Характеристики сшитого полиэтилена

Характеристики сшитого полиэтилена

Сшитый, или сверхмолекулярный, полиэтилен является наиболее плотной модификацией продукта полимеризации этилена, имеющей сетчатую молекулярную структуру с дополнительными межмолекулярными связями. Обозначается аббревиатурой PEX, где PE – «полиэтилен», а X – значок, обозначающий сшивку. Технические характеристики сшитого полиэтилена поистине уникальны, так как позволяют использовать его в областях, недоступных для несшитых образцов.

Особенности строения

Обычный полиэтилен ПНД получают под воздействием низкого давления в присутствии различного вида катализаторов. Он имеет крупные полимерные молекулы с большим количеством боковых ответвлений, большинство из которых находится в «свободном плавании» в межмолекулярном пространстве.

Процесс «сшивки» дает дополнительные боковые связи, создающие межмолекулярную сетку – особенно прочную структуру, напоминающую кристаллическую решетку твердых веществ. При различных технологиях сшивания получается вещество с большим или меньшим количеством этих связей, а значит и более или менее прочное:

  • PEx a – пероксидный сшитый полиэтилен, получаемый в присутствии перекиси водорода, имеет наибольший процент сшивки, у которого количество сшитых молекул достигает 85 %,
  • PEx b – силановый полимер, который наиболее распространен и применим в широком перечне изделий, имеет до 70 % связанной структуры,
  • PEx c получают радиационным способом со сшивкой до 60 % молекул,
  • PEx d создается в присутствии азота, требует достаточно сложных условий протекания реакции и дает 70 % сшивки.

При этом PEx a, получаемый более дорогим способом, имеет наибольшую трещиностойкость, ударопрочность и самую высокую температуру плавления.

ВАЖНО! Высокопроцентная сшивка дает более твердые и менее пластичные изделия, что не определяет ее как наилучшую, а просто позволяет получать качественно различные материалы для изготовления изделий разного назначения.

Основные свойства

Сшитый полиэтилен по техническим характеристикам не уступает многим твердым веществам, а некоторые из них даже превосходит по стойкости к различным разрушителям и длительности срока эксплуатации.

Технический перечень

  • Плотность – 940 кг/м 3 ,
  • Температура плавления – +200 0 C,
  • Горение при температуре +400 0 C с разложением на углекислый газ и воду,
  • Растяжение на разрыв, определяющее механическую прочность, колеблется от 350-ти до 800 %,
  • Очень высокий уровень гибкости,
  • Сохранение ударопрочности при отрицательных температурах до -50 0 C,
  • Теплопроводность – 0,38 Вт/мК,
  • Срок эксплуатации в стандартных условиях – более 50-ти лет.

Преимущества

Изделия из сшитого полиэтилена обладают следующими возможностями:

  • Не реагируют с кислотами, щелочами, большим перечнем органических растворителей,
  • Имеют высокую прочность на разрыв и растяжение,
  • Не растрескиваются при колебаниях температур,
  • Не разрушаются биологическим способом,
  • Имеют отличные диэлектрические свойства,
  • Легко выдерживают высокие температуры, в частности кипение воды.

ИНТЕРЕСНО! Трубы из PEX выдерживают многократные заморозки и имеют повышенную пропускную способность, на 20-30 % превышающую этот показатель для других труб.

Кроме этого, PEX – трубы не только прочны сами по себе, но также дают очень прочные межтрубные соединения. Этот факт позволяет использовать их для устройства трубных коммуникаций в сейсмоопасных зонах.

Недостатки

Для сшитого полиэтилена остаются верными недостатки практически всех видов ПЭ, хотя и становятся более сглаженными:

  • Неустойчивость перед ультрафиолетовым излучением, при долгом воздействии которых материал начинает медленно разрушаться, становится хрупким;
  • Разрушающее действие кислорода при проникновении внутрь молекулярной структуры вещества

Эти проблемы решаются путем физической защиты изделий либо добавки специальных защитных веществ на этапе создания PEX-продукции.

Применение

Модифицированные полиэтиленовые продукты со сшитой структурой молекул являются материалами нового поколения. Благодаря своим свойствам они находят очень широкое применение в изготовлении изделий для бытовых либо производственных нужд:

  • В производстве напорных труб как для холодного водоснабжения, так и для подачи горячей воды, применяемых для малоэтажек либо многоквартирных домов с большим количеством потребителей,
  • Для газопроводных систем, транспортирующих природный газ под землей,
  • Для создания отопительных труб, в частности в системах теплого пола,
  • В производстве соединительных элементов для отопительных и коммуникативных ПЭ трубопроводов: фитингов, заглушек и т.п.,
  • Для наиболее прочных изоляций кабелей высокого напряжения,
  • При изготовлении различных стройматериалов, технических деталей, элементов приборов и аппаратов.

Трубы из сшитого полиэтилена для отопления

Для проектирования системы отопления можно выбрать трубы из сшитого полиэтилена. Они относятся к полимерным материалам, но различаются по характеристикам и свойствам от ПВХ или полипропилена. Перед выбором труб нужно изучить их эксплуатационные качества, производителей, особенности монтажа.

  1. Особенности труб для отопления из сшитого полиэтилена
  2. Достоинства сшитого полиэтилена
  3. Основные недостатки материала
  4. Технические характеристики изделий
  5. Конструкция и метод производства трубы PEX
  6. Полиэтиленовая труба PE-RT
  7. Трубы для отопления Rehau
  8. Трубы Valtec
  9. Трубы Uponor
  10. Российские трубы Бир Пекс
  11. Монтаж труб отопления из сшитого полиэтилена
  12. На что обратить внимание при выборе труб

Особенности труб для отопления из сшитого полиэтилена

Разница между простым и сшитым полиэтиленом для отопления заключается в формировании устойчивых внутренних связей во время производства. Поперечные молекулярные соединения обеспечивают изделию механическую прочность, устойчивость к высоким температурам. Одновременно сохраняются преимущества простого полиэтилена, и его недостатки. Эти особенности сшитого полиэтилена нужно учитывать при разработке отопительной системы.

Достоинства сшитого полиэтилена

Сшитый полиэтилен для отопления обладает всеми преимуществами полимерных изделий – не подвержен коррозии, имеет небольшую удельную массу, гладкие внутренние стенки не дают образоваться отложениям из карбоната кальция, магния, солей. При правильном монтаже и эксплуатации отопление из сшитого полиэтилена прослужит долго. Главное – соблюдать температурный режим и контролировать давление системы.

  • Рабочая температура теплоносителя до +90°С. В некоторых моделях допускается кратковременное температурное воздействие до +100°С.
  • Минимальное значение температурного расширения. Во время проектирования теплоснабжения не нужно предусматривать компенсационные кольца, как для труб из полипропилена.
  • Выбор способов соединения – электросварочные, прессовочные или обжимные фитинги. Метод зависит от условий монтажа и бюджета.
  • Небольшой вес. Упрощается транспортировка и монтаж.
Читайте также:
Теплицы из поликарбоната своими руками: фото, как сделать зимний парник, построить из дерева, чертежи, этапы

Ярко выражен эффект памяти формы. После механического или теплового воздействия изделие стремится вернуться в исходную форму.

Основные недостатки материала

Но несмотря на плюсы у труб из сшитого полиэтилена есть недостатки, которые нужно учитывать в отоплении. Главный – разрушение материала при воздействии ультрафиолета. Поэтому в разводке теплоснабжения нужно исключить прямое воздействие на магистраль солнечных лучей. Если для соединения применяются фитинги из латуни, материал отделки не должен разрушать этот металл.

  • Диффузия кислорода. Он проникает через стенки сшитого полиэтилена, попадает в теплоноситель. Обогащение воды кислородом ведет к разрушению металлических элементов системы – теплообменника, фитингов. Поэтому для теплоснабжения нужно выбирать модели с кислородным барьером из этиленвинилового спирта.
  • Ограниченность способа прокладки. Для отопления нужно выполнить два условия – защита от солнечных лучей и уменьшения провисания после запуска горячей воды. Поэтому полиэтиленовые трубы для отопления часто устанавливают на черновой пол.
  • Все недостатки скрытого монтажа. Для ремонта и обслуживания теплоснабжения придется демонтировать декоративное покрытие.

Из-за низкого коэффициента теплопроводности тепло в помещение от труб не передается. Но это можно считать достоинством, так как уменьшаются тепловые потери в трубопроводе при движении горячей воды.

