Пакеты - наиболее распространенные и доступные средства упаковки продукции. Сегодняшнее производство упаковки использует при изготовлении пакетов преимущественно полиэтилен и полипропилен. Чем же отличаются пакеты, сделанные из данных материалов? Об этом пойдет речь далее.

Полиэтиленовые пакеты

Физические свойства полиэтиленовых пакетов во многом зависят от использующегося в них исходного сырья, а также от формы. Пакеты, в которых используется полиэтилен с низким давлением , прочен только в случае, если у него высокая плотность. Основным достоинством такого материала является его низкая цена.

Главным свойством данного материала является способностьияго. Основным же недостатком такого материала считается отсутствие эластичности. Пакеты, изготовленные из такого полиэтилена, легко узнать по шуршащему звуку и быстро теряющейся внешней привлекательности.

Производством пакетов из полиэтилена высокого давления способно создавать изделия с более высокой степенью эластичности. Тем не менее, прочность таких пакетов отставляет желать лучшего. Если же в пакетах используется полиэтилен, изготовленный под средним давлением , в них оптимально может сочетаться плотность и прочность полиэтилена.

Полиэтиленовые пакеты высокого давления (ПВД) эластичнее, но менее прочные. Пакеты из полиэтилена среднего давления сочетают качества пакетов, изготовленных из полиэтилена высокого и низкого давления - то есть они более плотные, чем ПНД и более прочные, чем ПВД. Часто такие пакеты называют «шуршащим полиэтиленом».

Полипропиленовые пакеты

Потребителю пакеты, в которых используется полипропилен , знакомы благодаря отсутствию «шуршащего» звука. Им свойственна большая плотность, чем у полипропилена, поэтому в них часто упаковывают мелкую сыпучую продукцию, которая может быть безвозвратно потеряна при повреждении упаковки.

Также полипропиленовым пакетам свойственна большая эластичность . При растяжении поверхность полипропилена может увеличиваться в три раза. Это означает, что полипропиленовые пакеты более пригодны для носки и могут использоваться для реализации продукции конечному потребителю.

Виды пакетов

Выбор конструкции пакета осуществляется в зависимости от формы и исходного материала, из которого он изготовлен. Так, пакет может быть простым, и производиться из двух слоев спаянной между собой пленки. Также в пакетах может присутствовать клейкая лента, именуемая клапаном, и позволяющая многократное открытие и закрытие изделия.

Также из полипропилена изготавливаются пакеты с европодреской, в которых делаются различные отверстия для вывешивания или выставки на витрине. Для ежедневного использования потребителю больше подходят пакеты, у которых имеется объемное дно. В них удобно складывать много вещей, а за счет дополнительных ручек такие пакеты приспособлены к переноске.

Полиэтилен и полипропилен – самые распространенные пластмассы. Их применяют во многих областях человеческой деятельности:

  • производство пленок и упаковочных материалов;
  • производство труб;
  • изготовление термоизоляционных материалов и др.

Пожалуй, даже сложно представить ту отрасль промышленности, где бы они не использовались. Однако хотя их свойства во многом сходны, но есть и различия. Итак, чем отличается полиэтилен от полипропилена? Рассмотрим ниже.

Различия химические

В названиях обоих материалов есть слово «поли», что по-гречески означает «много». У нас большинство научных терминов являются заимствованиями из греческого или латинского языков – так уж повелось издавна. То есть «полиэтилен» – это значит «много этилена», а «полипропилен» – «много пропилена». А что же такое этилен и пропилен?

В обычных условиях оба этих химических соединения представляют собой горючие газы. Формула этилена – С 2 Н 4 , формула пропилена – С 3 Н 6 . Они занимают первую и вторую строчки класса соединений, который носит название «алкены», или «ациклические непредельные углеводороды». Их общая формула – С n Н 2 n , то есть атомов водорода (Н) в молекуле любого алкена всегда вдвое больше, чем атомов углерода (С). Значит, третий в ряду будет иметь формулу С 4 Н 8 , четвертый – С 5 Н 10 и т. д.

Полиэтилен в гранулах

С этиленом и пропиленом мы разобрались, идем дальше. В чем отличие полиэтилена от полипропилена, и как из горючих газов получается популярный упаковочный материал? При производстве полиэтилена и полипропилена применяется особый процесс. Он носит название «полимеризация». Суть его в том, что из молекул газа получают длинные цепочки, состоящие из огромного количества «кирпичиков», каждый из которых – звено С 2 Н 4 (для полиэтилена) или С 3 Н 6 (для полипропилена). Материал из подобных цепочек-полимеров имеет свойства, в корне отличающиеся от свойств исходных молекул, хотя химическая формула остается почти такой же: (С 2 Н 4) n и (С 3 Н 6) n , где n – количество звеньев в молекуле полиэтилена или полипропилена.

Сравнение эксплуатационных качеств

Данные материалы являются соседями по группе алкенов, поэтому по физическим качествам у них много общего. Но пропилен все же обладает в целом более высокими прочностными характеристиками. Например, по шкале твердости Бринелля полиэтилен имеет показатель 1,4-2,5 кгс/мм², а полипропилен – 6,0-6,5 кгс/мм². По остальным же показателям различия не столь заметны. Области применения обоих материалов также имеют много схожего.

Они используются при производстве упаковочных материалов, пластиковой посуды, труб. Вспененные полимеры востребованы как теплоизоляционный материал. Широко применяются для изготовления сополимеров (в их состав входят различные структурные звенья, например – полиэтилен и полипропилен или какой-то другой полимер). Производство диэлектриков, предметов домашнего обихода, декоративных изделий – перечислять области, где без них не обойтись, можно долго.

Одна из модификаций полиэтилена – сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности – имеет очень высокие прочностные характеристики. В связи с этим материал используется там, где необходима особая прочность. Например, при создании бронежилетов, касок, бронепанелей. По ряду параметров его характеристики выше, чем у кевлара, который также применяется для изготовления бронежилетов.

Таблица

Приведенная ниже таблица позволит наиболее полно ответить на вопрос, в чем разница между полиэтиленом и полипропиленом.

Полиэтилен Полипропилен
Химическая формула (С 2 Н 4) n (С 3 Н 6) n
Прочность (по Бринеллю) 1,4-2,5 кгс/мм² 6,0-6,5 кгс/мм²
Химические свойства Устойчив к большинству кислот, разрушается только при воздействии азотной кислоты (насыщенности не менее 50 процентов) и некоторых других едких веществ Заметное разрушающее воздействие оказывают: концентрированная азотная кислота, хлорсульфоновая кислота, некоторые другие едкие вещества
Температура плавления +103-137 градусов по Цельсию (разные марки) +130-171 градус по Цельсию (разные марки)
Область применения Строительство, производство упаковочных материалов, пластиковой посуды, диэлектриков, броневых панелей (сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности) и многое другое Тара, различные пленки (в том числе упаковочные), трубы, нити, волокна и многое другое

Полиэтиленовые, полипропиленовые, металлопластиковые трубы. Что лучше выбрать?

Ну что, давайте без лишней "воды", по-простому, попробуем разобраться какие типы труб, широко представленных сегодня на рынке оборудования для отопления и водоснабжения, ( , , , , , , ) при каких условиях эксплуатации надо ставить и стоит ли переплачивать за ?
Пластиковые трубы (вспомните первый пластиковый кухонный сифон, пришедший на смену пудовому и жуткого внешнего вида чугунному) штурмовали коммуникации в наших домах примерно в 80-х, со временем полностью вытеснив стальные и чугунные. Чем привлекали? Малым весом, низкой ценой, удобством монтажа и обслуживания и абсолютной стойкостью к коррозии. Казалось бы, за многие годы присутствия на рынке России, пластиковые трубы должны были стать привычными для домовладельцев, однако и сейчас многие относятся к ним с недоверием и подозрительностью. Давайте разбираться...

ТРУБЫ ПНД (полиэтилен низкого давления)

Применяются при монтаже водопровода для холодной воды (труба напорная ПНД для питьевой воды), а также используются при монтаже систем напорной канализации. Нельзя применять в системах горячего водоснабжения и отопления.

Полиэтилен низкого (ПНД) и высокого давления (ПВД) в чем отличия?

Если коротко:
ПВД - низкая плотность материала, получаемого при полимеризации этилена при повышенном давлении. Температура плавления - порядка 110°С. Трубы из ПВД обычно предназначены для монтажа безнапорной (самотечной) канализации и как оболочка для прокладки электрических коммуникаций. Из него производится широкий спектр продукции - пакеты и упаковочная пленка, трубы, изоляция электрических кабелей высокого напряжения, баки и канистры, фурнитура для мебели и т.д.
ПНД - отличается более высокой плотностью и лучшими характеристиками прочности по сравнению с ПВД.

