Сшитый полиэтилен что это такое

сшитый полиэтилен что это такое

Что такое сшитый полиэтилен? Как его сшивают и для чего?

Полиэтилен - очень распространённый в промышленности и быту полимер, получаемый методом полимеризации Этилена. С обычным полиэтиленом ассоциируется множество предметов обихода. Популярность полиэтилену придали его дешевизна и выдающиеся химические и физические свойства. Он не дорог в производстве, нетоксичен, физиологически инертен, легко обрабатывается, водонепроницаем, имеет высокую химическую стойкость, практически не корродирует, обладает приемлемой механической и отличной диэлектрической прочностью и т.д. Неудивительно, что полиэтилен занимает первое место в мире по объёмам производства среди всех органических веществ! Для дополнительного улучшения физических свойств полиэтилена и расширения сферы его применения учёные придумали технологию, называемую сшивкой .

Наконец мы дошли и до самой сшивки. Сшивка полиэтилена – это ни что иное, как способ соединения отдельных цепочек полимера между собой. Если после полимеризации мы получаем отдельные нити вещества, то с помощью сшивки мы соединяем эти нити в сеть. Понятно, что любая ткань, состоящая из продольных и поперечных нитей гораздо прочнее комка ваты. Поэтому свойства сшитого полиэтилена так сильно отличаются от свойств обычного полиэтилена. Он становится более прочным и тугоплавким и способен выдержать более высокую температуру, чем его обычный, несшитый аналог.

Говоря сухим научным языком, сшивка полиэтилена - это процесс связки звеньев его молекул в широкоячеистую трехмерную сетку, путём образования поперечных связей.

Для осуществления процесса сшивки необходимо разорвать некоторые второстепенные межатомные связи у каждой цепочки и использовать их затем для соединения цепочек между собой. Сделать это можно разными способами, но все они делятся на два вида: физический и химический.Выделяют три наиболее распространённых метода сшивки: пероксидный, силановый и радиационный. Первые два - типичные химические, а третий - физический метод.

Пероксидная сшивка наиболее полная, но и более дорогая. При пероксидном способе степень сшивки может доходить до 90%, тогда как при силановом и радиационном облучении - не более 70-75%. Однако для изготовления сшитого полиэтилена гораздо чаще применяется силановый и радиационный способы в виду их сравнительной дешевизны.

Материал Uponor РЕ-Ха получают путем сшивки полиэтилена (РЕ) пероксидом.

Сшитый вспененный полиэтилен (ППЭ)

Строительные теплоизолирующие материалы на основе пенополиэтилена набирают все большую популярность в различных областях применения. Это объяснимо - обычный воздух является одним из лучших сохраняющих тепло материалов, а пенополиэтилен - ничто иное, как вспененный в процессе изготовления углеводородами полимер. Ячейки материала состоят из мелких пор, заполненных газовой смесью. Благодаря этому факту, вспененный полиэтилен является универсальным изолятором, обладает высокими теплоизоляционными характеристиками и отлично поглощает звуки.

Виды пенополиэтилена

Существует условное разделение этих материалов на две группы:

  • несшитый пенополиэтилен (НПЭ)
  • сшитый пенополиэтилен (ППЭ).

Объединяет оба вида используемое при производстве сырье - полиэтилен (синтетический полимер этилена, синтезированный из продуктов нефтепереработки). Сам термин сшивание обозначает изменение связей структуры материала на уровне молекул.

Несшитый ПЭ производится путем вспенивания пластмассы бутаном или аналогичными газами. После изготовления газовая смесь вытесняется через поры полиэтилена и заменяется атмосферным воздухом. В процессе производства структура НПЭ не изменяется на молекулярном уровне и поэтому не имеет прочной связи. Несшитый пенополиэтилен уступает по этому свойству сшитым пенополимерам. Слабая характеристика НПЭ на разрыв ограничивает область его применения.