Технические характеристики изделий

Каждый производитель старается сделать универсальные трубы для отопления и водоснабжения. Но учитывая свойства сшитого полиэтилена для отопления, невозможно адаптировать их для всех видов теплоснабжения. Ограничения – максимальная температура воды и давление.

Для примера можно сравнить технические характеристики моделей от известных производителей.

Параметр Rehau Valtec Uponor
Номинальное давление, Бар 10 8 10
Максимальная температура воды, °С 90 90 95
Максимально допустимое давление, Бар 12 10 12
Максимальная краткосрочная температура воздействия, °С 100 100 100
Теплопроводность, Вт/м*К 0,35 0,38 0,35
Минимальный радиус изгиба, d (диаметр) 5xd 5xd 4,5xd

Среднее значение веса одного погонного метра зависит от диаметра. Для 16 мм он равен 90 г, для 20 мм – 125 г. Для защиты от внешнего воздействия производители выпускают изделия с наружной оболочкой из полиэтилена низкой плотности. Температура плавления составляет +200°С, материал горит при +400°С. Он поддерживает процесс горения даже без влияния внешнего источника (пламени).

Конструкция и метод производства трубы PEX

Высокая кислородная проницаемость стала причиной модернизации стандартных труб из сшитого полиэтилена. Для защиты теплоносителя от обогащения кислородом в конструкции есть дополнительный слой. Он делается из этиленвинилового спирта (EVON) или алюминиевой фольги. Труба состоит из внутреннего слоя сшитого полиэтилена, клея, барьера EVON и наружной оболочки. Иногда для защиты от ультрафиолета поверхность покрывают лаковым составом.

Для изготовления разработано более 15 способов. Но массово используют только три. Основная характеристика – степень сшивания:

  • Физический PEX-C. На материал воздействуют рентгеновским излучением. Недостаток – обработка зависит от толщины стенки. Можно получить сшивание до 70 %.
  • Химический PEX-X или PEX-D. В производстве редко используют радикалы азота для получения трубы PEX-D из-за несовершенства технологии. Чаще применяют силановую обработку (PEX-X), в результате которой достигается степень сшивания до 65%.
  • Пероксидный метод PEX-A. Трудоемко в производстве, на материал воздействует высокая температура и перекись водорода. Сшивание – до 85 %.

Для изготовления могут использовать два вида сшитого полиэтилена – для внутреннего и внешнего слоя. Так повышают эксплуатационные качества.

Полиэтиленовая труба PE-RT

Для решения проблемы негативного воздействия ультрафиолета и повышения температурного предела был разработан новый материал – PE-RT. Во время производства в качестве мономера используют октен. Он образует пространственную «ветвистую» структуру. Это увеличивает термостойкость и прочность.

Однако использовать их для системы теплоснабжения не рекомендуется по таким причинам:

  • Несмотря на повышенную термостойкость и предел температуры воды до +110°С, при максимальном температурном воздействии происходит ускорение процесса разрушения.
  • Для сохранения эксплуатационных качеств средняя температура воды не должна превышать +60°С.
  • Небольшой срок эксплуатации.

Может применяться для радиаторных подводок, но при условии, что температура воды не превышает +60°С. Это актуально при необходимости открытого монтажа магистрали, когда скрыть отдельный участок невозможно.

Трубы для отопления Rehau

Компания Rehau занимается изготовлением труб из сшитого полиэтилена пероксидным методом. Диаметр варьируется от 16,2 до 40 мм. Они поставляются в отрезках или бухтах. Преимущество – можно купить все комплектующие для установки теплоснабжения (фитинги, фиксаторы поворота, запорную и регулирующую арматуру, фиксирующие желоба).

  • STABIL, (PE-X/AI/PE). Кислородный барьер из алюминиевой фольги. Обладает пониженным коэффициентом температурного расширения (0,026 мм/м*К). Однако теплопроводность равна 0,45 Вт/м*К.
  • Flex (RAU-PE-Xa). Отличие от Stabil – повышен коэффициент температурного расширения (0,15 мм/м*К). Возможна поставка изделий нестандартного диаметра 63 мм.
  • Pink (RAU-PE-Xa). От Flex отличается только цветом.

Для защиты от воздействия окружающей среды можно купить трубы с наружной изоляцией из полиэтилена низкой плотности или экструдированного вспененного полиэтилена.

Читайте также:
Шторы на кухню с низкими потолками - особенности выбора и детали

Трубы Valtec

Производственная компания Valtec предлагает трубы PEX-EVON, изготовленные силановым способом. Можно выбирать только два диаметра – 16 и 20 мм. Для монтажа рекомендуется использовать пресс-фитинги компании VTm.200, обжимные соединители VTc.4410 и VTc.709.

Монтаж можно делать только при температуре не ниже +10°С. Возможно восстановление заломленного участка с помощью строительного фена. Но тогда максимально допустимое давление должно быть снижено на 20 %. Альтернатива – замена дефектного участка, используя муфты.

Трубы Uponor

Сшитый полиэтилен для отопления компании Uporon рекомендуются для организации радиаторного обогрева. Трубы изготавливаются из полиэтилена PE-Xa. В качестве диффузионного барьера используется сополимер этилена и винилового спирта. Состав разработан компанией, с учетом требований к соединениям труб.

Для отопления Uporon предлагает такие модели:

  • Comfort Pipe Plus. Разрабатывался специально для систем теплоснабжения. Диаметры и толщины стенок – 16*2, 20*2 и 25*2,3 мм. Рабочее давление – 6 Бар.
  • Radi Pipe (Eval). Имеют больший ассортимент по диаметрам – 16-63 мм. Толщина стенки варьируется от 2 до 5,8 мм.

Для соединения рекомендуется использовать оригинальные фитинги Q&E и PPSU. Для первых нужно приобрести специальные кольца.

Российские трубы Бир Пекс

Компания «Бир Пекс» – это российский производитель, который освоил технологию изготовления пекс трубы для отопления. Собственные производственные линии позволяют своевременно реагировать на изменения рынка. Материал – PE-Xb. Особенность продукции – увеличенная толщина стенки.

  • Премиум. Соответствуют 6 классу эксплуатационных характеристик. Для открытого монтажа можно использовать Премиум УФ-стоп.
  • Стандарт. Хороший вариант для организации автономного отопления. Пятый класс эксплуатационных характеристик. Максимальная температура воды в системе – +95°С.

Компания предлагает оригинальные компрессионные и напрессовочные фитинги Eagle.

Монтаж труб отопления из сшитого полиэтилена

Для установки и соединения труб рекомендуется использовать фитинги того же производителя. При составлении схемы нужно минимизировать число соединений, чтобы повысить надежность системы. Инструменты – линейка, рулетка, труборез, расширитель для фитингов, специальные зажимные ножницы. Перед началом работ нужно попробовать сделать несколько соединений на обрезках.

Советы по монтажу:

  • Если температура на улице ниже +10°С, трубы должны пролежать в помещении с комнатной температурой до окончательного нагрева.
  • Для скрытого монтажа использовать защитные ниши или скорлупы. Их размер должен быть больше сечения труб для компенсации линейного расширения.
  • Доступ к механическим соединителям. Установить ревизионные люки.
  • После сборки системы сделать пробный запуск.

Отопление должно проработать 2-3 суток. После этого проверяется целость магистралей, формируется цементная стяжка, устанавливаются защитные декоративные материалы.

На что обратить внимание при выборе труб

При выборе труб рекомендуется проверить:

  • Цветовая маркировка. Красная полоса обозначает возможность использования в системе теплоснабжения.
  • Заводская маркировка. Должно быть название производителя, модель, дата выпуска.
  • Замерить диаметр стенки, он должен быть не менее 2 мм.
  • На торце слои не должны расслаиваться.

Во избежание покупки подделки нужно посещать строительные супермаркеты или специализированные магазины. Качество и долговечность систем отопления из труб PEX зависит от качества материала, соблюдения технологии монтажа системы отопления и условий эксплуатации.

Тестовое сравнение труб PEX и PE-RT в системах отопления на видео:

Тот самый. Главный эксперт сайта. Собирательный персонаж, по именем которого пишут лучшие эксперты компании “Техстройполимер+”, включая некоторых руководителей.