Температура плавления - порядка 130°С, что на 20° выше, чем у ПВД. Влаго- и газопроницаемость ПНД в 5 раз ниже, чем у ПВД, он обладает большей химической стойкостью к жирам и маслам. Обычно данный вид труб применяют для наружного монтажа трубопроводов по подаче холодной воды. Трубы ПНД в настоящее время изготавливаются из полимера марки ПЭ-100, пришедшему на смену ПЭ-80. Такие полиэтиленовые трубы можно рекомендовать и для монтажа напорной канализации.
Основное применение труб ПНД - наружняя прокладка для холодного водоснабжения, а полипропиленовых неармированных труб - внутренняя, т.к. трубы ПНД выдерживают более низкие температуры, да и смотрятся они неподходяще для прокладки внутри квартиры. Чаще всего труба выпускается в чёрном цвете и вдоль всей длины имеет синюю полосу, что означает пригодность для использования с холодной водой.

Преимущества полимерных труб ПНД и ПВД:

  • имеют долгий срок службы - не менее 50 лет;
  • не требуют катодной защиты при укладке в грунт, т.к. не подвержены электрохимической коррозии;
  • при равных характеристиках стоимость полиэтиленовых труб ниже, чем стальных;
  • внутренний диаметр труб не меняется со временем, т.к. внутренняя поверхность гладкая и на ней не отлагаются накипь и не скапливаются биологические отложения;
  • теплопотери и степень образования конденсата на наружной поверхности крайне малы, т.к. пластиковые трубы обладают низкой теплопроводностью;
  • трубы ПНД, в случае замерзания жидкости внутри, не лопнут, т.к. диаметр трубы может увеличиваться под напором замерзшей воды на 5–7 % и вернется к прежнему диаметру после оттаивания;
  • масса труб в 6 раз ниже веса стальных труб аналогичных диаметра и предельного рабочего давления, что значительно облегчает транспортировку и монтаж;
  • высокая стойкость к гидроударам (низкий модуль упругости труб ПНД);
  • сварка труб из полиэтилена намного проще, быстрее и дешевле, чем стальных труб, сварные соединения труб ПНД надежны весь период их эксплуатации;
  • полиэтиленовые трубы разрешены к использованию в системах, снабжающих питьевой водой, полностью экологически безопасны.
  • стойкость к низким температурам от -50°С и ниже.

Минусы труб ПНД и ПВД:

  • нельзя использовать в системах отопления и горячего водоснабжения, рабочая температура около 45°С, с кратковременным повышением до 80°С;
  • монтаж по специфической технологии;
  • менее механически устойчивы по сравнению со стальными и чугунными трубами. срок эксплуатации полимерных труб, уложенных в грунт, зависит от подвижности грунта;
  • их эксплуатационные характеристики снижаются под воздействием ультрафиолета (степень стойкости к ультрафиолету зависит от катализаторов, примененных в процессе производства гранул ПНД).
  • подвержены растрескиванию под воздействием окружающей среды, однако у высокомолекулярных марок изделий из ПНД этот недостаток отсутствует.

Металлопластиковые трубы (металлополимерные)

Преимущества металлопласта:

  • устойчивы к коррозии благодаря пластиковому покрытию,
  • химически нейтральны,
  • легко обрабатываются, гнуть можно даже руками,
  • низкий коэффициент теплового расширения, а это несомненный плюс при монтаже теплого водяного пола - можно не бояться, что трубы при подаче горячей воды разрушатся.

Единственным существенным недостатком металлопластиковых труб является их относительно высокая стоимость, причем на конечную стоимость в основном влияют не сами трубы, а необходимые для монтажа фитинги и специальные инструменты. Однако достоинства металлопластиковых труб с лихвой перекрывают затраты.

Для чего в металлопластиковых трубах используется тонкая алюминиевая трубка или фольга?
Это так называемый "кислородный барьер" - преграда для кислорода, содержащегося в воздухе, чтобы он не попал через пористую структуру пластика трубы в воду (диффузия) и не вызвал коррозию элементов отопления или водоснабжения. К тому же алюминиевая вставка в разы снижает изменение размеров трубы при ее нагреве горячей водой или охлаждении, если прекращена подача горячей воды.

Почему алюминиевая фольга внутри металлопласта, сваренная "встык", лучше, чем сваренная "внахлест"?
Сварка фольги «встык» повышает прочность труб, а также их гибкость и способность к фиксации требуемой формы в отличие от более дешевого способа «внахлест» приблизительно на 15%.

Какие трубы наиболее подвержены изменению размеров при нагреве или охлаждении?
При изменении температуры окружающего воздуха или жидкости на 10°С каждый метр трубы удлинится или укоротится соответственно:

  • Pex-Al-Pex (металлопластиковые трубы, сшитый полиэтилен, армированный алюминием) на 0,26 мм.;
  • Pex-Evon-Pex (металлопластиковые трубы, сшитый полиэтилен, армированный этиленвиниловым спиртом) на 0,21 мм.;
  • PP-Al-PP (полипропилен, армированный алюминием) на 0,3 мм.;
  • PE (полиэтилен без армирования) на 1,4 мм.;
  • PP (полипропилен без армирования) на 1,5 мм.
  • PP (полипропилен, армированный стекловолокном) на 0,15 мм.

Например: 10 метров трубы Pex-Al-Pex при ее нагреве на 50°С удлинится на 0,26х5х10=13мм., а труба PP при тех же условиях на 1,5х5х10=75мм. Отличие больше, чем в 6 раз! Для надежной и долгосрочной трубопровода обязательно учитывайте это температурное расширение, чтобы не допустить его разрушения, особенно это касается систем отопления, горячего водоснабжения и, в меньшей степени, систем теплых полов.

Температурная деформация пластиковых труб

Под сшивкой подразумевается создание пространственной решётки в полиэтилене высокой плотности за счёт образования объёмных поперечных связей между макромолекулами полимера. Относительное количество образующихся поперечных связей в единице объёма полиэтилена определяется показателем «степени сшивки». Степень сшивки – это отношение массы полиэтилена, охваченного трёхмерными связями к общей массе полиэтилена. Всего известно четыре промышленных способа сшивки полиэтилена, в зависимости от которых сшитый полиэтилен индексируется соответствующей буквой.

PEX-a : сшивка органическими пероксидами или гидропероксидами, мин. степень сшивки по ГОСТ - 70, метод сшивки - химический
PEX-b : сшивка органическими силанидами (силанами), мин. степень сшивки по ГОСТ - 65, метод сшивки - химический
PEX-c: сшивка потоком элементарных частиц (радиационный метод), мин. степень сшивки по ГОСТ - 60, метод сшивки - физический
PEX-d: сшивка азотированием, мин. степень сшивки по ГОСТ - 60, метод сшивки - химический

Плотность сшивки у PEX-a максимальная и достигает 70-75%. Это позволяет говорить об максимальных гибкости среди аналогов и эффекте памяти (при разматывании бухты труба практически сразу принимает исходную прямую форму). Перегибы и заломы, которые могут появиться в процессе монтажа, можно исправить, если немного нагреть трубу строительным феном. Основной минус – это высокая цена, так как технология пероксидной сшивки считается самой дорогой.

У PEX-b плотность сшивки достигает 65%. Такие трубы отличаются невысокой ценой, они устойчивы к окислению, имеют высокие показатели давления, при котором происходит разрыв трубы. По надежности они практически не уступают трубам PEX-A: хоть процент сшивки тут ниже, но прочность связей выше, чем при пероксидной сшивке. Из минусов отметим жесткость, поэтому согнуть их будет проблематично. Кроме того, эффекта памяти тут нет, поэтому первоначальная форма трубы будет восстанавливаться плохо. При появлении заломов помогут только соединительные муфты.

У PEX-c степень сшивки достигает 60%, такие трубы имеют неплохую молекулярную память, они более гибкие, чем PEX-B, но в процессе эксплуатации на них могут образовываться трещины. Заломы исправляются только соединительными муфтами. В России такие трубы не нашли широкого распространения.

У PEX-d степень сшивки невысокая, около 60%, поэтому по эксплуатационным качествам трубы значительно уступают аналогам и сегодня почти не применяются.

