Материалы для полимерных трубных изделий

Одним из наиболее используемых материалов является полиэтилен. Он прочен, химически стоек, мало токсичен, обладает диэлектрическими свойствами. Различают полиэтилен низкого давления ПЭНД и высокого давления ПЭВД. Для производства труб чаще всего применяют сшитый полиэтилен. Технология его получения была разработана Т. Энгелем более двадцати лет назад и впервые освоена в промышленном масштабе фирмами REHAU (Германия) и WIRSBO (Швеция).

Под высоким давлением высокомолекулярный полиэтилен вместе с антиокислителями и инициаторами реакции равномерно расплавляют на специальном оборудовании, формуют в термопластичном состоянии в трубы и сшивают. Имеется в виду, что в массе уже практически готовой трубы протекают реакции образования разветвленной пространственной сетки, которая замораживает форму изделия и придает ему дополнительную прочность.

Сшитый полиэтилен обладает более высокой усталостной прочностью, чем обычный, даже при повышенной температуре (до 110 °С), необыкновенной стабильностью формы, высокой ударопрочностью, оптимальным соотношением гибкости и прочности. Он также устойчив к воздействию химических реагентов, что делает возможным применение труб из сшитого полиэтилена для транспортировки агрессивных жидкостей. В отопительных системах важно предотвратить попадание в систему кислорода, так как он в условиях высоких температур вызывает коррозию дорогостоящей аппаратуры. В то время как полиэтилен, даже сшитый – кислородопропускающий материал. Поэтому в системах отопления используют полиэтиленовые трубы, покрытые защитным слоем из этиленвинилового спирта EVOH. Для соединения сшитого полиэтилена применяются обычно латунные или медные фитинги.

Не менее важен для трубной отрасли и родной брат полиэтилена – полипропилен. Его гигиенические свойства подтверждаются всевозрастающим использованием этого материала для упаковок продуктов питания и лекарств, изготовления медицинского оборудования. Естественным образом, наибольшее распространение он получил в системах холодного и горячего водоснабжения.

Существует несколько разновидностей полипропилена. Полипропилен гомополимер (тип-1) PP-H или PP-1. Материал значительно более твердый, чем полиэтилен, трудно сгибаемый. При температуре ниже +5 °С становится хрупким и склонным к образованию микротрещин. Имеет температурную устойчивость до 93 °С, однако не переносит длительное давление при температурах выше 40 °С. Степень горючести соответствует классу С-3, также как и у остальных типов полипропилена. Соединяется полифузионной сваркой или механическими креплениями. В некоторых случаях сваривается инфракрасными нагревателями. В настоящее время существует множество более качественных материалов, но, тем не менее, в таких областях, как транспортировка газообразных и жидких материалов в химической промышленности PP-H находит широкое применение. Повторное использование PP-H и других типов полипропилена или их ликвидация путем сжигания не вызывают экологических или иных проблем.

Полипропилен блочный сополимер (тип-2) PP-B, PP-2. В большинстве случаев PP-B содержит 20-30% этиленовых добавок, которые придают ему в сравнении с PP-H большую гибкость и прочность при температурах до -20 °С. При этом он обладает сравнительно более низкой твердостью и температурной устойчивостью (75-90 °С). Трубопроводы, выполненные из PP-B, предназначены для внутренней канализации, транспортировки холодной воды под давлением, а также применяется в химической промышленности. Соединяется полифузионной сваркой или механическими креплениями.

Полипропилен статистический (рандом) сополимер (тип 3) PP-R. Этот тип полипропилена был создан, прежде всего, для использования в сантехнике и отоплении. Имеет хорошую устойчивость к давлению и высоким температурам и используется для транспортировки холодной и горячей воды, устройства теплого пола и центрального отопления. Этот тип имеет более высокую прочность и кратковременную устойчивость, чем PP-H, но более низкую чем PP-B. Его температурная устойчивость при отсутствии давления превышает 100 °С. Соединяется полифузионной сваркой или механическими креплениями. В настоящее время имеет наибольшее распространение в области сантехники и отопления, благодаря его хорошим характеристикам и достаточно низким ценам.

Трубы из полибутилена применяются обычно для систем отопления и горячего водоснабжения. К достоинствам полибутиленовых труб можно отнести меньшую толщину стенки по сравнению с другими пластиковыми трубами при одинаковых эксплуатационных параметрах, высокий срок службы (50 лет при 70 °С) и возможность использования сварки для соединения; к недостаткам - сравнительно высокую стоимость.

Поливинилхлорид (ПВХ) широко применяется в современном строительстве. Трубы из ПВХ дешевле, чем полиэтиленовые и полипропиленовые аналоги. Так как данный материал достаточно жесткий, трубы из ПВХ могут использоваться в качестве стояков больших диаметров. Одним из немаловажных их достоинств является способность к самозатуханию при возгорании (за счет присутствия в составе материала атомов хлора), что является необходимым требованием для обеспечения норм пожарной безопасности для канализационных труб. С этой целью при производстве полипропиленовых канализационных труб в состав сырья вводятся специальные добавки – антипирены. Однако ПВХ значительно уступает полипропилену по стоимости и удобству переработки. Неблагополучен он и с экологической точки зрения: хлорированный пластик представляет собой проблему, как с точки зрения его вторичной переработки, так и переработки производственных отходов, кроме того, при горении ПВХ выделяет очень вредный газ фосген. Кроме того, ПВХ не отличается высокой теплостойкостью. Поэтому трубы ПВХ не сваривают, а склеивают специальными клеями или используют раструбное соединение с резиновым уплотнением. Попытки улучшить теплостойкость ПВХ за счет увеличения содержания в нем хлора с 57% до 65% в конечном счете, также обуславливают ограниченность применения этого материала, т.к. именно наличие в составе ПВХ хлора вызывает опасения экологов.

METALIKA.UA