Особенности сшитого полиэтилена для производства труб и сфера их применения

Трубы из сшитого полиэтилена являются хорошей альтернативой стальным коммуникациям в частном домостроительстве. Сшитый полиэтилен – это продукт высокотехнологических производств, когда усилиями ученых и производственников создаются материалы с уникальными свойствами. Полимерные коммуникации выдерживают нагрузки для водяной отопительной системы, они безопасны для водопровода, имеют большой срок службы.

Технические характеристики сшитого полиэтилена

Оптимальная температура эксплуатации в отопительных системах 90 градусов при 6 атмосферах рабочего давления. Эти параметры гарантируют срок службы трубопровода до 50 лет.

Обратите внимание! Для сравнения – обычный полиэтилен начинает деформироваться при температуре выше 40 градусов.

Максимальная температура теплоносителя до 120 градусов (без негативных последствий), минимальная -50 градусов. Причем, благодаря эластичности материала, трубы из сшитого полиэтилена не разрушаются от расширения замерзшей в них воды. Они отлично зарекомендовали себя в классическом водяном отоплении индивидуального дома. Здесь температурный режим и давление (небольшое) способствуют их длительной безаварийной эксплуатации.

Обратите внимание! Полиэтиленовые трубы нельзя использовать при паровой системе отопления.

Технические характеристики трубы из сшитого полиэтилена минимального диаметра (16 мм):

  • вес погонного метра 110 г;
  • стенка трубы 2мм;
  • объем жидкости, которую во время работы содержит 1 метр коммуникаций, составляет около 113 мл;
  • плотность полиэтилена 940 кг/м³;
  • теплопроводность — 0.39 Вт/мК.

Загорается сшитый полиэтилен при температуре около 400 градусов, при 200 градусах начинает плавиться.

Различают трехслойные трубы и пятислойные. Многослойность полиэтиленовых труб объясняется их неустойчивостью к ультрафиолетовому излучению и способностью пропускать кислород. Эксплуатация незащищенных труб на свету приводит к их быстрому износу. Способность пропускать кислород делает полиэтиленовые коммуникации опасными для стальных элементов. Кислород является сильнейшим окислителем и приводит к активной коррозии металлов.

Трехслойные трубы имеют следующее строение:

  • внутренний полиэтиленовый слой;
  • клей;
  • защитный слой – кислородный барьер.

Пятислойные имеют два слоя клея, два (внутренний и внешний) слоя полиэтилена и в середине защитный слой от проникновения кислорода. Соответственно, чем сложнее структура трубы, тем надежнее ее защита и тем больше цена.

Читайте также:
Электрический котел бьет током через воду

Производство труб из сшитого полиэтилена

Сшитый полиэтилен – это продукт современных технологий химической промышленности. Создается высокотехнологичный материал из органического полимера этилена, путем «сшивания» исходного сырья на молекулярном уровне.

Молекула полиэтилена представляет собой очень длинную цепочку соединенных последовательно молекул этилена. Сшивание происходит путем инициации поперечных связей между длинными (полимерными) молекулами. Схематично это можно представить как скрепление отдельных волокон в крепкую сеть. На выходе получается сшитый полиэтилен – материал с особо прочными физическими и химическими характеристиками.

Различают следующие виды сшитого полиэтилена для труб, в зависимости от особенностей технологического процесса:

  • PEX-A – материал, полученный при использовании пероксида водорода для инициации поперечных связей. Такие трубы обладают лучшими характеристиками устойчивости к нагрузкам среди всех разновидностей. Сшивание пероксидом позволяет скрепить до 90% молекул. Трубы отличаются повышенной эластичностью и долговременной молекулярной памятью. При разматывании бухты они быстро выпрямляются и хорошо держат форму. На изгибах (в пределах допустимых норм и соблюдении технологии) не заламываются.
  • PEX-B – сшитый полиэтилен для труб, который получают при использовании силановых полимеров. Сшивка силаном дает около 80% скрепления молекул исходного полимера. Производственный процесс проходит в два этапа. На первом полимер насыщается силаном, на втором – насыщается дополнительной водой (гидратируется). Трубы не уступают по прочности пероксидным, но менее эластичны и хуже восстанавливают первоначальную форму.
  • PEX-C – эту марку получают технологией, которая использует радиоактивное излучение для сшивки полимера. Здесь выход поперечных связей в готовом материале составляет около 60% от общего числа возможных. В процессе материал бомбардируется электронами. Выходные характеристики материала зависят от пространственной ориентации при производстве. Трубы получаются не слишком гибкими, склонными к заломам. Заломы устранить можно только с помощью соединительной муфты.
  • PEX-D – в производстве этого полимера применяется азот. Полезный выход здесь около 70%, что больше, чем у PEX-C. Однако эта технология самая сложная в практической реализации и производители от ее использования постепенно отказываются.

Обратите внимание! Лучшими по эксплуатационным характеристикам являются трубы марки PEX-A. Лучшее соотношение ценакачество у труб PEX-B. Именно они пользуются наибольшей популярностью у потребителей.

Ведущими производителями на рынке полимерной трубной продукции являются страны Европы – Швеция и Германия. На востоке конкуренцию им составляет Израильская химическая промышленность. В России налажен собственный выпуск полиэтиленовых прошитых материалов. Диаметр труб варьируется от 10 мм до 250. Первопроходцами в этой сфере были шведы, они и дали название трубам РЕХ в середине прошлого века.

Сфера применения

В промышленных масштабах трубы из сшитого полиэтилена находят мало применения, поскольку их диаметр ограничен максимумом в 250 мм и ограниченными возможностями эксплуатации при усиленных нагрузках. В индивидуальном строительстве использование сшитого полиэтилена находит широкое применение в монтаже:

  • отопительных коммуникаций;
  • в холодном и горячем водоснабжении.

Популярны трубы из сшитого полиэтилена для устройства теплого пола. Этот материал легок в монтаже, не требует специальных навыков или сложного оборудования, долговечен и надежен. Для отопительных систем используют только трубные материалы с защитным слоем.

При выборе труб и фитингов для монтажа коммуникаций водоснабжения или отопительных систем следует ориентироваться на рекомендации производителей, поскольку в документации всегда указывается направление использования и допустимые параметры эксплуатации.

Обратите внимание! Вся трубная продукция подробно маркируется на внешней стороне.

На маркировке указывается:

  • способ производства;
  • дата выпуска (до недели);
  • толщина стенки и диаметр;
  • допустимые параметры эксплуатации;
  • отметка о проверке качества.

Каждый производитель предлагает фитинги для монтажа своей продукции. Использование родных материалов является залогом надежного соединения и долговременной эксплуатации, поскольку при производстве труб и фитингов используется один процесс.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж труб из сшитого полиэтилена проводят только с использованием фитингов. Здесь не применяют сварку, как в работе с другими полимерными трубами.

Обратите внимание! Благодаря эластичности полиэтиленовых труб, удается сократить число используемых фитингов до минимума. Это удешевляет процесс сборки. Залогом оптимального варианта монтажа является грамотный проект на предварительном этапе.

Распространены два способа соединения полиэтиленовых трубопроводов:

  • компрессионный – с использованием накидной, затягивающей гайки;
  • напрессовочный – с использование специальной пресс-гильзы.

Для компрессионных фитингов потребуется два разводных ключа или набор гаечных. Для напрессовочных нужен специальные инструменты – пресс-клещи и расширитель, которые будут соответствовать диаметру ваших труб. Купить их можно в комплекте с трубами и фитингами, фирменные от производителя. Но дешевле использовать прокатный инструмент.

Для подготовительных работ потребуется инструмент для резки труб. Здесь лучше не экономить и использовать профессиональный труборез. Только таким инструментом можно получить качественный, пригодный для дальнейшей работы, срез. Это должен быть строго перпендикулярный направляющей оси срез, без заусенец, с недеформированной окружностью.

Монтаж компрессионного фитинга выглядит следующим образом:

  • на подготовленную трубу надевают открученную от фитинга накидную гайку;
  • далее фиксируют разрезное кольцо в 1 см от края;
  • внутрь трубы вставляют штуцер фитинга;
  • подвигают гайку на кольцо и затягивают ее ключами (одним удерживают фитинг, вторым затягивают гайку).

Напрессовочное соединение является неразъемным. Порядок действий следующий:

  • на трубу надевают обжимную гильзу;
  • расширяют диаметр разреза до размеров штуцера;
  • вставляют штуцер;
  • натягивают гильзу и запрессовывают ее пресс-клещами.
Читайте также:
Установка капельника под металлочерепицу. Зачем нужны капельники для металлочерепицы и как их установить — инструкция

Напрессовочное соединение обладает повышенной прочностью, его используют при монтаже отопительных систем и систем горячего водоснабжения.