Преимущества труб из сшитого полиэтилена такие же, как у металлопластиковых, но есть и дополнительные плюсы:

  • Стабильность формы: при отсутствии нагрузки на трубы из сшитого полиэтилена они не деформируются при температурах вплоть до 200 градусов.
  • Высокая износостойкость на истирание.
  • Устойчивость к появлению трещин и коррозии.
  • Высокая ударная прочность и ударная вязкость в местах надрезов даже при температурах до -50 градусов. Благодаря образующимся поперечным связям – из которых состоит сшитый полиэтилен – труба хорошо переносит воздействие низких температур.
  • Высокая стойкость к воздействию химически активных веществ.
  • Отличные усадочные качества материала.
  • Отсутствие выделения вредных веществ.
  • Сшитый полиэтилен не такой ломкий в сравнении с обычным полиэтиленом, поэтому может быть использован в зависимости от степени механической нагрузки в диапазоне температур -120…+120 градусов. При отсутствии механического воздействия на трубы сшитый полиэтилен способен выдержать температуру в течение непродолжительного отрезка времени до +120 градусов.
  • Срок службы труб из сшитого полиэтилена: более 15 лет, в условиях постоянного внутреннего давления в 9 бар и при температуре рабочей среды в 95 градусов; более 50 лет, в условиях постоянного внутреннего давления в 9 бар и не меняющейся температуре в 70 градусов.

Недостатки труб из сшитого полиэтилена практически отсутствуют, за исключением их высокой цены.

Вопрос- ответ

Что такое эффект памяти?
Эффект памяти присущ любому сшитому полиэтилену. Отличие PEX-a в технике восстановления заключается лишь в том, что PEX-a сшивается во время экструзии, и первоначальная форма, которую стремится вернуть трубопровод, – прямая. PEX-b и PEX-с, как правило, сшиваются уже после формирования в бухты, и, соответственно, форма, к которой будут стремиться трубопроводы – это окружность с радиусом, равным радиусу бухты.

Каким же образом кислород проникает через толщу полиэтилена и растворяется в воде?
Этот процесс называется диффузией газов, процесс, при котором какое-либо газообразное вещество может проникнуть сквозь толщу аморфного материала за счёт разности парциальных давлений данного газа с обеих сторон вещества. Энергия, которая позволяет пропускать газ сквозь толщу пластика, возникает в результате разности парциальных давлений кислорода в воздухе и кислорода в воде. Парциальное давление кислорода в воздухе при нормальных условиях составляет 0,147 бара. Парциальное давление в абсолютно деаэрированной воде составляет 0 бар (независимо от давления теплоносителя) и растёт по мере насыщения кислородом воды.

Почему трубы из полиэтилена PEX-b нежелательно монтировать при помощи фитингов с надвижной гильзой?
А потому, что во время такого монтажа конец трубы расширяется при помощи экстрактора. Относительное удлинение при разрыве у PEX-b по сравнению с PEX-a меньше за счёт более прочных силановых связей. Поэтому процедура расширения трубопровода для PEX-b приводит к накапливанию микротрещин, сокращающих срок службы соединения.

В продаже также можно встретить трубы PEX-EVOH. Что это?
Трубы PEX-EVOH отличаются они не способом сшивки, а наличием внешнего дополнительного антидиффузного слоя из поливинилэтилена, который еще больше защищает изделие от попадания внутрь трубы кислорода. По способу сшивки они могут быть любыми.

Полимерные трубы PE-RT

Термостойкий полиэтилен PERT является сравнительно новым материалом, применяемым для производства труб. В последнее время получил широкое распространение, благодаря использованию в низкотемпературных системах отопления, таких как "теплый пол". На сайте представлены несколько производителей PERT, например: трубопроводная система TECEfloor,

В отличие от обычного полиэтилена, у которого в качестве сополимера используется бутен, в PERT сополимером является октен (октилен С 8 H 16). Молекула октена имеет протяжённую и разветвленную пространственную структуру. Образуя боковые ветви основного полимера, сополимер создаёт вокруг главной цепи область взаимопереплетённых цепочек сополимера. Эти ветви соседних макромолекул образуют пространственное сцепление не за счёт образования межатомных связей как у PEX, а за счёт сцепления и переплетения своих «ветвей».

Термоустойчивый полиэтилен обладает рядом свойств сшитого полиэтилена: стойкость к высоким температурам и ультрафиолетовым лучам. Однако трубы PERT не обладают долговременной стойкостью к ВЫСОКИМ температурам и давлению, а также являются менее кислотостойким, чем из сшитого полиэтилена PEX. Сшитый полиэтилен со временем мало теряет в своей прочности, даже при высоких температурах. При этом график падения прочности прямой и легкопрогнозируемый. У PERT график при высоких температурах имеет излом, который наступает уже через два года эксплуатации. Точка излома называется критической, при достижении этой точки материал начинает активно ускорять потерю прочности. Всё это приводит к тому, что труба, которая достигла критической точки, очень быстро выходит из строя. Но происходит это при температурах теплоносителя от 80 градусах по Цельсию и выше.
То есть, использование труб PERT в низкотемпературных системах отопления, таких как "теплый пол", вполне оправдано!
У PERT есть и преимущество - в отличие от сшитого полиэтилена он является термопластическим материалом, т.е. способным к многократному расплавлению и свариванию.

РР по международной классификации - это усовершенствованный вид пластиковых труб, более прочные и устойчивые к воздействию высоких температур.
Полипропиленовая труба, в отличие от металлопластиковой трубы, представляющей собой алюминиевуюй трубку, покрытую внутри и снаружи защитным слоем пластика, - полностью пластиковая. Трубы полипропиленовые жестче металлопластиковых труб, поэтому поставляются мерными отрезками, а не в бухтах. Труба с металлической прослойкой в середине и красной маркировкой применяется для горячего водоснабжения и систем отопления.
Трубы из полипропилена делятся на три категории:

  • PN 10 - для холодного водоснабжения (до +20°С) и тёплых полов (до +45°С), номинальное рабочее давление 1 МПа (10,2 кг/см²), тонкостенный вариант;
  • PN 20 - для горячего водоснабжения (температура до +80°С), номинальное давление 2 МПа (20,4 кг/см²), универсальная труба;
  • PN 25 - для горячего водоснабжения и центрального отопления (до +95°C), номинальное давление 2,5 МПа (25,49 кг/см²), армированные алюминиевой фольгой, любимая труба наших сантехников.

Фольга из алюминия в трубах PN 25 находится ближе к наружной стороне, чаще всего перфорирована, что позволяет не применять клей для скрепления слоев трубы.
Соединение полипропилена с алюминием значительно повышает стабильность и прочность труб. Наиболее теплостойкая разновидность полипропилена - рандом сополимер (маркировка PP Typ 3).

Преимущества полипропиленовых труб:

  • пластичный, прочный материал,
  • работают в диапазоне температур от -10 до 90°С, допускают кратковременное повышение температуры до 110°С,
  • при замерзании воды труба из полипропилена не разрушается, а после оттаивания, труба возвращается к исходным размерам,
  • абсолютно коррозионностойкие, не подвержены соляным и известковым отложениям,
  • меньшие потери тепла по сравнению с металлическими трубами, благодаря низкому коэффициенту теплопроводности, как следствие - отсутствие конденсана на наружных стенках трубы.
  • не токсичны, не изменяют вкус и запах протекающей по ним воды,
  • бесшумны, благодаря гладкой внутренней поверхности,
  • устойчивы к перепадам давления, в том числе и к гидравлическим ударам,
  • простой и быстрый монтаж,
  • длительный срок эксплуатации,
  • трубы дешевле и легче стальных.
  • экономия тепла при транспортировке горячей воды составляет от 10 до 20%, по сравнению с металлическими,
  • пропускная способность трубы не уменьшается с течением времени, т.к. отсутствует химическая коррозия.

А какую именно полипропиленовую трубу лучше использовать?
Насчет цвета- абсолютно без разницы, дело вкуса.
Армированная или неармированная?
Т.к. полипропилен обладает "неприятным" свойством термического удлинения при нагреве, то неармированные полипропиленовые трубы лучше (да и дешевле) применять в системах холодного водоснабжения, а армированные - в системах отопления и горячего водоснабжения.
А зачем вообще применять неармированную трубу, если у нее столько недостатков?
А потому что дешево, к тому же в системах холодного водоснабжения температурные расширения незначительны. Хотите платить больше за армированную в данном случае? А зачем?!
Какую полипропиленовую трубу лучше использовать? С наружной армировкой или внутренней? Армировка алюминием полипропиленовых труб служит только для уменьшения их теплового расширения (сжатия) и на прочностные характеристики труб никак не влияет. Без разницы.