Сшитый вспененный полиэтилен производится различными технологиями и разделяется на два подвида:

  • химически сшитый пенополиэтилен (ХС ППЭ)
  • физически сшитый пенополиэтилен (ФС ППЭ).

Производство химически сшитого ППЭ проходит в два этапа:

  1. полимер смешивается с вспенивающими веществами и обрабатывается химическими реактивами
  2. получившаяся в процессе первой стадии исходная лента, нагревается. В процессе нагрева, смешивающий химический реагент образует дополнительные связи на уровне молекул. После вспенивания сырья в печи, образуется химически сшитый вспененный полиэтилен.

Изготовление физически сшитого ПЭ более трудоемкий процесс, который включает в себя три этапа:

  1. в исходное сырье (полиэтилен) добавляется вспенивающий реагент
  2. на этом этапе разогретую исходную ленту пропускают через электронный излучатель частиц, где она подвергается жесткому облучению электронными или гамма-частицами
  3. на заключительном этапе разогретое вспенивающее вещество образует множественную закрыто-пористую структуру ячеек.

Способы вспенивания

При производстве сшитого вспененного полиэтилена сам процесс вспенивания исходного сырья происходит тремя разными способами.

  • Горизонтальное вспенивание - используется при производстве сшитых пенополимеров. Химически сшитый полимер сшивается во время процесса вспенивания, а физически сшитый пенополиэтилен подается уже сшитым.
  • При вертикальном вспенивание используется только заранее физически сшитый пенополиэтилен. В начале процесса производства нагретое сырье вспенивают в вертикальном положении, затем охлаждают и свертывают в рулоны.
  • При блочном производстве прошедшее через экструдер сырье нарезается на листы и помещается в формировочные блоки. После процесса химического сшивания заготовка из блока попадает в пресс, где и происходит окончательное вспенивание при большой температуре и под высоким давлением.

Области применения пенополиэтилена

Область применения несшитого пенополимера из-за низких прочностных характеристик достаточно ограничена. Благодаря экологичному процессу производства, этот тип пенополимеров широко используется как упаковочный материал.

Сшитый вспененный полиэтилен обладает исключительными техническими свойствами, что позволяет его использовать в различных областях.

ППЭ применяется в строительстве, спорте и медицине, используется как упаковочный и изоляционный материал. Совершенно нетоксичен, даже когда горит. Благодаря хорошему поглощению звуков, применяется как шумоизоляция в салонах автомобилей, кабинах строительной и военной техники.

Все виды пенополиэтилена на протяжении полного срока эксплуатации сохраняют высокие технические характеристики и еще долго будут наиболее предпочтительным материалом для реализации широкого круга задач.

Понравился материал? Поделись!

Трубы из сшитого полиэтилена: виды, технические характеристики

Основной инженерных коммуникаций – водоснабжения, отопления, канализация, служат трубы. В качестве традиционного материала изготовления применятся металлы и сплавы, керамика и железобетон. Но при всех высоких эксплуатационных качествах они характеризуются и недостатками – стоимостью, большим весом и сложным монтажом.

Трубы из сшитого полиэтилена

Сшитый полиэтилен: что это такое?

Данный материал позволяет значительно расширить область применения полимера. Связано это с процессом сшивки, который представляет собой химическую реакцию, и обеспечивает ликвидацию основного недостатка – термопластичности. Сшитый полиэтилен сохраняет гибкость, но при этом не плавится и не деформируется при температурах выше 80 С.

Сшивка производится несколькими методами. Технические характеристики продукта зависят от способа получения.

  • Силановый – реакция замещения с помощью реагента – силана.
  • Пероксидный – включает в себя предварительное смешивание сырья с ингибитором и сшивку под давлением. По отзывам экспертов полученное изделие рекомендуется для эксплуатации при высокой температуре.
  • Электронно-лучевой – под действием облучения происходит замещение и образование дополнительных связей между атомами углерода.

Полиэтиленовые трубы: технические характеристики

Свойства изделий зависят от области применения. Подача холодной воды, горячей для отопления или вывод канализационных вод происходит в разных условиях, и, соответственно, требует разных характеристик.