Что такое сшитый полиэтилен и каким он бывает?

  1. Характеристики
  2. Сферы применения
  3. Обзор видов
  4. Сравнение с другими материалами
  5. Производители
  6. Как выбрать?

Сшитый полиэтилен – что это такое, как применяется, лучше ли он полипропилена и металлопластика, каков срок его службы и другие характеристики, отличающие этот вид полимеров? Эти и другие вопросы возникают у тех, кто планирует замену труб. Пребывая в поисках оптимального материала для прокладки коммуникаций в доме или на даче, сшитый полиэтилен точно не стоит сбрасывать со счетов.

Характеристики

Долгое время полимерные материалы пытались избавить от их главного недостатка — повышенной термопластичности. Сшитый полиэтилен являет собой пример победы химических технологий над прежними недочётами. Материал обладает модифицированной сетчатой структурой, образующей дополнительные связи в горизонтальной и вертикальной плоскости. В процессе сшивки материал приобретает высокую плотность, не деформируется при термическом воздействии. Его относят к термопластам, изделия производят по ГОСТу 52134-2003 и ТУ.

Основные технические характеристики материала включают следующие параметры:

  • масса — примерно 5,75-6,25 г на 1 мм толщины изделия;
  • прочность на разрыв – 22-27 МПа;
  • номинальное давление среды – до 10 бар;
  • плотность – 0,94 г/м3;
  • коэффициент теплопроводности – 0,35-0,41 Вт/м°С;
  • температура эксплуатации – от −100 до +100 градусов;
  • класс токсичности продуктов, испаряемых при горении, – Т3;
  • показатель горючести – Г4.

Стандартные размеры варьируются от 10, 12, 16, 20, 25 мм до максимальных значений в 250 мм. Такие трубы подходят и для прокладки водопровода, и для канализационных сетей. Толщина стенок составляет 1,3-27,9 мм.

Маркировка материала в международной классификации выглядит так: PE-X. В российской чаще всего используют обозначение ПЭ-С. Он выпускается в отрезках прямого типа, а также свёрнутым в бухты или на катушках. Срок службы сшитого полиэтилена и изделий из него достигает 50 лет.

Производство труб и оболочек из этого материала выполняется путём обработки в экструдере. Полиэтилен проходит через формующее отверстие, подаётся в калибратор, проходя охлаждение с применением потоков воды. После окончательной формовки заготовки нарезаются согласно заданному размеру. Изготовление труб из PE-X может осуществляться несколькими методами.

  1. PE-Xa. Материал, сшитый пероксидным способом. Он имеет равномерную структуру, содержащую значительную долю сшитых частиц. Такой полимер безопасен для здоровья человека и окружающей среды, обладает высокой прочностью.
  2. PE-Xb. В трубах с такой маркировкой используется силановый метод сшивки. Это более жёсткий вариант материала, но такой же прочный, как пероксидный аналог. Если речь идёт о трубах, стоит проверить гигиенический сертификат изделия — не все виды PE-Xb рекомендованы к использованию в бытовых сетях. Чаще всего из него изготавливают оболочку кабельной продукции.
  3. PE-Xc. Материал, полученный из радиационного сшитого полиэтилена. При этом методе производства изделия получаются достаточно жёсткими, но наименее прочными.

Важно учитывать, что в бытовых сферах при прокладке коммуникаций предпочтение чаще всего отдаётся изделиям типа PE-Xa, наиболее безопасным и долговечным. Если основным требованием является прочность, стоит обратить внимание на сшивку силановым методом — такой полиэтилен лишён некоторых недостатков пероксидного, долговечен и прочен.

Сферы применения

Использование сшитого полиэтилена ограничено лишь несколькими сферами деятельности. Из материала производят трубы для радиаторного отопления, для тёплого пола или водоснабжения. Их разводка на большие расстояния требует прочного основания. Именно поэтому основное распространение материал получил при работе в составе систем со скрытым способом монтажа.

Кроме того, помимо напорной подачи среды, такие трубы хорошо подходят для технической транспортировки газообразных веществ. Сшитый полиэтилен — один из основных материалов, применяемых в прокладке подземных газопроводов. Также из него изготавливают полимерные детали приборов, некоторые виды строительных материалов.

Применяется он и в кабельном производстве как основа для защитных рукавов в сетях высокого напряжения.

Обзор видов

Сшивка полиэтилена стала необходимой из-за его особенностей, напрямую связанных с высоким уровнем тепловых деформаций. Новый материал получил принципиально иную структуру, обеспечив более высокую прочность и надёжность изготавливаемым из него изделиям. Прошитый полиэтилен имеет дополнительные молекулярные связи, обладает эффектом памяти. После незначительной тепловой деформации он восстанавливает прежние характеристики.

Серьёзной проблемой долгое время являлась и кислородопроницаемость сшитого полиэтилена. При попадании этого газообразного вещества в теплоноситель, в трубах образуются стойкие коррозионные соединения, что очень опасно при использовании металлических фитингов или других элементов из чёрных металлов, которыми соединяется система при монтаже. Современные материалы лишены и этого недостатка, поскольку содержат внутренний кислородонепроницаемый слой из алюминиевой фольги или EVON.

Также для этих целей может использоваться лаковое покрытие. Трубы с кислородным барьером более устойчивы к таким влияниям, их допускается использовать в сочетании с металлическими.

При изготовлении сшитого полиэтилена может применяться до 15 разных способов, влияющих на конечный результат. Основное различие в них заключается в способе воздействия на материал. Он влияет на степень сшивания и некоторые другие характеристики. Наиболее часто используются всего 3 технологии.

  • Физическая или основанная на воздействии на молекулярную структуру полиэтилена радиационным облучением. Степень сшивания достигает 70%, что выше среднего уровня, но значительное влияние здесь оказывает толщина стенок полимера. Такие изделия маркируют как PEX-C. Их основное отличие — неравномерность соединения. Технология производства не применяется в странах ЕС.
  • Силанольносшитый полиэтилен получают при химическом соединении силана с основой. В современной технологии B-Monosil для этого создаётся соединение с пероксидом, ПЭ, а затем подаётся на экструдер. Это обеспечивает равномерность сшивки, существенно повышает её интенсивность. Вместо опасных силанов в современном производстве применяются вещества органосиланиды с более безопасной структурой.
  • Пероксидный метод сшивки полиэтилена также предусматривает химическое соединение компонентов. В процессе задействовано сразу несколько веществ. Это гидропероксиды и органические пероксиды, добавляемые в полиэтилен при его плавлении до экструдирования, что позволяет получить сшивку до 85%, обеспечить её полную равномерность.
Читайте также:
Уход за драценой в домашних условиях – гид с 20 фото и пошаговыми инструкциями

Сравнение с другими материалами

Выбирая, что лучше – сшитый полиэтилен, полипропилен или металлопластик, потребитель должен учитывать все плюсы и минусы каждого материала. Переход в домашней системе водоснабжения или отопления на PE-X не всегда целесообразен. Материал не имеет армирующего слоя, который есть в металлопластике, но он легко выдерживает неоднократное замораживание и нагревание, тогда как его аналог при таких условиях эксплуатации придёт в негодность, треснув по стенкам. Преимуществом является и высокая надёжность сварного шва. Металлопласт часто расслаивается в процессе эксплуатации, при давлении среды выше 40 бар его просто разрывает.

Полипропилен — материал, долгое время рассматривавшийся как безальтернативная замена металлу в частном домостроении. Но этот материал очень капризен в монтаже, при понижении атмосферных температур собрать линию качественно довольно сложно. При ошибках в сборке неизбежно будет ухудшаться проходимость труб, появятся протечки. ПП-изделия не подходят для укладки в стяжку пола, скрытой проводки в стенах.

Сшитый полиэтилен лишён всех этих недостатков. Материал поставляется в бухтах по 50-240 м, что позволяет заметно сократить количество фитингов при монтаже. Труба имеет эффект памяти, восстанавливает исходную форму после её искажения.

Благодаря гладкой внутренней структуре стенки изделий способствуют снижению риска образования отложений. Монтируются трассы из сшитого полиэтилена холодным способом, без нагрева и пайки.