Какая полипропиленовая труба лучше для монтажа?
Неармированная и армированная стекловолокном, т.к. стекловолокно плавится вместе с полипропиленом и соединение получается очень прочным и качественным. Самые "хлопотные" - трубы, армированные алюминием. Перед нагревом и соединением труб с наружной армировкой и труб с внутренней армировкой слой алюминия обязательно удаляется (выскребается) при помощи специального зачистного инструмента. Это очень важно, иначе не будет качественного соединения! Трубы, армированные алюминием, считаются устаревшими, более современные и практичные - это полипропилен, армированный стекловолокном.

Канализационные трубы ПВХ (pvc)

ПВХ - жесткий, светостойкий и стойкий к щелочам, кислотам, спирту, маслам, бензину и прочим агрессивным веществам полимер.
Наличие хлора в ПВХ ограничивает применение таких труб для водоснабжения.
Канализационные трубы из поливинилхлорида применяют для обустройства безнапорной канализации, вытяжных каналов, в ливневых, дренажных конструкциях.

Достоинства труб ПВХ:

Высокая пропускная способность, кислотостойкие, морозоустойчивые, износостойкие, коррозиестойкие, способны кратковременно выдерживать температуру воды примерно 100°С, невысокая цена труб и фитингов.
Нужно отметить пониженную горючесть и чувствительность ПВХ к УФ-излучению, и повышенную химическую стойкость ПВХ по сравнению с другими полимерами.
Раструбная конструкция основных и соединительных элементов, резиновые уплотнительные кольца, расположенные в специальных канавках, обеспечивают качественное соединение труб и фитингов.
Для внутренней канализации в помещениях со стабильным температурным режимом используют трубы ПВХ серого цвета с толщиной стенки 2,2 мм.
Для наружной канализации используют трубы оранжевого цвета с толщиной стенки от 3,2 мм.
Обычно трубы ПВХ легкого типа укладывают там, где нет транспортной нагрузки на грунт, среднего типа- в зонах с небольшим движением транспорта, тяжелого типа - на участках с интенсивным транспортным движением.
В Европе сегодня практически полностью отказались от применения труб ПВХ даже в системах холодного водоснабжения. Почему? С течением времени активизируется процесс выделения хлорэтилена (канцероген), а также ПВХ горюч и при горении выделяет ядовитые газы. Поэтому сегодня трубы из ПВХ используются в Европе лишь в системах дешевой канализации. В России напорные трубы из поливинилхлорида главным образом применяются для подземных технических водопроводных сетей вне зданий.

Полипропиленовые трубы какого бренда лучше?
Лидер по качеству и цене это, конечно, Rehau - престижно, качественно и... дорого.
Существуют и другие производители, не уступающие Rehau, например финский концерн UPONOR, немецкий TECE, турецкий Firat. чешский FV Plast.
Кстати, трубы и фитинги FV Plast очень качественны, но и существенно дороже не уступающим по качеству турецким Firat или Валфекс, их армировка более однородна по ширине трубы, но это практически не влияет на технические характеристики труб. Что не советуем покупать- так это китайские трубы и фитинги, а также турецкую Pilsa, попробуйте заменить через какое-то время кусок их трубы - при нагреве получите рыхлую, как пемза массу, вместо равномерно расплавленного пластика.

Как соединить трубы без сварки?
Об этом подробно написано в этой статье

Специалисты компании "Термогород" Москва помогут Вам правильно подобрать, купить, а также смонтировать трубопроводную систему, найдут приемлемое решение по цене. Задавайте любые интересующие Вас вопросы, консультация по телефону абсолютно бесплатна, или воспользуйтесь формой "Обратная связь"
Вы останетесь довольны, сотрудничая с нами!

Для того чтобы ответить на этот вопрос, нужно знать свойства материалов, а так же разобраться в сферах применения каждого.

Оба материала получают совершенно разными способами:

Полипропилен или ПП методом полимеризации молекул пропилена;

Сшитый полиэтилен или PE-X (PEX) методом химической или физической сшивки молекул этилена.

Свойства и характеристики

Плотность

0.933-095 г/см3

Температура плавления

Морозостойкость

Теплопроводность

0.3-0.4 Вт/мК

Растяжение на разрыв

Оба материалы обладают хорошей износостойкостью и практическими одинаковыми показателями растяжения на разрыв. Однако, если большей устойчивость к растрескиванию обладает ПП, то при резких перепадах нагрузки, он показывает себя хуже чем PEX. Помимо этого, сшитый полиэтилен обладает большей гибкостью: минимальный изгиб труб из него составляет 5D (с использованием пружины 3D), против 8D у полипропилена. Трубы из обоих материалов имеют свойство памяти, что означает возможность восстанавливать форму при нагреве до 100 °C.

Температура плавления сшитого полиэтилена выше, чем ПП на 30-40 °C, однако применяются они в более низких температурных режимах. Максимальная рабочая температура одинакова для обоих и равна 90 °C. И уже нужно уточнять, какой срок службы будет для труб из сшитого полиэтилена или полипропилена при использовании в разных температурных режимах. А вот нижний предел отличается очень сильно. Если для полипропилена критической температурой будет -15-20 °C, то сшитый полиэтилен ударопрочность сохраняет до -50 °C.

При резком перепаде физических или термических нагрузок, свойства полипропилена снижаются. Так же срок эксплуатации при высоких температурах у полипропилена будет ниже, чем у сшитого полиэтилена. При этом нужно учитывать давление и температуру в системе, а так же перепады, которые так же могут повлиять на срок эксплуатации.

Оба материала обладают высокими показателями микробиологической и физиологической нейтральности, не подвержены коррозии. Однако по химической стойкости к различным реагентам и растворителям ПП немного уступает PEX. Если в полипропилен для дополнительной защиты добавляют стабилизаторы, то сшитый полиэтилен защищен дополнительным слоем антидиффузионного покрытия. Химической нейтральности труб из обоих материалов способствует и гладкость внутренней поверхности. Коэффициент шераховатости одинаков для PEX и ПП и равен 0,0007 мм. Их использовать и для систем питьевого водоснабжения, только при наличии сертификата о допустимости к установке в системах питьевого водоснабжения.

Из-за более высокой плотности и физико-химических свойств материала, PEX не пропускает через себя ни жидкости, ни газы, что позволяет без опасений использовать его в напорных газовых и водопроводных системах.

Какой же вывод можно сделать?

Трубы PE-X и ПП достаточно прочные и эластичные и могут справиться даже с агрессивным теплоносителем отечественных систем. Однако, если полипропиленовые трубы хорошо покажут себя в более статичных системах, то трубы из сшитого полиэтилена могут выдерживать резкие изменения внутри системы.

PN 10 - для холодного водоснабжения (до +20°С) и тёплых полов (до +45°С), номинальное рабочее давление 1 МПа (10,197 кгс/см2);

PN 16 - для холодного водоснабжения и горячего водоснабжения (до +60°С), номинальное рабочее давление 1,6 МПа (16,32 кгс/см2);

PN 20 - для горячего водоснабжения (температура до +80°С), номинальное давление 2 МПа (20,394 кгс/см2);

PN 25 (армированные) – для горячего водоснабжения и центрального отопления (до +95°C), номинальное давление 2,5 МПа (25,49 кгс/см2).

Представляет собой воскообразную массу белого цвета (тонкие листы прозрачны и бесцветны). Химически- и морозостоек, изолятор , не чувствителен к удару (амортизатор), при нагревании размягчается (80-120°С), при охлаждении застывает, адгезия - чрезвычайно низкая. Иногда в народном сознании отождествляется с целлофаном - похожим материалом растительного происхождения.

Получение

На обработку поступает в виде гранул от 2 до 5 мм. Полиэтилен получают полимеризацией этилена:

Получение полиэтилена высокого давления

Полиэтилен высокого давления (ПЭВД), или Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) образуется при следующих условиях:

  • температура 200-260 °C ;
  • давление 150-300 МПа ;
  • присутствие инициатора (кислород или органический пероксид);

в автоклавном или трубчатом реакторах. Реакция идёт по радикальному механизму. Получаемый по этому методу полиэтилен имеет средневесовой молекулярный вес 80 000-500 000 и степень кристалличности 50-60 . Жидкий продукт впоследствии гранулируют . Реакция идёт в расплаве.

