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聚乙烯三层结构防护层又称三层PE(3PE)，是近几年从国外引进的先进的防腐技术。它的全称为熔结环氧/挤塑聚乙烯结构防护层，结构由以下三层组成：底层为熔结环氧(≥80μm);中间层为胶粘剂(170—250μm);面层为挤塑聚乙烯(约2mm)。防护层总厚度约1.8-3.7mm。在三层结构中，熔结环氧粉末涂层的主要作用是：形成连续的涂膜，与钢管表面直接粘结，具有很好的耐化学腐蚀性和抗阴极剥离性能；与中间层胶粘剂的活性基团反应形成化学粘结，保证整体防腐层在较高温度下具有良好的粘结性。
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大口径3PE防腐钢管保温性能好，3PE防腐钢管，热损失仅仅为传统管材的百分之二十五，长期运行还是可以节约比较大的资源，明显的降低能源成本，并且还是具有比较强的防水和耐腐蚀能力，并且也不需要附设管沟，直接就可以埋入地下或者水中，在施工上也是简便迅速，综合的造价也比较低，3PE防腐钢管价格，在低温条件下也是具有良好的耐腐蚀和耐冲击性，并且在一定的环境中还可以直接的埋入冻土。
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小口径3PE防腐钢管防腐层在较高温度下具有良好的粘结性。中间层通常为共聚物粘结剂，其主要成分是聚烯烃，目前广泛采用的是乙烯基共聚物胶粘剂。共聚物胶粘剂的极性部分官能团与熔结环氧粉末涂层的环氧基团可以反应生成氢键或化学键，使中间层与底层形成良好的粘结；而非极性的乙烯部分与面层聚乙烯具有很好的亲合作用，所以中间层与面层也具有很好的粘结性能。聚乙烯面层的主要作用是起机械保护与防腐作用，与传统的二层结构聚乙烯防腐层具有同样的作用。