Если рассматривать все 3 вида пластиковых труб в сравнении, можно сказать, что всё зависит от условий эксплуатации. В городском жилье с магистральной подачей воды и тепла лучше ставить металлопластик, хорошо адаптированный под широкий диапазон рабочего давления и постоянный температурный режим. В загородном домостроении лидерство при прокладке коммунальных систем сегодня прочно удерживает сшитый полиэтилен.

Производители

Среди представленных на рынке брендов можно найти немало известных фирм, выпускающих трубы PE-X с применением разных технологий. Самые известные из них заслуживают особого внимания.

  • Rehau. Производитель использует пероксидную технологию сшивки полиэтилена, выпускает трубы диаметром 16,2-40 мм, а также необходимые комплектующие для их монтажа. Кислородный барьер в виде алюминиевой фольги есть у серии Stabil, она же имеет самый низкий коэффициент температурного расширения. В серии Flex есть трубы нестандартного диаметра до 63 мм.

  • Valtec. Ещё один признанный лидер рынка. В производстве используется силановый метод сшивки, доступный диаметр труб – 16 и 20 мм, монтаж осуществляется обжимным способом. Изделия считаются надёжными, ориентированы на прокладку внутренних скрытых коммуникаций.

  • Uponor. Производитель изготавливает продукцию с диффузионным барьером на полимерной основе. Для систем теплоснабжения предназначена продукция Radi Pipe с диаметром до 63 мм и увеличенной толщиной стенок, а также линейка Comfort Pipe Plus с рабочим давлением до 6 бар.

Это основные производители, известные далеко за пределами РФ. У продукции международных фирм есть масса достоинств: она сертифицирована по более строгим стандартам, соответствует гигиеническим нормам. Но стоимость таких изделий существенно выше предложений китайских малоизвестных брендов или российских компаний.

В РФ производством сшитого полиэтилена занимаются следующие предприятия: «Этиол», «Пкп Ресурс», «Ижевский завод пластмасс», «Нелидовский завод пластических масс».

Как выбрать?

Выбор изделий из сшитого полиэтилена чаще всего осуществляется перед прокладкой внутренних и наружных коммуникаций. Если речь идёт о трубах, рекомендуется уделить внимание следующим параметрам.

  1. Визуальные свойства. Не допускается наличие шероховатостей на поверхности, утолщений, искажающих или нарушающих установленную толщину стенок. К дефектам не относятся минимальная волнистость, продольные полосы.
  2. Равномерность прокрашивания материала. Он должен иметь однородный цвет, поверхность без пузырей и трещин, посторонних частиц.
  3. Способ производства. Наилучшими свойствами обладает сшитый полиэтилен, изготовленный пероксидным методом. У силановой продукции нужно обязательно проверять гигиенический сертификат — он должен соответствовать стандартам питьевых или технологических трубопроводов.
  4. Характеристики. Они указываются в маркировке материала и изделий из него. Важно с самого начала разобраться, какие именно диаметр и толщина стенок трубы окажутся оптимальными. Наличие кислородного барьера обязательно, если труба используется в одной системе с металлическими аналогами.
  5. Температурный режим в системе. Сшитый полиэтилен хоть и имеет расчётные показатели термостойкости до 100 градусов Цельсия, всё же не предназначен для систем с температурой среды более +90 градусов. При повышении этого показателя всего на 5 пунктов срок службы изделий снижается в десятки раз.
  6. Выбор производителя. Поскольку сшитый полиэтилен — материал относительно новый, высокотехнологичный, лучше выбирать его у известных брендов. Среди лидеров — Rehau, Unidelta, Valtec.
  7. Стоимость продукции. Она ниже, чем у полипропилена, но всё равно достаточно высокая. Цена варьируется в зависимости от применяемого способа сшивки.

Учитывая все эти моменты, подобрать изделия из сшитого полиэтилена с нужными характеристиками можно без лишних хлопот.

Читайте также:
Устранить засор раковины на кухне и выбрать средство для очистки труб

В следующем видео рассказывается о монтаже изделий из сшитого полиэтилена.

Технические характеристики сшитого полиэтилена

Разнообразие труб для монтажа различных систем в квартире или доме прослеживается не только по материалу. Внутри каждой такой группы также имеются свои особенности. Изделия отличаются способом производства и объемом переносимых ими нагрузок. Классические чугунные трубы можно оставить без изменений или обновить, а также заменить на довольно большое число уступающих или превосходящих их по свойствам аналогов. Среди них и относительно дорогие стальные изделия, способные выдерживать температуру выше 100 градусов Цельсия при огромном давлении. При этом они довольно неустойчивы к деформациям при воздействии больших температур, что делает невозможным их использование в скрытом виде.

Однако наибольшую популярность сейчас приобретают более доступные по цене и по условиям монтажа трубы из сшитого полиэтилена. Они хороши для отопительных систем, для водоснабжения и водоотведения, для создания теплых полов. Рассмотрим сшитый полиэтилен: технические характеристики, метод производства, достоинства и недостатки, отмечаемые у материала.

Производство сшитого полиэтилена

Обычный полиэтилен (низкого давления) производится с участием особых катализаторов. Он отличается крупными молекулами с многочисленными боковыми ответвлениями, которые не всегда связаны с другими молекулами. Это сказывается на качестве конечного продукта.

Технология «сшивки», происходящая при участии потока электронов, позволяет соединить свободные ответвления, при этом возникают довольно крепкие боковые связи, формирующие нечто похожее на кристаллическую решетку более твердых материалов. Конечный продукт носит название PEx. PE – это сокращение от термина «полиэтилен», а «х» выполняет роль символа, обозначающего сшивку.

Существует несколько технологий, которые используются при сшивке:

  • тип а — это сшитый полимер, который производится при помощи перекиси водорода и называется пероксидный, ему свойственны самые высокие проценты сшивки — до 85;
  • тип b – силановый полиэтилен имеет коэффициент сшивки до 70% и наиболее популярен среди прочих видов;
  • тип c – при сшивке в 60% изготавливается радиационным методом;
  • тип d – сложен в производстве и имеет коэффициент сшивки 70%, для производства используют азот.

Характеристики изделий из сшитого полиэтилена

Сшитый полиэтилен, характеристики которого зависят от способа производства, чаще всего используется для производства труб. Важно понять, чем он так хорош и почему его стоит предпочесть всем прочим вариантам.

Трубы PEX обладают довольно высокой температурой плавления – этот процесс запускается только при +200 градусах Цельсия. Материал является горючим, для этого необходима температура около +400 градусов Цельсия. При этом он распадается на углекислый газ и воду, то есть совершенно нетоксичен.

При эксплуатации в условиях температур теплоносителя до 75 градусов этот материал готов служить около 50 лет. В условиях большого давления и 95-градусного теплоносителя срок службы ограничится 15 годами. При этом материал практически не подвержен деформации, так что его без опаски можно «замуровывать» под слой штукатурку в тех помещениях, где важна эстетическая составляющая.

Положительным моментом является и устойчивость материала к большинству известных растворителей. На него не действует бензин, ацетон, хлорированные аналоги. На него могут оказать воздействие только крайне сильные по своей природе окислители: производные галогенов, азотная кислота.

При соединении труб при помощи специальных фитингов можно создавать конструкции любой геометрической направленности. При этом металлические соединительные элементы не будут страдать от коррозии, поскольку этот фактор у полиэтиленовых труб отсутствует.

Прочность материала не страдает, даже если на поверхности трубы появились надрезы или прочие повреждения. Материал практически не истирается и не истончается. Кроме того, на его поверхности не возникают трещины. PEX сложно порвать или растянуть – этому мешает «память», возвращающая к прежнему виду, благодаря которой можно добиться прочного соединения линейной конструкции даже без обращения к фитингам.

Недостатки изделий

Естественно, что при ярко выраженных достоинствах этого универсального материала у него обнаруживаются и некоторые недостатки. Например, полиэтиленовые трубы крайне негативно реагируют на воздействие ультрафиолетового излучения, под которым они становятся более хрупкими. Кроме того, очень неблаготворно на них сказывается действие молекул кислорода внутри молекулярной решетки.

Эти проблемы не являются критическими для изделий из полиэтилена с модифицированной сшитой структурой молекул. Их можно решить или избавиться полностью при аккуратной доставке и эксплуатации с соблюдением всех технических норм. Специальные защитные вещества могут быть введены и еще на этапе производства, что еще больше облегчит жизнь хозяевам квартир и домов.