Получение полиэтилена среднего давления

Полиэтилен среднего давления (ПЭСД) образуется при следующих условиях:

  • температура 100-120 °C;
  • давление 3-4 МПа;
  • присутствие катализатора (катализаторы Циглера - Натта , например, смесь TiCl 4 и R 3);

продукт выпадает из раствора в виде хлопьев. Получаемый по этому методу полиэтилен имеет средневесовой молекулярный вес 300 000-400 000, степень кристалличности 80-90 %.

Получение полиэтилена низкого давления

Полиэтилен низкого давления (ПЭНД) или Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) образуется при следующих условиях:

  • температура 120-150 °C;
  • давление ниже 0.1 - 2 МПа;
  • присутствие катализатора (катализаторы Циглера-Натта, например, смесь TiCl 4 и R 3);

Полимеризация идёт в суспензии по ионно-координационному механизму. Получаемый по этому методу полиэтилен имеет средневесовой молекулярный вес 80 000-3 000 000, степень кристалличности 75-85 %.

Следует иметь в виду, что названия «полиэтилен низкого давления», «среднего давления», «высокой плотности» и т. д. имеют чисто риторическое значение. Так, полиэтилен, получаемый по 2- и 3-му методам, имеет одинаковую плотность и молекулярный вес. Давление в процессе полимеризации при так называемых низком и среднем давлениях в ряде случаев одно и то же.

Другие способы получения полиэтилена

Существуют и другие способы полимеризации этилена, например под влиянием радиоактивного излучения, однако они не получили промышленного распространения.

Модификации полиэтилена

Ассортимент полимеров этилена может быть значительно расширен получением сополимеров его с другими мономерами, а также путём получения композиций при компаундировании полиэтилена одного типа с полиэтиленом другого типа, полипропиленом , полиизобутиленом, каучуками и т. п.

На основе полиэтилена и других полиолефинов могут быть получены многочисленные модификации - привитые сополимеры с активными группами, улучшающими адгезию полиолефинов к металлам, окрашиваемость, снижающими его горючесть и т. д.

Особняком стоят модификации так называемого «сшитого» полиэтилена ПЭ-С (PE-X) . Суть сшивки состоит в том, что молекулы в цепочке соединяются не только последовательно, но и образуются боковые связи которые соединяют цепочки между собой, за счёт этого достаточно сильно изменяются физические и в меньшей степени химические свойства изделий.

Различают 4 вида сшитого полиэтилена (по способу производства): пероксидный (а), силановый (b), радиационный (с) и азотный (d). Наибольшее распространение получил РЕх-b, как наиболее быстрый и дешёвый в производстве.

Молекулярное строение

Макромолекулы полиэтилена высокого давления (n ≅1000) содержат боковые углеводородные цепи C 1 -С 4 , молекулы полиэтилена среднего давления практически неразветвлённые, в нём больше доля кристаллической фазы, поэтому этот материал более плотный; молекулы полиэтилена низкого давления занимают промежуточное положение. Большим количеством боковых ответвлений объясняется более низкая кристалличность и соответственно более низкая плотность ПЭВД по сравнению с ПЭНД и ПЭСД.

Показатели, характеризующие строение полимерной цепи различных видов полиэтилена:

Показатель

ПЭВД

ПЭСД

ПЭНД

Общее число групп СН 3 на 1000 атомов углерода:

Число концевых групп СН 3 на 1000 атомов углерода:

Этильные ответвления

Общее количество двойных связей на 1000 атомов углерода

в том числе:

винильных двойных связей (R-CH=CH 2), %

винилиденовых двойных связей (), %

транс-виниленовых двойных связей (R-CH=CH-R’), %

Степень кристалличности, %

Плотность, г/см³
Полиэтилен низкого давления (HDPE)

Физико-химические свойства ПЭНД при 20°C:

Параметр

Значение

Плотность, г/см³

Разрушающее напряжение, кгс/см²

при растяжении

при статическом изгибе

при срезе

относительное удлинение при разрыве, %

модуль упругости при изгибе, кгс/см²

предел текучести при растяжении, кгс/см²

относительное удлинение в начале течения, %

При комнатной температуре нерастворим и не набухает ни в одном из известных растворителей. При повышенной температуре (80 °C) растворим в циклогексане и четырёххлористом углероде . Под высоким давлением может быть растворён в перегретой до 180 °C воде .

Со временем, деструктурирует с образованием поперечных межцепных связей, что приводит к повышению хрупкости на фоне небольшого увеличения прочности. Нестабилизированный полиэтилен на воздухе подвергается термоокислительной деструкции (термостарению). Термостарение полиэтилена проходит по радикальному механизму, сопровождается выделением альдегидов, кетонов, перекиси водорода и др.

Полиэтилен низкого давления (HDPE) применяется при строительстве полигонов переработки отходов, накопителей жидких и твёрдых веществ, способных загрязнять почву и грунтовые воды.

Переработка

Полиэтилен (кроме сверхмолекулярного) перерабатывается всеми известными для пластмасс методами, такими как экструзия , экструзия с раздувом, литьё под давлением , пневматическое формование . Экструзия полиэтилена возможна на оборудовании с установленным «универсальным» червяком.

Применение

  • Полиэтиленовая плёнка (особенно упаковочных, например, пузырчатая упаковка или скотч),
  • Тара (бутылки , банки , ящики , канистры , садовые лейки , горшки для рассады)
  • Полимерные трубы для канализации , дренажа , водо-, газоснабжения.
  • Полиэтиленовый порошок используется как термоклей .
  • Броня (бронепанели в бронежилетах)
  • Корпуса для лодок , вездеходов

Деталей технической аппаратуры, диэлектрических антенн, предметов домашнего обихода и др.; Малотоннажная марка полиэтилена - так называемый «сверхвысокомолекулярный полиэтилен», отличающийся отсутствием каких-либо низкомолекулярных добавок, высокой линейностью и молекулярной массой, используется в медицинских целях в качестве замены хрящевой ткани суставов. Несмотря на то, что он выгодно отличается от ПЭНД и ПЭВД своими физическими свойствами, применяется редко из-за трудности его переработки, так как обладает низким ПТР и перерабатывается только литьём.

n CH 2 =CH(CH 3) → [-CH 2 -CH(CH 3)-] n

Международное обозначение – PP.

Параметры, необходимые для получения полипропилена близки к тем, при которых получают полиэтилен низкого давления. При этом, в зависимости от конкретного катализатора, может получаться любой тип полимера или их смеси.

Полипропилен выпускается в виде порошка белого цвета или гранул с насыпной плотностью 0,4-0,5 г/см³. Полипропилен выпускается стабилизированным, окрашенным и неокрашенным.

Молекулярное строение

По типу молекулярной структуры можно выделить три основных типа: изотактический, синдиотактический и атактический. Изотактический и синдиотактический образуются случайным образом;

Физико-механические свойства

В отличие от полиэтилена, полипропилен менее плотный (плотность 0,91 г/см 3 , что является наименьшим значением вообще для всех пластмасс), более твёрдый (стоек к истиранию), более термостойкий (начинает размягчаться при 140 °C, температура плавления 175 °C), почти не подвергается коррозионному растрескиванию. Обладает высокой чувствительностью к свету и кислороду (чувствительность понижается при введении стабилизаторов).

Поведение полипропилена при растяжении ещё в большей степени, чем полиэтилена, зависит от скорости приложения нагрузки и от температуры. Чем ниже скорость растяжения полипропилена, тем выше значение показателей механических свойств. При высоких скоростях растяжения разрушающее напряжение при растяжении полипропилена значительно ниже его предела текучести при растяжении.

Показатели основных физико-механических свойств полипропилена приведены в таблице:

Физико-механические свойства полипропилена разных марок приведены в таблице:

Физико-механические свойства полипропилена различных марок

Показатели / марка

01П10/002

02П10/003

03П10/005

04П10/010

05П10/020

06П10/040

07П10/080

08П10/080

09П10/200

Насыпная плотность, кг/л, не менее

Показатель текучести расплава, г/10 мин

Относительное удлинение при разрыве, %, не менее

Предел текучести при разрыве, кгс/см² , не менее

Стойкость к растрескиванию, ч, не менее

Теплостойкость по методу НИИПП, °C

Полиэтилен (ПЭ) : физико-химические и потребительские свойства, структура потребления, области применения полиэтилена

Полиолефины представляют собой самый распространенный тип полимеров получаемых реакциями полимеризации и сополимеризации непредельных углеводородов (этилена, пропилена, бутилена и других альфа-олефинов). Около 50% производимого в мире этилена используется для получения полиэтилена.

