从零开始 | 原料到产品，对比PVC与PE之间的差异

引言

在世界经济和社会发展的进程中，人们对通用树脂的需求不断提高，其中，PE和PVC的产能和消费稳居全球前三。中国主要树脂的生产量、进口量、出口量和消费量不仅数量庞大，而且均有较快的增长，据相关数据，我国PE的生产量为1745万吨，进口量约为1667万吨，是我国第一大消费塑料，而PP和PVC则能基本实现自给自足。那么，面对如此庞大的消费基础，我们应该如何选择和使用这两种材料，或者说它们相互间到底存在什么差异呢？下面就来简单介绍一下吧。

原料分析

微观对比

（1）PE分子仅由碳（C）、氢（H）元素呈一定规则排布构成，其聚合单体为乙烯分子。由于单体分子高度对称，单体聚合时无明显方向性，PE分子较为规整，所以结晶度会较高，熔点较为明显。从整体分子骨架看来，不同碳氢原子间偶极矩可以矢量加和而相互“抵消”，分子偶极矩为0，所以，PE分子是无极性的。

（2）PVC分子由碳（C）、氢（H）、氯（Cl）元素构成，其聚合单体为氯乙烯分子。由于氯乙烯单体的不对称结构，聚合时分子间碰撞成键的方向性不同，导致各种局部结构存在差异，分子链整体规整性不高，结晶度低，约为10%，所以聚氯乙烯是无定形材料，导致熔点不明显，熔程宽。从整体分子骨架来看，由于C-Cl间的偶极矩与C-H间的偶极矩在数值上不相等，存在的偶极矩无法被矢量加和而“抵消”，所以PVC分子的偶极矩不为0，PVC分子是一类极性分子。

宏观对比

（1）外观：

由于原料厂商的生产工艺以及两种原料在成型过程中的特点，大多数PE原料制成无色透明颗粒状，PVC为微黄色粉末状。PE材料在管材中的应用，更多的是先与其他助剂制成混配料，再投入到生产中，这样有利于助剂的分散混合；而PVC制品的配方体系较为复杂，其中粉体、液体助剂居多，粉末状的PVC树脂有利于各类助剂的分散均匀，稳定生产质量。

聚氯乙烯（PVC）

聚乙烯（PE）

（2）原料特性

从原料性能上看，PE和PVC是两种差距非常大的材料，PE主要表现出高柔韧性、耐低温的特点，但强度较低是PE材料的最大缺点，所以通过各种改性手段来提高其强度是一个热点研究方向；PVC强度较高，但是具有韧性较差，低温脆性较为明显的缺点。

产品分析与对比

PE与PVC的管材制品在各种领域上有一些类似的应用，这些应用主要体现在给排水领域，我们可以通过以下表格对比相似产品的差异。

PE给水管

原材料：

PE混配料

工艺：

单螺杆挤出机挤出

连接方式：

热熔/电熔对接

产品尺寸

dn16-dn2500

用途：

输送饮用水和一般用途水，水温不大于40℃。

其他特点：

高柔性，抗地面不均匀沉降能力强，可生产需大口径给水管网工程设计用管材。

PVC-U给水管

原材料：

PVC-U混配料

工艺：

双螺杆挤出机挤出

连接方式：

承插式弹性密封圈连接或溶剂粘接

产品尺寸

dn20-dn1000

用途：

输送饮用水和一般用途水，水温不大于45℃。

其他特点：

较PE给水管强度高

PVC-M给水管

原材料：

PVC+抗冲改性剂等助剂

工艺：

双螺杆挤出机挤出

连接方式：

承插式弹性密封圈连接或溶剂粘接

产品尺寸

dn63-dn800

用途：

输送饮用水和一般用途水，水温不大于45℃。

其他特点：

高韧性，抗冲性好。 

PE双壁波纹管

原材料：

HDPE树脂+助剂

工艺：

双机共挤

连接方式：

承插式弹性密封圈连接

产品尺寸

dn100-dn1200

用途：

埋地排水、排污工程和通讯护套管，对材料的耐化学性和耐温性评价后亦可用于无压埋地工业排污。

其他特点：

承压能力较高，且抗地面不均匀沉降能力强。

PVC-U双壁波纹管

原材料：

PVC-U树脂+助剂

工艺：

双螺杆挤出机挤出

连接方式：

承插式弹性密封圈连接

产品尺寸

dn100-dn1000

用途：

无压市政埋地排水、建筑物外排水、农田排水、通讯电缆穿线用套管，考虑到材料的耐化学性和耐温性后亦可用于无压埋地工业排污。

其他特点：

一定条件下承压能力较小。

无压埋地排污、排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管

原材料：

PVC-U树脂+助剂

工艺：

双螺杆挤出机挤出

连接方式：

dn110-dn1000均可采用承插式弹性密封圈连接，dn110-dn200亦可采用溶剂粘接

产品尺寸

dn110-dn1000

用途：

无压埋地排水排污，考虑了材料的耐化学性和耐热性也可用于工业用无压埋地排污。

其他特点：

不可用于建筑内排水排污。

非开挖工程用聚乙烯（PE）管

原材料：

PE100或PE100-RC聚乙烯混配料

工艺：

单螺杆挤出机挤出

连接方式：

热熔/电熔对接

产品尺寸

dn63-dn1200

用途：

非开挖铺设的城镇给水、排水、再生水和燃气用管道，工作温度不超过40℃。

其他特点：

高柔性，但强度较低。

PE灌溉管

原材料：

PE混配料

工艺：

单螺杆挤出机挤出

连接方式：

热熔/电熔对接

产品尺寸

dn16-dn2500

用途：

适用于水温不大于40℃，最大工作压力（MOP）不大于2.0MPa，一般用途的压力输水和饮用水输送。

其他特点：

高柔性，但强度较低。

PVC-U灌溉管

原材料：

PVC-U树脂+助剂

工艺：

双螺杆挤出机挤出

连接方式：

承插式弹性密封圈连接或溶剂粘接

产品尺寸

dn20-dn1000

用途：

适用于建筑物内或室外的埋地给水。

其他特点：

强度较高。

从整体来看，PE管材制品与PVC管材制品的更多的是体现在连接方式、产品口径与物理性能等的区别，PE管材制品可生产的产品口径较大，热熔对接的方式使产品的密封性更好，但是PE制品的强度一直以来是限制该种材料应用领域的致命弱点。在制作PVC大口径产品时，由于壁厚较大，定径较为困难，限制了其管材生产口径的扩大，但是PVC管材制品的强度较高，适用领域相对较广。

总结

总的来说，PE和PVC作为世界三大通用塑料，在日常生活中已经占据了不可替代的作用，据国外市场研究人员调查数据，预计到2023年，全球HDPE和PVC需求量将增长4.6%和3.5%，其中增长速度最快的是PE材料。两种材质在管材的应用中各有千秋，各具特色，人们可以根据实际施工环境来选择相应材质的管材，亚通致力于管材的研发与生产，充分做到高质量与绿色环保相结合，不断研发生产出跟进社会发展步伐、令顾客使用舒心的优质产品。