  • Для подвода холодной воды применяются однослойные трубы из сшитого полиэтилена. Диаметр изделия составляет от 16 до 20 мм. Рабочая температура – до 95 С. Именно этот вид продукции заслужил так много благожелательных отзывов от пользователей. Получают его в основном электронно-лучевым методом, что обеспечивает весьма доступную стоимость.
  • Для подачи горячей воды используются многослойные конструкции, так как стойкость к нагреву и температурным перепадам здесь должна быть выше – до +110 С. Состоят они из внутреннего слоя сшитого полиэтилена, полученного пероксидным методом, как, например, продукция известной фирмы Rehau. Второй слой – алюминиевая труба, он сообщает изделию прочность на изгибах и предохраняет от доступа кислорода. Третий, также из полиэтилена, обеспечивает защиту от действия ультрафиолета и механических повреждений. Диаметр изделия колеблется от 16 до 63 мм. На фото – образец продукции.
  • Для отопления применяются многослойные конструкции с дополнительным диффузионным слоем, служащим кислородным барьером. Размеры их составляют от 16 до 20 мм.

Сшитый полиэтилен: преимущества и недостатки

Применение материала в системах водоснабжения и канализации полностью оправдано благодаря его свойствам.

  • Стойкость к коррозии – очевидно, что это – главное достоинство. Полимер не ржавеет, не гниет, практически не деформируется, на внутренней стороне изделия не откладывается осадок, столь негативно сказывающийся на эксплуатации.
  • Переносимость перепадов – изделие демонстрирует стойкость к перепадам как давления, так и температуры.
  • Монтаж – трубы характеризуются гибкостью и эластичностью, поэтому их значительно легче укладывать, а монтаж не требует соединительных модулей, что снижает стоимость работ. Отзывы потребителей свидетельствуют об удобстве и практичности материала.
  • Вес – малый вес значительно упрощает и установку, и хранение, и перевозку. При этом прочность изделий значительна. Компания Rehau, например, выпускает трубы с высокой кольцевой жесткостью, что позволяет производить укладку на глубине 1 м под автодорогами.

Сшитый полиэтилен обладает недостатками, которые не позволяет использовать его повсеместно.

  • Нестойкость к действию прямых солнечных лучей – при необходимости эксплуатации в таких условиях изделие покрывают специальным лаком.
  • Окисление – при попадании кислорода внутрь начинается процесс окисления. Защита от попадания кислорода повышает стоимость.
  • Химическая инертность материала позволяет использовать его для отвода нефильтрованных вод, но только до температуры менее 60 С.

Монтаж изделий

Для полиэтилена характерна так называемая память формы: после прекращения действия температуры или механического фактора изделие возвращается в первоначальное состояние. Это качество обеспечивает высокую герметичность соединений. Небольшой вес и эластичность труб значительно облегчает установку, судя по многочисленным отзывам.

Укладки отопительной системы из сшитого полиэтилена потребует фитингов – металлических или пластиковых, резьбовых отводов, фиксаторов и запрессовщика.

  1. Конец трубы расширяется – развальцовывается.
  2. Вставляется фитинг, материал остывает и сжимается, плотно облегая элемент.
  3. Сверху для улучшения защиты устанавливается пресс-втулка с помощью запрессовщика.
  4. Изделие закрепляется на полу или стене.

Все соединения являются многоразовыми. Для демонтажа достаточно прогреть место стыковки строительным феном, чтобы материал размягчился, и вынуть фитинги. Последние можно использовать многократно.

На видео процесс монтажа труб демонстрируется более подробно.

Источники: http://100-c.ru/sovet/uponor/polietilen, http://propolyethylene.ru/vspenenniy/sshityj.html, http://trubygid.ru/truby-iz-sshitogo-polietilena




Комментариев пока нет!

Поделитесь своим мнением

Сумма цифр: код подтверждения