Трубы из полиэтилена PEX-A, PEX-B, PEX-C, PE-RT. | Особенности строения материалов.

Итак, сшитый полиэтилен (PEX) – это полиэтилен с большим молекулярным весом, получаемый из обычного полиэтилена низкого давления (ПНД) методом сшивания его линейных молекул с помощью ионизирующего излучения, органсилоксанов, пероксидов или азотных радикалов при высоком давлении, которое вызывает образование поперечных дополнительных связей. Эти связи усиливают сцепляющую связь молекулярных кластеров (ячеек) трубы.

В результате, такой молекулярной обработки получают сшитый полиэтилен (PEX) – специальный вид полиэтилена, который сохраняя все преимущества полиэтилена, имеет усиленную прочность, теплостойкость, не течет при нагреве. Применяется PEX для систем водоснабжения, трубопроводов, отопления. При эксплуатации в этих сферах PEX лучше своих конкурентов из полиэтилена.

Обычный полиэтилен начинает плавиться при температуре +110-130 градусов Цельсия. Но его использование необходимо и при более высоких температурах (для систем отопления и горячего водоснабжения). Поэтому были найдены способы получения полиэтилена с большим молекулярным весом.
В зависимости от используемого вида воздействия на ПНД материал – сшивка может быть физическая или химическая.

Читайте также:
Устройство полусухой стяжки пола инструкция по монтажу

Физическая сшивка методом рентгеновского облучения.

При физической сшивке получают сшитый полиэтилен PEX-C, такая труба обрабатывается облучением жесткими рентгеновскими лучами. Полученный таким образом сшитый полиэтилен обозначается PEX-C. Средний процент такой сшивки 78%. В результате этого способа сшивка материала по толщине трубы проходит неравномерно: у наружной поверхности самый большой процент сшивки молекул, а у внутренней — маленький. Заломы можно исправить только с помощью соединительных муфт. При изготовлении не используются дополнительные химические присадки улучшающие характеристики трубы. Повышенный риск возникновения микротрещин.

Химическая сшивка методом погружения в раствор.

При химической сшивке под воздействием химических веществ в молекулах полиэтилена идет замещение атомов водорода. В качестве одного из таких химических веществ применяют силан (так называемая силановая сшивка). Полиэтиленовая труба, выходя из экструдера, «принимает» силановую ванну, при этом сшивка идет от наружной и внутренней поверхностей вглубь стенки трубы. В результате процент сшивки у обеих поверхностей получается высокий, а в середине толщины трубы — низкий. Средний процент сшивки составляет приблизительно 75%. Такой материал принято обозначать РEХ-B. По свойствам гибкости такая труба менее гибкая, чем PEX-A. Заломы можно исправить только с помощью соединительных муфт. Высокий показатель давления трубы.

Химическая сшивка под высоким давлением с обработкой лазером.

К химическим способам сшивки относится также сшивка пероксидами, при которой полиэтилен предварительно равномерно смешивают с пероксидом. Сшивка происходит в экструдере в расплавленном состоянии посредством воздействия лазерного света под высоким давлением. Этот способ дает 85% сшивки. И самое главное – свойства материала одинаковы в любом месте, независимо от его толщины. Такой полиэтилен обозначают РEХ-A. Заломы у такой трубы можно с легкостью восстановить строительным феном, но показатель выдерживаемого давления чуть ниже чем PEX-B. По свойствам труба PEX-A самая эластичная и гибкая.

PEX трубы с усиленной прочностью и теплостойкостью.

РEХ-C и РEХ-B трубы применяются для отопления и водоснабжения, но поскольку материал имеет неоднородную структуру, есть некоторые ограничения, связанные с пластичностью и прочностью материала.

А вот трубы из РEХ-A при кратковременной пиковой температуре от -100 до +100 градусов Цельсия сохраняют свои теплофизические и прочностные свойства. Кроме того, сшитый полиэтилен РEХ-A обладает памятью формы. Это обозначает то, что испытав ту или иную нагрузку, материал восстанавливает свою первоначальную форму. Обычный полиэтилен не термостоек и представляет собой совокупность длинных углеводородных молекул, которые никак не связаны друг с другом. Чтобы материал выдерживал высокие температуры, его необходимо сшить. Сшивка это образование между цепочками полиэтилена продольно-поперечных связей – за счет взаимодействия атомов углерода и водорода соседних молекул . Относительное количество образующихся поперечных связей в единице объема полиэтилена определяется показателем «степени сшивки».

PEX-A это один из самых старых способов сшивки полиэтилена. Выпуск пероксидно-сшитого полиэтилена достаточно сложный и дорогой, но контролируем. Непростое производство таких труб по методу Энгеля , так называемую RAM – экструзию в 80-90 годах освоили такие известные фирмы как Rehau, Uponor. Позже исследовательские центры занялись разработкой труб из PEX-bи PEX-c. Мотивация подобных попыток была очевидна – технология производства, по крайней мере, труб из РЕХ-b намного проще и основана на использовании обычных экструзионных линий. Все эти попытки оказались либо совсем неудачными, либо полученные трубы не удовлетворяли по своим характеристикам требованиям нормативных документов. Кроме того, несмотря на кажущуюся простоту производства труб из РЕХ-Ь, для достижения необходимой степени сшивки требуются громоздкие и дорогостоящие пропарочные камеры, что значительно усложняет и удорожает процесс производства. Несмотря на это, в последнее время участилось производство труб из РЕХ-b. Подобная активность вызвана большим успехом применения гибких полимерных труб. С этим и связанны попытки недобросовестных производителей поставки потребителю «недосшитых» труб с предложением завершения сшивки в процессе эксплуатации. Напомним, сшивка РЕХ-b происходит под действием воды и/или водяного пара. Она начинается уже в процессе производства трубы – в охлаждающих ваннах – и продолжается во время ее хранения и транспортировки (при этом скорость процесса сшивки зависит от температуры и влажности воздуха, иными словами, от погоды). В этот момент происходит образование поперечных связей между линейными молекулами полиэтилена, полимер структурируется и приобретает новые свойства. Принимая во внимание, что целый ряд потенциальных производителей труб из РЕХ-b вообще не предусматривает никакого контроля за коэффициентом сшивки (предполагается, что труба должна сшиваться теплоносителем в начале эксплуатации), реальное значение рабочего давления труб в этом случае может оказаться значительно ниже расчетного.Понимая, что применение недостаточно надежных труб из РЕХ-b с неполной степенью сшивки может стать в недалеком будущем миной замедленного действия. Немецкий орган стандартизации (DIN) направил письмо в Европейский Комитет по Стандартизации (CEN/TC 107) по поводу недопущения применения труб РЕХ-b в тепловых распределительных сетях в странах Европейского Союза. И еще немаловажная деталь: в трубах PEX-b процесс сшивки никогда не прекращается. Это означает, что трубы постоянно меняют свои характеристики, со временем труба теряет эластичность, стенки трубы постепенно усаживаются, теряется герметичность механических соединений именно с этим процессом связано то, что фитинги требуется время от времени ” подтягивать”.

Читайте также:
Устранить засор раковины на кухне и выбрать средство для очистки труб

PERT класс полиэтиленовых труб

В последние годы наблюдается активный рост применения труб из PE-RT(Polyethylene of Raised Temperature resistance) . В конце 2010 года концерн Dow Chemical представил последние разработки в области материалов для горячего водоснабжения и отопления позволяющие расширить сферу применения PE-RT тип II для производства труб используемых при строительстве высотных зданий.

PE-RT создавался в качестве замены сшитого полиэтилена PEX, который несмотря на свои свойства, имеет некоторые неудобства для производителей и потребителей труб: его нельзя сваривать, он не допускает вторичной переработки, требует сшивки. Тогда как PE-RT – обычный термопласт, (как например, полипропилен PPRC), он обладает близкими к PEX свойствам, но при переработке данный материал не требует сшивки, что позволяет увеличить производительность линии за счет исключения из технологического процесса стадии сшивания ПЭ. Стандартный температурный профиль экструзии позволяет перерабатывать сырье на стандартном оборудовании, прекрасно сваривается с использованием обычных сварочных аппаратов. Поэтому все больше производителей труб предпочитают его сшитому полиэтилену.