Химическая структура молекулы полиэтилена проста и представляет собою цепочку атомов углерода, к каждому из которых присоединены две молекулы водорода.
Полиэтилен (ПЭ) [–СН2-СН2–]n существует в двух модификациях, отличающихся по структуре, а значит, и по свойствам. Обе модификации получаются из этилена СН2=СН2. В одной из форм мономеры связаны в линейные цепи со степенью полимеризации (СП) обычно 5000 и более; в другой – разветвления из 4-6 углеродных атомов присоединены к основной цепи случайным способом. Линейные полиэтилены производятся с использованием особых катализаторов, полимеризация протекает при умеренных температурах (до 150 0С) и давлениях (до 20 атм.).
Полиэтилен - термопластичный полимер, непрозрачен в толстом слое, кристаллизуется в диапазоне температур от минус 60 °С до минус 369 °С; не смачивается водой, при комнатной температуре не растворяется в органических растворителях, при температуре выше 80 °С сначала набухает, а затем растворяется в ароматических углеводородах и их галогенопроизводных; ПЭ устойчив к действию водных растворов солей, кислот, щелочей, но при температурах выше 60 °С серная и азотная кислоты быстро его разрушают. Кратковременная обработка ПЭ окислителем (например, хромовой смесью) приводит к окислению поверхности и смачиванию ее водой, полярными жидкостями и клеями. В этом случае изделия из ПЭ можно склеивать.
Этилен может быть полимеризован несколькими способами, в зависимости от этого полиэтилен разделяют на: полиэтилен высокого давления (ПЭВД) или низкой плотности (ПЭНП); полиэтилен низкого давления (ПЭНД) или высокой плотности (ПЭВП); а также еще на линейный полиэтилен.
ПЭВД полимеризуется радикальным способом под давле¬нием от 1000 до 3000 атмосфер и при температуре 180 градусов. Инициатором служит кислород.
ПЭНД полимеризуется при давлении не менее 5 атмосфер и температуре 80 градусов при помощи катализаторов Циглера-Натта и органического растворителя.
Линейный полиэтилен (есть еще название полиэтилен среднего давления) получают при 30-40 атмосферах и температуре около 150 градусов. Такой полиэтилен является как бы «промежуточным» продуктом между ПЭНД и ПЭВД, что касается свойств и качеств.
Не так давно начала применяться технология, где используются так называемые металлоценовые катализаторы. Смысл технологии заключается в том, что удается добиться более высокой молекулярной массы полимера, это, соответственно, увеличивает прочность изделия.
По своей структуре и свойствам (несмотря на то, что используется один и тот же мономер), ПЭВД, ПЭНД, линейный полиэтилен отличаются, и, соответственно, применяются для различных задач. ПЭВД мягкий материал, ПЭНД и линейный полиэтилен имеют жесткую структуру.
Также отличия проявляются в плотности, температуре плавления, твердости, и прочности.
Сравнительная характеристика полиэтилена высокого и низкого давления (ПЭВД и ПЭНД)

Основной причиной, вызывающей различия в свойствах ПЭ, является разветвленность макромолекул: чем больше разветвлений в цепи, тем выше эластичность и меньше кристалличность полимера. Paзветвления затрудняют более плотную упаковку макромолекул и препятствуют достижению степени кристалличности 100 %; наряду с кристаллической фазой всегда имеется аморфная, содержащая недостаточно упорядоченные участки макромолекул. Соотношение этих фаз зависит от способа получения ПЭ и условии его кристаллизации. Оно определяет и свойства полимера. Пленки из ПЭНП в 5-10 раз более проницаемы, чем пленки из ПЭВП.
Механические показатели ПЭ возрастают с увеличением плотности (степени кристалличности) и молекулярной массы. В виде тонких пленок ПЭ (особенно полимер низкой плотности) обладает большей гибкостью и некоторой прозрачностью, а в виде листов приобретает большую жесткость и непрозрачность.
Полиэтилен устойчив к ударным нагрузкам. Среди наиболее важных свойств полиэтилена можно отметить морозостойкость. Они могут эксплуатироваться при температурах от -70°С до 60 °С (ПЭНП) и до 100 °С (ПЭВП), некоторые марки сохраняют свои ценные свойства при температурах ниже -120°С.
Полиэтилены, являясь предельными углеводородами, стойки по отношению ко многим агрессивным средам (кислотам, щелочам и т.д.) и органическим жидкостям.
Существенным недостатком полиэтилена является его быстрое старение. Срок старения увеличивают за счет специальных добавок - противостарителей (фенолы, амины, газовая сажа).
Вязкость расплава ПЭНП выше, чем ПЭВП, поэтому он перерабатывается в изделия легче.
По электрическим свойствам ПЭ, как неполярный полимер, относится к высококачественным высокочастотным диэлектрикам, диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь мало изменяются с изменением частоты электрического поля, температуры в пределах от минус 80 °С до 100 °С и влажности. Однако остатки катализатора в ПЭВП повышают тангенс угла диэлектрических потерь, особенно при изменении температуры, что приводит к некоторому ухудшению изоляционных свойств.
Полиэтилен низкого давления PEHD
Легкий эластичный кристаллизующийся материал с теплостойкостью отдельных марок до 110 0С. Допускает охлаждение до -80 0С. Температура плавления марок: 120-135 0С. Температура стеклования: ок. -20 0С. Дает блестящую поверхность.
Характеризуется хорошей ударной прочностью и большей теплостойкостью по сравнению с LDPE.
Свойства сильно зависят от плотности материала. Увеличение плотности приводит к повышению прочности, жесткости, твердости, химической стойкости. В то же время при увеличении плотности снижается ударопрочность при низких температурах, удлинение при разрыве, проницаемость для газов и паров.
Наблюдается высокая ползучесть при длительном нагружении. Имеет очень высокую химическую стойкость (больше, чем у LDPE). Обладает отличными диэлектрическими характеристиками. Биологически инертен. Легко перерабатывается.


Показатели (23 0С)

Значения для ненаполненных марок

Плотность

0,94-0,97 г/см3

Теплостойкость по Вика (в жидкой среде, 50 0С/ч, 50Н)

Предел текучести при растяжении (50 мм/мин)

Модуль упругости при растяжении (1 мм/мин)

Относительное удлинение при растяжении (50мм/мин)

Ударная вязкость по Шарпи (образец с надрезом)

Твердость при вдавливании шарика (358 Н, 30с)

Удельное поверхностное электрическое сопротивление

10^14-10^15 Ом

Водопоглощение (24 ч, влажность 50%)

Полиэтилен ПНД (высокой плотности) применяется преимущественно для выпуска тары и упаковки. За рубежом примерно третья часть выпускаемого полимера используется для изготовления контейнеров выдувным формованием (емкости для пищевых продуктов, парфюмерно-косметических товаров, автомобильных и бытовых химикатов, топливных баков и бочек). При этом стоит отметить, что по сравнению с другими областями, опережающими темпами растет использование ПЭНД для производства упаковочных пленок. ПЭ НД находит также применение в производстве труб и деталей трубопроводов, где используются такие достоинства материала как долговечность (срок службы - 50 лет), простота стыковой сварки, дешевизна (в среднем на 30% ниже по сравнению с металлическими трубами).
Полиэтилен высокого давления

Другие обозначения: PE-LD, PEBD (французское и испанское обозначение).
Легкий эластичный кристаллизующийся материал с теплостойкостью без нагрузки до 60°С (для отдельных марок до 90 °С). Допускает охлаждение (различные марки в диапазоне от -45 до -120 °С).
Свойства сильно зависят от плотности материала. Увеличение плотности приводит к повышению прочности, жесткости, твердости, химической стойкости. В то же время при увеличении плотности снижается ударопрочность при низких температурах, удлинение при разрыве, трещиностойкость, проницаемость для газов и паров. Склонен к растрескиванию при нагружении. Не отличается стабильностью размеров.
Обладает отличными диэлектрическими характеристиками. Имеет очень высокую химическую стойкость. Не стоек к жирам, маслам. Не стоек к УФ-излучению. Отличается повышенной радиационной стойкостью. Биологически инертен. Легко перерабатывается.
Характеристики марочного ассортимента
(минимальные и максимальные значения для промышленных марок)

Примеры применения

Полиэтилен ПВД (низкой плотности) используется в основном в производстве пищевых, технических, сельскохозяйственных пленок и для изоляции трубопроводов. В последние годы за рубежом наиболее активно растет объем потребления и производства линейного полиэтилена низкой плотности, который в ряде зарубежных стран в значительной степени вытеснил из основных сегментов рынка (производство пленок) ПЭНП.
Линейный полиэтилен LLDPE

