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1.項目簡介
本項目屬于新材料技術領域，具體為高性能塑料及樹脂制造中的復合管材技術。項目旨在系統(tǒng)解決當前給排水、工業(yè)流體輸送等領域管網(wǎng)系統(tǒng)在長期可靠性、經(jīng)濟性與適用性方面面臨的多層次問題。
在國家戰(zhàn)略層面，旨在突破高端、長壽命管網(wǎng)材料對特定工藝或進口原料的依賴，實現(xiàn)該領域關鍵材料的自主可控，以保障“城市生命線”的安全與韌性。
在產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟層面，需解決傳統(tǒng)金屬管網(wǎng)因腐蝕導致的高維護成本、水資源漏損嚴重，以及純塑料管道因耐溫耐壓性能不足而無法應用于高溫高壓場景（如集中供熱、工業(yè)熱水、高層建筑給水）的市場拓展限制。
在工程技術層面，核心是攻克現(xiàn)有各類管材的關鍵性能短板：金屬管的電化學腐蝕問題；塑料管（如PE）固有的蠕變特性和應力開裂風險；以及傳統(tǒng)鋼塑復合管（如襯塑、涂塑管）因鋼塑熱膨脹系數(shù)差異及粘接劑老化導致的層間剝離失效難題。
2.技術方案
項目通過“材料-結構-工藝”協(xié)同研發(fā)的技術路線，研發(fā)并產(chǎn)業(yè)化了一種新型復合管材——MASPE孔網(wǎng)骨架塑鋼復合穩(wěn)態(tài)管。其技術方案的核心是結構與工藝相結合，具體如下：
首先，在結構設計上，項目采用了“孔網(wǎng)鋼骨架增強體+內(nèi)外層聚乙烯共擠包覆”的三層復合結構。該結構以連續(xù)纏繞焊接成型的立體網(wǎng)狀鋼絲骨架作為增強體，利用鋼材的高彈性模量和機械強度，有效約束聚乙烯的蠕變，大幅提升管材的環(huán)剛度、耐壓等級及尺寸穩(wěn)定性。內(nèi)外層聚乙烯功能分區(qū)：內(nèi)層采用聚乙烯新料，確保輸送介質(zhì)（特別是飲用水）的衛(wèi)生安全；外層聚乙烯可根據(jù)使用環(huán)境需求進行改性（如添加抗紫外線、耐化學腐蝕助劑），以提升管材的耐候性與耐久性。這種結構設計旨在綜合金屬的強度與塑料的耐腐蝕性優(yōu)點。
其次，在關鍵成型工藝上，項目研發(fā)了“一次性同步共擠復合成型”工藝及專用生產(chǎn)系統(tǒng)。該工藝通過自主設計的復合模具，使熔融的內(nèi)外層聚乙烯能均勻、同步地包覆在連續(xù)移動的立體孔網(wǎng)鋼骨架的內(nèi)外表面，在高溫高壓下實現(xiàn)熔融聚乙烯與鋼絲骨架的分子鏈互穿與直接結合。這一工藝從根本上摒棄了依賴中間膠層粘接的傳統(tǒng)方式，解決了因熱膨脹系數(shù)差異和粘接劑老化導致的層間剝離失效這一行業(yè)共性難題，確保了鋼塑界面實現(xiàn)高強度、可靠的分子級結合（表現(xiàn)為剝離試驗呈韌性破壞）。
通過上述結構與工藝的協(xié)同研發(fā)，所制備的MASPE管材突破了傳統(tǒng)塑料管道在溫度與壓力上的應用限制，可在介質(zhì)溫度≤80℃、壓力≤4.0MPa的工況下長期穩(wěn)定運行。其核心性能指標經(jīng)權威檢測均表現(xiàn)優(yōu)異：靜液壓強度完全滿足并符合GB/T32439-2015標準要求；爆破壓力（≥7.5MPa）遠超國標下限，安全裕度高；平均剝離強度（≥17N/mm）顯著高于國標要求，界面結合可靠；氧化誘導時間（151min）極長，表明原材料抗熱氧化老化性能優(yōu)異；23項衛(wèi)生指標全部合格，滿足飲用水輸送安全要求。該技術方案最終實現(xiàn)了高性能、長壽命復合管材的產(chǎn)業(yè)化，拓展了塑料管材在市政給排水、城市綜合管廊、高層建筑給水立管、工業(yè)高溫流體輸送等高端場景的應用。

1.代志春  2.譚連平  3.陳 滿  4.謝有山  5.張文龍