Из Европы трубы PE-RT начали поставлять в Россию еще с середины 90-х годов прошлого века. Сегодня темпы развития внутреннего производства из этого материала закономерны для нынешней стадии развития. Хотя для российского рынка материал все еще считается достаточно новым, интерес к нему у монтажных организаций растет с каждым годом. Учитывая свойства материала и наращивание выпуска PE-RT труб российскими производителями, тенденция замещения стальных, полипропиленовых и труб pex с каждым годом будет все очевидней.

Разработки в области катализаторов и производственных технологий привели к созданию нового высоко дифференцированного семейства продуктов на основе сополимеров этилен-a-олефинов. Эти полимеры составляют основу нового класса полиэтиленовых материалов – PERT ( Polyethylene of Raised Temperature resistance – полиэтилены повышенной термостойкости) для производства труб горячего водоснабжения и отопления.

PE-RT рекомендуется для изготовления абсолютно любых труб для систем отопления и горячего и холодного водоснабжения.
Уникальность данных материалов заключается в том, что для получения хорошей долгосрочной гидростатической прочности при высоких температурах их не требуется сшивать. Это дает существенные преимущества при обработке в сравнении с системами из сшитого полиэтилена (PEX).

Основные успехи были достигнуты в понимании взаимосвязи структура-свойства полимеров полиэтилена. Благодаря разработке улучшенной технологии и применению катализаторов можно контролировать внедрение и размещение со-мономера в основной цепочке полимера. Такая более высокая точность определения микрокристалличности полимера позволяет создавать новые комбинации рабочих характеристик. Теперь возможно получение полимеров полиэтилена, сочетающих высокотемпературные рабочие характеристики с гибкостью или лучшей длительной текучестью для той или иной жесткости.

Ключевую роль в определении характеристик долгосрочной пластической ползучести играют поперечные (связующие) цепочки. Полимерная цепочка складывается и образует слоистую кристаллическую структуру. При введении со-мономеров в структуре полимера создаются несовершенства из-за внедрения коротких боковых цепочек. Гексиловая боковая группа из со-мономера октена слишком большая для внедрения в слоистую кристаллическую структуру, и полимерная цепочка выталкивается из кристалла. Теперь, когда эта цепочка внедряется в другой кристалл, образуется боковая цепочка. Слоистые кристаллические структуры соединены через аморфные сегменты полимера, т.е. поперечные цепочки. Вероятность образования поперечных цепочек повышается с увеличением длины полимерной цепочки.

Известно, что молекулы поперечных. цепочек повышают жесткость материала и улучшают его сопротивление растрескиванию под воздействием изгиба (ESCR) или длительные свойства ползучести путем “связывания” множества кристаллов вместе. Боковые цепочки демонстрируют способность к растяжению и мобильность и как таковые могут абсорбировать и рассеивать энергию.

Тип внедряемого со-мономера также оказывает влияние на концентрацию поперечных цепочек. С повышением длины цепочки со-мономера а-олефина способность к образованию поперечных цепочек также повышается. Причина этого заключается в том, что боковые цепочки октена длиннее и поэтому им сложнее внедриться в растущий кристалл. Это ведет к более высокой вероятности образования поперечной цепочки при той же концентрации со-мономера.

Проще говоря, благодаря структуре и молекулярных связей полимеров при точном контроле с помощью со-мономеров и а-олефина можно получить необходимые свойства полимера.

Эти разработки составляют основу для создания нового класса полиэтиленовых материалов для высокотемпературных областей применения. Эти компаунды определяются в стандарте ISO-1043-1® как PE-RT или полиэтилен с повышенной термостойкостью.

PERT демонстрирует отличную длительную гидростатическую прочность без необходимости сшивки. Это позволяет изготовителям труб получить существенные преимущества при обработке в сравнении со сшитым PEX-полиэтиленом. Как определено в стандарте ISO 10508, PERT можно использовать в производстве любых труб горячей воды.

Для труб подачи питьевой воды важно соответствовать национальным требованиям к продуктам, предназначенным для контакта с водой. Эти требования включают характеристики вкуса и запаха, подавление роста микроорганизмов для гарантии того, что все добавки, используемые в производстве данного материала, включены в «позитивный список». Благодаря хорошей длительной гидростатической прочности при высоких температурах, в сочетании с превосходной гибкостью, PE-RT полиэтилены являются наилучшим решением для труб отопления и водоснабжения. Однако ввиду своей нестабильности при длительном воздействии высоких температур в системах отопления быстро выходят из строя.

Классы эксплуатации PEX труб, сроки службы и температурные режимы работы.

Говоря о характеристиках труб PEX всегда подразумеваются классы эксплуатации труб из данного материала полимеров. Помимо прочностных характеристик, которые изменяются от вида производства трубы. Существуют еще классы эксплуатации труб описанные в стандарте ISO 10508. Практически у всех производителей материалы одни, но ввиду широкого спектра применения PEX и PERT материалов и применяемых катализаторов классы эксплуатации труб делятся на 6 подвидов. Все эти классы на качество трубы не влияют, а указывают только на режимы эксплуатации трубы и ее рабочие температурные режимы относительно срока службы материала. В таблице ниже Вы можете ознакомиться с этими классами.

Читайте также:
Съемник подшипников из рожковых ключей своими руками

Таблица классов эксплуатации полимерных трубопроводов PEX и PERT:

Если говорить кратко, то в стандарте ISO 10508 области применения труб различных классов определены следующим образом:

· Класс 1 [A]* (распределительные системы ГВС 60°C, срок службы 50 лет)
· Класс 2 [B]* (распределительные системы ГВС 70°C, срок службы 50 лет)
· Класс 3 [C]* (только тёплые полы 35°C, срок службы 22 года)
· Класс 4 [D]* (теплые полы с температурой до 20°C – 2,5 года и низкотемпературные радиаторы [KERMI] 50°C, срок службы 22 года)
Эксплуатация класса предполагает, что при среднесуточной температуре 40°C [от 20 до 60] системы отопления труба прослужит минимум 15 лет.
· Класс 5 [E]* (высокотемпературные радиаторы и системы отопления 53°C, срок службы 16 лет)

* Все температуры классов рассмотрены исходя из среднесуточных значений температуры теплоносителя в трубе.

Для каждого материала и каждой серии S рассчитана величина максимального рабочего давления (4, 6, 8, 10 бар) для конкретного класса эксплуатации.

Например, для трубы PP-RCT- S3,2 информация на трубе будет представлена в следующем виде:

Class 1/10bar, 2/10bar, 4/10bar, 5/8bar – это означает, что труба может быть использована:

для систем распределения горячей воды при температуре 60°C, рабочем давлении 10 бар и сроке эксплуатации до 50 лет (класс 1/10);
для систем распределения горячей воды при температуре 70°C, рабочем давлении 10 бар и сроке эксплуатации до 50 лет (класс 2/10);
для напольного отопления и низкотемпературных радиаторов при рабочем давлением 10 бар и сроке эксплуатации до 15 лет (класс 4/10);
для высокотемпературных радиаторов при рабочем давлении 8 бар и сроке эксплуатации до 16 лет (класс 5/8)

Эпилог.

Путем отработанной молекулярной архитектуры и улучшенного процесса контроля возможно производство полиэтиленов с превосходной длительной гидростатической прочностью при высоких температурах. PERT полимеры, составляют основу нового класса полиэтиленовых материалов, рекомендуемых для производства труб для систем отопления и горячего, холодного водоснабжения.

Уникальность данных материалов заключается в том, что для получения желаемой длительной гидростатической прочности при высоких температурах они не требуют сшивки. В сравнении с системами из сшитого полиэтилена это дает существенные преимущества при обработке и сборке. PERT рекомендуется для производства абсолютно любых труб для горячей воды. Однако благодаря многолетнему практическому опыту применения труб PEX-A, даже новый вид полимеров на сегодняшний день проигрывает ввиду ограниченности характеристик в области применения.

Теперь зная преимущества и недостатки конструкционных свойств материалов, из которых выпускаются полимерные трубы отопления и водоснабжения, Вы сможете подобрать наилучший вариант трубы, как в ценовой категории, так и в категории необходимых характеристик трубы.

Где применяют сшитый полиэтилен, как его выбрать, плюсы и минусы материала

Здравствуй, дорогой читатель! Модификация молекулярной структуры избавила полимерные материалы от основного недостатка — термопластичности — и позволила им эксплуатироваться в условиях повышенных температур. Один из таких материалов — сшитый полиэтилен. О том, как его сшивают и где применяют, я и хочу рассказать в этой статье.

