處于均勻的濕潤、軟化狀態。如果承口(管件)和插口(管材)的表層在連接時均勻、濕潤且軟化，則兩個表面會很快結合而成為同一溶膠層，否則會出現“干粘”(兩表面不能溶在一起)現象。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。?
　　④插口插至承口根部時，當濕潤、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(結合為一體)，兩者相互排斥，此時須保持施力1～3min至初步固化以免滑脫。當套接較松(試插深度超過3/4)時需增加涂刷溶接劑的次數，讓其初步干結后再次涂刷，以增加粘接面的膠層厚度。?
　　⑤固化時間T溶合面＜T粘合面。因為粘接面貼合緊密的溶合部位強度要比有縫隙的粘合部位強度增長得更快，故對套接(試插)有一定要求，套接較松的粘接 面需更長的固化時間。?

3　施工步驟

　　施工前應按設計圖紙的管徑和現場核準的長度(注意扣除管、配件的長度)進行截管。?
　　截管工具宜選用割刀、細齒鋸或專用斷管機具；截口端面應平整并垂直于管軸線(可沿管道圓周作垂直管軸標記再截管)；應去掉截口處的毛刺和毛邊并磨(刮)倒角(可選用中號砂紙、板銼或角磨機)，倒角坡度宜為15～20°，倒角長度約為1.0mm(小口徑)或2～4mm(中、大口徑)。?
　　①一般要求。管道粘接不宜在濕度很大的環境下進行，操作場所應遠離火源，防止撞擊和避免陽光直射，在溫度≤-5℃環境中不宜操作。UPVC、CPVC及ABS管道須分別選用其專用溶接劑，不得混用。?
　　②表面處理。管材和管件在粘合前應用棉紗或干布將承、插口處粘接表面擦拭干凈，使其保持清潔確保，無塵砂與水跡；當表面沾有油污時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；當表面粘附物難以擦凈時，可用細砂紙打磨。?
　　③試插及標線。粘接前應進行試插以確保承、插口配合情況符合要求，并根據管件實測承口深度在管端表面劃出插入深度標記(粘接時須插入深度即承口深度)，對中、大口徑管道尤其須注意。?
　　④毛刷及器具。涂抹溶接劑時應使用鬃刷或尼龍刷，刷寬應為管徑的1/3～1/2，并宜用帶蓋的敞口容器盛裝，隨用隨開。?
　　⑤涂膠。涂抹溶接劑時須先涂承口，后涂插口(管徑≥90mm的管道承、插面應同時涂刷)，重復2～3次，宜先環向涂刷再軸向涂刷，溶接劑涂刷承口時由里向外，插口涂刷應為管端至插入深度標記位置，溶接劑涂抹應迅速、均勻、適量，粘接時保持粘接面濕潤且軟化。 ?
　　⑥連接及初步固化。承、插口涂抹溶接劑后應立即找正方向將管端插入承口并用力擠壓，使管端插入至預先劃出的插入深度標記處(即插至承口底部)，并保證承、插接口的直度；同時須保持必要的施力時間(管徑＜63mm的約為30～60s，管徑≥63mm的約為1～3min)以防 止接口滑脫。當插至1/2承口再往里插時宜稍加轉動，但不應超過90°，不應插到底部后進行旋轉。?
　　⑦中、大口徑管道(管徑≥90mm)。溶劑粘接時的承、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，兩面同時涂刷完畢應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、使用手動葫蘆等拉緊工具)，插接過程嚴禁使用(或借助)錘子等擊打。?
　　⑧清理。承、插口粘接后應將擠出的溶接劑擦凈。?

4　固化時間及用量

　　固化即溶接劑通過溶劑揮發形成凝膠，通過化學反應使溶接劑與被粘物體在界面上逐步形成最大粘接力的過程。初步固化亦稱凝膠，即溶劑粘接面達到可承受搬運、安裝所需的強度。溫度、時間、濕度是溶劑揮發、化學反應的3個重要參數(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，而溫度和固化時間具有一定關系，即固化溫度高，需要時間短；反之則時間長，但若低于固化規定溫度，即使時間再長固化過程也無法完成；高于固化溫度時雖然固化時間縮短，但因固化速度太快，膠層變脆，其粘接強度下降。濕度亦影響溶劑的揮發。使用優質的溶接劑、預粘劑且按規范操作的UPVC、CPVC管道接口所需的初步固化時間及固化時間分別見表1、2，單個承口的溶接劑用量參考值見表3。

表1　初步固化時間參考值 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 固化時間參考值 管徑(mm) 20～40 50～90 110～200 250～400 試驗壓力（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：試驗壓力下水溫為常溫，相對濕度≤60%，表中所列固化時間對應每一范圍管徑的上限、溫度的下限；若實際濕度較大，套接較松時須比上述固化時間延長1/2。

表3 單個承口的溶接劑基本用量 管徑(mm) 20 25 32 40 50 63 75 用量（g) 國標 1.42 2.06 3.13 4.62 6.88 10.48 14.46 日標 2.96 4.07 5.73 7.47 11.78 16.85 21.28 美標 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) 國標 20.33 29.73 60.94 93.75 　 　 　 日標 25.22 42.38 96.37 128.85 165.02 217.47 注塑型/擴口型 美標 18.85 29.27 56.8 98.62 240 392 446 注：[ZK(]①表中數據按溶接劑粘度為300～600 (mPa·s)、涂 刷量為700g/m²計算(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，用量宜相應增加；③當使用清潔劑(預粘劑)時，用量按1/3計算。

5 低溫及高溫環境下的粘接

　　常溫及稍高于常溫的天氣對溶接劑的揮發及化學反應最為適宜，當環境溫度為低溫或高溫時需采取相應措施：?
5.1 低溫(≤5 ℃)
　　①宜使用預粘劑以加快材料的浸潤、溶脹；?
　　②涂膠次數要比常溫時增加2次以上，固化期更長；?
　　③粘接處理盡可能使其處于一個較暖和的環境(如避免在早、晚操作)；?
　　④溶接劑不用時應放在溫暖的地方并保持其流動性，如發現有結凍現象，應使用溫水溫熱，不得用明火烘烤；?
　　⑤特別注意要抹干潮濕的水氣(包括冰或雪水)；?
　　⑥可能的話應置于陽光下曬數小時以使溫度有所升高；?
　　⑦粘接口初步固化時間較長，故作粘接處理時需避免前面粘接口受扭轉、沖擊等影響。?
5.2 高溫
　　高溫時陽光的長期照射會導致管道的表面溫度達到65℃，超過了最高粘接溫度38℃，這時應注意：?
　　①用帶水的濕布擦拭管道表面可降低管道溫度，但須確保涂膠前管道表面的水分已干掉； ?
　　②盡可能在粘接前將管端、管件及溶接劑置于陰涼處；?
　　③涂膠完畢后盡快將管道(插口)與管件(承口)連接；?
　　④在早上或傍晚時分進行粘接操作。?

6　結語

　　 塑料管道的溶劑粘接方式應用廣泛且操作簡單，但對其工藝實質的掌握頗為關鍵，應根據環境溫度及濕度變化、管徑規格的不同選擇相應的操作方法及固化時間。?

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　　電　話：(0760)2619552?
　　收稿日期：2001-11-09