Другие обозначения: PE-LLD, L-LDPE
Легкий эластичный кристаллизующийся материал. Теплостойкость до 118 0С. Имеет большую стойкость к растрескиванию, ударную прочность и теплостойкость, чем полиэтилен низкой плотности (LDPE). Биологически инертен. Легко перерабатывается. Дает меньшее коробление и большую стабильность размеров, чем LDPE.
Характеристики марочного ассортимента
(минимальные и максимальные значения для промышленных марок)

Примеры применения

Упаковка. Контейнеры (в том числе для пищевых продуктов), емкости.
Сэвилен: TУ 6-05-1636-97
Сэвилен – сополимер этилена с винилацетатом – представляет собой высокомолекулярное соединение, относящееся к полиолефинам. Получают его методом, аналогичным методу производства полиэтилена низкой плотности (высокого давления).
Сэвилен превосходит полиэтилен по прозрачности и эластичности при низких температурах, обладает повышенной адгезией к различным материалам.
Свойство сэвилена зависят, главным образом, от содержания винилацетата (5-30 вес. %). С повышением содержания винилацетата кристалличность, разрушающее напряжение при растяжении, твердость, теплостойкость уменьшаются, в то время кок плотность, эластичность, прозрачность, адгезия увеличиваются.
Сэвилен с содержанием винилацетата до 15% (марки 11104-030, 11306-075) перерабатывается теми же методами, что и полиэтилен низкой плотности, но переработка экструзией и литьем под давлением ведется при более низкой температуре.
Из сэвилена марок 11104-030, 11306-075 можно изготавливать выдувные изделия, шланги, прокладки, игрушки. Из этих же марок сэвилена получают атмосферостойкие, прозрачные пленки, обладающие, по сравнению с полиэтиленовыми пленками, более низкой температурой плавления.
Высокие адгезионные свойства сэвилена и хорошая совмещаемость с восками дает возможность для использования его в качестве покрытия бумаги и картона при производстве тары. Для этих целей применяется сэвилен с содержанием винилацетата 21-30 вес. % (марки 11507-070, 11708-210, 11808-340).
Важной областью использования сэвилена является приготовление на его основе клеев-расплавов. Клеи-расплавы не содержат растворителей, при комнатной температуре – это твердые вещества. Используются они в расплавленном виде при температуре 120 – 200С.
Для получения клеев-расплавов служит сэвилен, содержащий 21 -30 вес.% винилацетата (марки 11507-070, 11708-210, 11808-340). Клеи-расплавы на основе сэвилена широко применяются в полиграфической, мебельной, обувной и других отраслях промышленности.
Сэвилен хорошо совмещается с различными наполнителями, что обусловливает широкое распространение наполненных продуктов.
Таблица качественных показателей марок сэвилена ТУ 6-05-1636-97

Наименование показателей

Сэвилен 11104-030

Сэвилен 11205-040

Сэвилен 11306-075

Сэвилен 11407-027

Сэвилен 12206-007

Сэвилен 12306-020

Плотность, г/см2

Показатели текучести расплава, г/10 мин, в пределах:

при t=190 0С

Разброс показателя текучести расплава в пределах партии, %

Массовая доля винилацетата, % в пределах

Кол-во включений, шт. не более

Прочность при разрыве, МПа (кгс/см2), не менее

Относительное удлинение при разрыве %, не менее

Адгезионная прочность, Н/мм (кгс/см), не менее

Стойкость к термоокислительному старению, ч, не менее, для рецептур 02, 03, 06

Стойкость к термоокислительному старению, ч, не менее, для рецептур 05,07

не нормируется

не нормируется

не нормируется

Метод перераьотки

экструзия, литье

экструзия, литье, компаундирование

экструзия

экструзия, литье

экструзия, литье

Комплекс физико-механических, химических и диэлектрических свойств ПЭ определяет его потребительские свойства и позволяет широко применять во многих отраслях промышленности (кабельной, радиотехнической, химической, легкой, медицине и др.).
Структура потребления ПЭ, %

Изоляция электрических проводов . Высокие диэлектрические свойства полиэтилена и его смесей с полиизобутиленом, малая проницаемость для паров воды позволяют широко использовать его для изоляции электропроводов и изготовления кабелей, применяемых в различных средствах связи (телефонной, телеграфной), сигнальных устройствах, системах диспетчерского телеуправления, высокочастотных установках, для обмотки проводов двигателей, работающих в воде, а также для изоляции подводных и коаксиальных кабелей.
Кабель с изоляцией из полиэтилена имеет преимущества по срав¬нению с каучуковой изоляцией. Он легок, более гибок и обладает большей электрической прочностью. Провод, покрытый тонким слоем полиэтилена, может иметь верхний слой из пластифицированного поливинилхлорида, образующего хорошую механическую защиту от повреждений.
В производстве кабелей находит применение ПЭНП, сшитый небольшими количествами (1-3 %) органических перекисей или облученный быстрыми электронами.
Пленки и листы. Пленки и листы могут быть изготовлены из ПЭ любой плотности. При получении тонких и эластичных пленок более широко применяется ПЭНП.
Пленки изготовляются двумя методами: экструзией расплавленного полимера через кольцевую щель с последующим раздувом или экструзией через плоскую щель с последующей вытяжкой. Они выпускаются толщиной 0,03-0,30 мм, шириной, до 1400 мм (в некоторых случаях до 10 м) и длиной до 300 м.
Кроме тонких пленок, из ПЭ изготовляют листы толщиной 1-6 мм и шириной до 1400 мм, Их применяют в качестве футеровочного и электроизоляционного материала и перерабатывают в изделия технического к бытового назначения методом вакуумного формования.
Большая часть продукции из ПЭНП служит упаковочным материалом, конкурируя с другими пленками (целлофановой, поливинилхлоридной, поливинилиденхлоридной, поливинилфторидной, полиэтилентерефталатнсй, из поливинилового спирта и др.), меньшая часть используется для изготовления различных изделий (сумок, мешков, облицовки для ящиков, коробок и других видов тары).
Широко применяются пленки для упаковки замороженного мяса и птицы, при изготовлении аэростатов и баллонов для проведения метеорологических и других исследований верхних слоев атмосферы, защиты от коррозии магистральных нефте- и газопроводов. В сельском хозяйстве прозрачная пленка используется для замены стекла в теплицах и парниках. Черная пленка служит для покрытия почвы в целях задержания тепла при выращивании овощей, плодово-ягодных и бобовых культур, а также для выстилания силосных ям, дна водоемов и каналов. Все больше применяется полиэтиленовая пленка в качестве материала для крыш и стен при сооружении помещений для хранения урожая, сельскохозяйственных машин и другого оборудования.
Из полиэтиленовой пленки изготовляют предметы домашнего обихода: плащи, скатерти, гардины, салфетки, передники, косынки и т. п. Пленка может быть нанесена с одной стороны на различные материалы: бумагу, ткань, целлофан, металлическую фольгу.
Армированная полиэтиленовая пленка отличается большей прочностью, чем обычная пленка такой же толщины. Материал состоит из двух пленок, между которыми находятся армирующие нити из синтетических или природных волокон или редкая стеклянная ткань.
Из очень тонких армированных пленок изготовляют скатерти, а также пленки для теплиц; из более толстых пленок - мешки и упаковочный материал. Армированная пленка, упрочненная редкой стеклянной тканью, может быть применена для изготовления защитной одежды и использована в качестве обкладочного материала для различных емкостей.
На основе пленок из ПЭ могут быть изготовлены липкие (клеящие) пленки или ленты, пригодные для ремонта кабельных линий вы¬сокочастотной связи и для защиты стальных подземных трубопроводов от коррозии. Полиэтиленовые пленки и ленты с липким слоем содержат на одной стороне слой из низкомолекулярного полиизобутилена, иногда в смеси с бутилкаучуком. Выпускаются они толщиной 65-96 мкм, шириной 80-I50 мм.
ПЭНП и ПЭВП применяют и для защиты металлических изделий от коррозии. Защитный слой наносится методами газопламенного и вихревого напыления.
Трубы. Из всех видов пластмасс ПЭ нашел наибольшее применение для изготовления экструзии и центробежного литья труб, характеризующихся легкостью, коррозионной стойкостью, незначительным сопротивлением движению жидкости, простотой монтажа, гибкостью, морозостойкостью, легкостью сварки.
Непрерывным методом выпускаются трубы любой длины с внутренним диаметром 6-300 мм при толщине стенок 1,5-10 мм. Полиэтиленовые трубы небольшого диаметра наматываются на барабаны. Литьем под давлением изготовляют арматуру к трубам, которая включает коленчатые трубы, согнутые под углом 45 и 90 град; тройники, муфты, крестовины, патрубки. Трубы большого диаметра (до 1600 мм) с толщиной стенок до 25 мм получают методом центробежного литья.
Полиэтиленовые трубы вследствие их химической стойкости и эластичности применяются для транспортировки воды, растворов солей и щелочей, кислот, различных жидкостей и газов в химической промышленности, для сооружения внутренней и внешней водопроводной сети, в ирригационных системах и дождевальных установках.
Трубы из ПЭНП могут работать при температурах до 60 0С, а из ПЭВП - до 100 0С. Такие трубы не разрушаются при низких температурах (до – 60 0С) и при замерзании воды; они не подвержены почвенной коррозии.
Формование и литьевые изделия . Из полиэтиленовых листов, полученных экструзией или прессованием, можно изготовить различные изделия штампованием, изгибанием по шаблону или вакуумформованием. Крупногабаритные изделия (лодки, ванны, баки и т. п.) также могут быть изготовлены из порошка полиэтилена путем его спекания на нагретой форме. Отдельные части изделий могут быть сварены при помощи струи горячего воздуха, нагретого до 250 0С.
Формованием и сваркой можно изготовить вентили, колпаки, конейнеры, части вентиляторов и насосов для кислот, мешалки, фильтры, различные емкости, ведра и т. п.
Одним из основных методов переработки ПЭ в изделия является метод литья под давлением. Большое распространение в фармацевтической и химической промышленности получили бутылки из полиэтиле¬на объемом от 25 до 5000 мл, а также посуда, игрушки, электротехнические изделия, решетчатые корзины и ящики.
Выбор того или иного технологического процесса определяется в первую очередь необходимостью получения марочного ассортимента с определенным комплексом свойств. Суспензионный метод целесообразен для производства полиэтилена трубных марок и марок полиэтилена, предназначенного для переработки экструзионным методом, а также для производства высокомолекулярного полиэтилена. С привлечением растворных технологий получают ЛПЭНД, для высококачественных упаковочных пленок, марки полиэтилена для изготовления изде¬лий методами литья и ротационного формования. Газофазным методом производят марочный ассортимент полиэтилена, предназначенный для изготовления товаров народного потребления.

Пластмассы

Цепочки молекул полипропилена.

Предметы быта, полностью или частично сделанные из пластмассы

Пластма́ссы (пласти́ческие ма́ссы) или пла́стики - органические материалы, основой которых являются синтетические или природные высокомолекулярные соединения (полимеры). Исключительно широкое применение получили пластмассы на основе синтетических полимеров.

Название «пластмассы» означает, что эти материалы под действием нагревания и давления способны формироваться и сохранять после охлаждения или отвердения заданную форму. Процесс формования сопровождается переходом пластически деформируемого (вязкотекучего) состояния в стеклообразное состояние .

История

Первая пластмасса была получена английским металлургом и изобретателем Александром Парксом в 1855 году . Паркс назвал её паркезин (позже получило распространение другое название - целлулоид). Паркезин был впервые представлен на Большой Международной выставке в Лондоне в 1862 году. Развитие пластмасс началось с использования природных пластических материалов (например, жевательной резинки , шеллака), затем продолжилось с использованием химически модифицированных природных материалов (таких, как резина , нитроцеллюлоза , коллаген , галалит) и, наконец, пришло к полностью синтетическим молекулам (бакелит , эпоксидная смола , поливинилхлорид , полиэтилен и другие).

Паркезин являлся торговой маркой первого искусственного пластика и был сделан из целлюлозы, обработанной азотной кислотой и растворителем. Паркезин часто называли искусственной слоновой костью . В 1866 году Паркс создал фирму Parkesine Company для массового производства материала. Однако, в 1868 году компания разорилась из-за плохого качества продукции, так как Паркс пытался сократить расходы на производство. Преемником паркезина стал ксилонит (другое название того же материала), производимый компанией Даниэля Спилла , бывшего сотрудника Паркса, и целлулоид, производимый Джоном Весли Хайатом .

Типы пластмасс

В зависимости от природы полимера и характера его перехода из вязкотекучего в стеклообразное состояние при формовании изделий пластмассы делят на

  • Термопласты (термопластичные пластмассы ) - при нагреве расплавляются, а при охлаждении возвращаются в исходное состояние.
  • Реактопласты (термореактивные пластмассы ) - отличаются более высокими рабочими температурами, но при нагреве разрушаются и при последующем охлаждении не восстанавливают своих исходных свойств.

Получение

Производство синтетических пластмасс основано на реакциях полимеризации , поликонденсации или полиприсоединения низкомолекулярных исходных веществ, выделяемых из угля , нефти или природного газа . При этом образуются высокомолекулярные связи с большим числом исходных молекул (приставка «поли-» от греческого «много», например этилен-полиэтилен).

Методы обработки

  • Литьё/литьё под давлением
  • Прессование
  • Виброформование
  • Вспенивание
  • Отливка
  • Сварка

Механическая обработка

Пластические массы, по сравнению с металлами, обладают повышенной упругой деформацией , вследствие чего при обработке пластмасс применяют более высокие давления, чем при обработке металлов . Применять какую-либо смазку, как правило, не рекомендуют; только в некоторых случаях при окончательной обработке допускают применение минерального масла . Охлаждать изделие и инструмент следует струей воздуха.

Пластические массы более хрупки, чем металлы, поэтому при обработке пластмасс режущими инструментами надо применить высокие скорости резания и уменьшать подачу. Износ инструмента при обработке пластмасс значительно больше, чем при обработке металлов, почему необходимо применять инструмент из высокоуглеродистой или быстрорежущей стали или же из твердых сплавов. Лезвия режущих инструментов надо затачивать, по возможности, более остро, пользуясь для этого мелкозернистыми кругами.

Пластмасса может быть обработана на токарном станке , может фрезероваться . Для распиливания может применяться ленточные пилы , дисковые пилы и карборундовые круги.

Сварка

Соединение пластмасс между собой может осуществляться механическим путем с помощью болтов, заклепок, склеиванием, растворением с последующим высыханием, а также при помощи сварки. Из перечисленных способов соединения только при помощи сварки можно получить соединение без инородных материалов, а также соединение, которое по свойствам и составу будет максимально приближено к основному материалу. Поэтому сварка пластмасс нашла применение при изготовлении конструкций, к которым предъявляются повышенные требования к герметичности, прочности и другим свойствам.

Процесс сварки пластмасс состоит в образовании соединения за счет контакта нагретых соединяемых поверхностей. Он может происходить при определенных условиях:

  1. Повышенная температура. Ее величина должна достигать температуры вязкотекучего состояния.
  2. Плотный контакт свариваемых поверхностей.
  3. Оптимальное время сварки - время выдержки.

Также следует отметить, что температурный коэффициент линейного расширения пластмасс в несколько раз больше, чем у металлов, поэтому в процессе сварки и охлаждения возникают остаточные напряжения и деформации, которые снижают прочность сварных соединений пластмасс.

На прочность сварных соединений пластмасс большое влияние оказывают химический состав, ориентация макромолекул, температура окружающей среды и другие факторы.

Применяются различные виды сварки пластмасс:

  1. Сварка газовым теплоносителем с присадкой и без присадки
  2. Сварка экструдируемой присадкой
  3. Контактно-тепловая сварка оплавлением
  4. Контактно-тепловая сварка проплавлением
  5. Сварка в электрическом поле высокой частоты
  6. Сварка термопластов ультразвуком
  7. Сварка пластмасс трением
  8. Сварка пластмасс излучением
  9. Химическая сварка пластмасс

Как и при сварке металлов, при сварке пластмасс следует стремиться к тому, чтобы материал сварного шва и околошовной зоны по механическим и физическим свойствам мало отличался от основного материала. Сварка термопластов плавлением, как и другие методы их переработки, основана на переводе полимера сначала в высокоэластическое, а затем в вязкотекучее состояние и возможна лишь в том случае, если свариваемые поверхности материалов (или деталей) могут быть переведены в состояние вязкого расплава. При этом переход полимера в вязкотекучее состояние не должен сопровождаться разложением материала термодеструкцией.