Что это такое

Сшитым называется полиэтилен с модифицированной сетчатой структурой. Его молекулы соединены между собой дополнительными боковыми связями. Сшивка обеспечивает материалу максимальную плотность, снижает его термопластичность.

Сфера применения

Сшитые полиэтиленовые продукты находят применение в производстве:

  • напорных водопроводных труб;
  • деталей трубопроводов горячего водоснабжения;
  • газопроводных труб для подземной прокладки;
  • элементов систем отопления;
  • защитных рукавов кабельных сетей высокого напряжения;
  • различных деталей и элементов в приборостроении;
  • специальных стройматериалов.

Технические характеристики сшитого полиэтилена

  1. Плотность 0,94 г/м³.
  2. Прочность на разрыв 22–27 МПа.
  3. Относительное удлинение при разрыве 350–550 %.
  4. Модуль упругости более 550 МПА.
  5. Ударопрочность 441 кДЖ/см².
  6. Твердость по Шору 64.
  7. Твердость по Вика 124,5 ºС.
  8. Диапазон рабочих температур -100…+100 ºС.
  9. Температура:
  • размягчения — 150 ºС;
  • плавления — 200 ºС;
  • горения — 400 ºС.
  1. Коэффициент линейного расширения 1,4*10⁻⁴ (ºС⁻¹).
  2. Коэффициент теплопроводности 0,35–0,41 Вт/мºС.
  3. Класс горючести — Г4.
  4. Класс воспламеняемости — В3.
  5. Класс по токсичности продуктов горения — Т3.

Материал подразделяется на виды в зависимости от способа его сшивки:

  1. Пероксидный. Сшит с помощью пероксида водорода. Процесс идет под давлением, охватывает до 85 % молекул.
  2. Силановый. Сшитый химическим способом, когда сырье насыщают органическими силанидами и гидратируют. Образованный полимер обладает до 70 % сшитой структуры.
  3. Радиационный. При сшивке на полимер воздействуют энергией ионизирующего облучения. Доля сцепленных молекул составляет до 60 %.
  4. Азотный. Для сшивки используются азотные соединения. Структура полиэтилена при таком способе сшита на 70 %.

Срок службы

Максимальный срок службы изделий из сшитого полиэтилена составляет 50 лет.

Читайте также:
Электрический котел бьет током через воду

Преимущества и недостатки

Изделия из сшитого полиэтилена обладают следующими преимуществами:

  • высокая прочность на разрыв и растяжение;
  • износостойкость;
  • трещиностойкость;
  • морозостойкость;
  • диэлектрические свойства;
  • устойчивость к коррозии;
  • легко выдерживают воздействие высоких температур;
  • высокая стойкость к воздействию химикатов;
  • биологическая стойкость.

К недостатком можно отнести:

  1. Неустойчивость к воздействию ультрафиолета.
  2. Способность к окислению при проникании кислорода в структуру материала. Чтобы нивелировать этот недостаток, материал покрывают пленкой из этиленвинилового спирта: она снижает диффузию внешнего слоя.

Что лучше — сшитый полиэтилен или металлопластик

У изделий из сшитого полиэтилена, полипропилена и металлопластика много одинаковых характеристик:

  • коррозийонная стойкость;
  • эластичность;
  • прочность;
  • долговечность;
  • удобный монтаж.

Но трубы из металлопластика быстрее нагреваются, имеют большую теплопроводность. Это преимущество для использования их в системах отопления. Однако у металлопласта разный коэффициент линейного расширения слоев, что может привести к расслоению стенки. Не выдержит он и несколько циклов замораживания и размораживания, его просто разорвет.

Всех этих недостатков лишены изделия из сшитого полиэтилена. Но монтировать их нужно с осторожностью, чтобы не повредить слой антидиффузной защиты на внешней стороне.

Технология производства труб из сшитого полиэтилена

Полиэтилен в расплавленном виде поступает в экструдер, где выдавливается через формующее отверстие. Далее заготовка двигается по ленте конвейера в калибратор, во время движения подвергается воздействию проточной воды, которая постепенно ее охлаждает. Калибратор придает изделию окончательную форму. После этого заготовка поступает на линию пореза, где отрезаются хлысты нужной длины.

Метод сшивки РЕХ труб

Трубная продукция РЕХ выпускается из разных видов сшитого полиэтилена и отличается по своим характеристикам. Виды маркировок:

  1. РЕ-Ха. Сшиты пероксидным методом. Равномерная структура с наибольшим количеством сшитых молекул, прочные и безопасные для здоровья человека.
  2. РЕ-Хb. Сшиваются силановым методом. Не менее прочные изделия, чем пероксидные полиэтиленовые трубы, но более жесткие, хуже восстанавливают первоначальную форму. Некоторые их разновидности содержат химические вещества и предназначаются только для изготовления кабельной оболочки. Поэтому при выборе водопроводных труб нужно ориентироваться по данным в гигиеническом сертификате;
  3. РЕ-Хс из радиационного сшитого полиэтилена более жесткие, склонные к заломам и уступают по равномерности структуры пероксидным материалам.

Советы, как выбирать

Выбор труб должен начинаться с визуального осмотра. Они должны иметь гладкую поверхность. Незначительная волнистость, наличие продольных полос допустимы при условии, что они не утолщают стенку больше разрешенных значений. Кроме того, трубы должны иметь равномерную окраску, а поверхности — без трещин, пузырей, посторонних включений, раковин.

Информация по основным характеристикам труб входит в маркировку. Из нее можно узнать, какой тип сшивки применялся при изготовлении, а также геометрические параметры изделия.

Популярные производители

Хорошо зарекомендовала трубная продукция следующих брендов:

  1. TECEflex (Германия). Компания выпускает трубы марки РЕ-Хс. Сшивка осуществляется электронно-лучевым методом. Для антидиффузионной защиты применяется этиленвинилалкоголь. Он образует кислородозапирающий слой, стойкий к механическим повреждениям.
  2. UNIDELTA (Италия). Изготавливает трубы с внутренним защитным слоем EVOH, сшитые силановым способом.
  3. REHAU (Германия). Компания производит изделия из пероксидного полиэтилена с наружным антидиффузионным покрытием, окрашенным в красный цвет.

Примерная цена

Материалы из сшитого полиэтилена дешевле полипропиленовых изделий, также применяющихся для сборки водопровода и отопительных систем. Стоимость труб РЕХ зависит от метода сшивки полиэтилена.

Способы соединения

Полиэтиленовые трубы соединяются тремя способами:

  1. Компрессионными фитингами. Фасонные детали компрессионного типа более просты в монтаже и могут использоваться для сборки трубопроводов подачи холодной и горячей воды.
  2. Пресс-фитингами. С помощью напрессовочных фитингов получают неразъмные стыки деталей. Благодаря свойству материала восстанавливать форму после деформации полимерные молекулы в зоне стыка распрямляются после опрессовки и заполняют все зазоры между трубой и соединительными элементами. В результате образуется трубопровод с очень надежными соединениями, не требующими дополнительного обслуживания.
  3. Электросварными муфтами. Электросварной способ способствует образованию монолитных соединений, не уступающих по прочности самому изделию.

Особенности монтажа и эксплуатации

Полиэтиленовые трубопроводы монтируются по стандартным схемам, за исключением небольших нюансов:

  1. Трубы заносят в помещение за 2–3 часа, чтобы они прогрелись до комнатной температуры.
  2. Трубные разводки из сшитого полиэтилена желательно закрывать защитными коробами или укладывать в ниши во избежание случайных механических повреждений.
  3. Ниши и короба должны иметь запас по размеру, так как трубы из сшитого полиэтилена расширяются при нагреве.
  4. Разъемные фитинги нельзя замоноличивать в стены или бетонную стяжку пола, к ним нужно обеспечить свободный доступ для обслуживания.
  5. Место изгиба вначале разогревается строительным феном, затем заготовка помещается в оправку из досок, фанеры или других подручных материалов до полного остывания.
  6. С торцов нарезанных деталей нужно удалять заусенцы, так как они могут засорить трубопровод.
  7. Для фиксации разводок к стенам используют специальные крепежные элементы — клипсы, удерживаемые дюбелями.

Заключение

Сшивка молекулярных цепочек значительно улучшает свойства полиэтилена. Их высокие технические характеристики не вызывают сомнений даже у скептиков. Подписывайтесь на наш сайт, оставляйте комментарии, делитесь полезной и нужной информацией с друзьями в социальных сетях.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: