Характеристики и различия пластиковых труб из ПВХ, НПВХ, ХПВХ, ПП, ПЭ, ПБ, ПВДФ

CPVC

Смола изготавливается из модифицированной хлорированием поливинилхлоридной (ПВХ) смолы и представляет собой новый тип инженерного пластика. Он выпускается в виде сыпучих гранул или порошка белого или светло-желтого цвета, не имеет запаха, вкуса и не токсичен. Хлорирование смолы ПВХ увеличивает нерегулярность ее молекулярных связей и полярность, что повышает растворимость и химическую стабильность смолы, тем самым улучшая устойчивость материала к нагреванию и коррозии, вызываемой кислотами, щелочами, солями и окислителями. Он также улучшает механические свойства, в том числе температуру тепловой деформации (HDT), за счет повышения содержания хлора с 56,7% до 63–69% и температуру размягчения по Вика с 72–82 °C (до 90–125 °C). Максимальная рабочая температура может достигать 110°C, а долговременная рабочая температура — 95°C. CORZAN CPVC обладает превосходными показателями производительности. Таким образом, ХПВХ представляет собой новый инженерный пластик с широкими перспективами применения. UPVC

Трубы НПВХ на основе поливинилхлоридной смолы обладают превосходными свойствами, такими как точное измерение температуры, контролируемое плавление и быстрое впитывание активных добавок при одновременном ослаблении сил между молекулярными цепями смолы. Кроме того, они используют всемирно известный термостабилизатор на основе кальций-цинкового композита, который улавливает, подавляет и поглощает выделение хлористого водорода в процессе высокотемпературного плавления смолы. Этот стабилизатор реагирует со структурой полиолефина посредством двойных связей, заменяя реакционноспособные и нестабильные атомы хлора внутри молекулы. Это позволяет эффективно и научно контролировать каталитическую деградацию смолы и окислительное разложение в расплавленном состоянии.

PP

Трубы ПП представляют собой полукристаллические материалы. Они прочнее полиэтилена и имеют более высокую температуру плавления. Поскольку гомополимер ПП очень хрупкий при температуре выше 0 °C, многие коммерческие материалы ПП представляют собой статистические сополимеры с 1–4 % этилена или зажимные сополимеры с более высоким содержанием этилена. Материалы на основе сополимера ПП имеют более низкую температуру тепловой деформации (100 °C), меньшую прозрачность, меньший блеск и меньшую жесткость, но обладают большей ударной вязкостью. Прочность ПП возрастает с увеличением содержания этилена. Температура размягчения по Вика у ПП составляет 150°С. Благодаря высокой кристалличности этот материал обладает превосходной поверхностной жесткостью и устойчивостью к царапинам. Он не подвержен растрескиванию под воздействием окружающей среды. ПП обычно модифицируют путем добавления стекловолокна, металлических добавок или термопластичных каучуков. Скорость потока (MFR) ПП колеблется от 1 до 40. Материалы ПП с более низким ПТР демонстрируют лучшую ударопрочность, но меньшую прочность на разрыв. Для материалов с одинаковым ПТР сополимеры обеспечивают более высокую прочность, чем гомополимеры. Из-за кристаллизации ПП демонстрирует относительно высокую усадку, обычно 1,8–2,5%. Направленная однородность этой усадки намного лучше, чем у таких материалов, как PE-HD. Добавление 30% стеклянной добавки может снизить усадку до 0,7%. Как гомополимерные, так и сополимерные ПП-материалы обладают превосходной устойчивостью к влагопоглощению, кислотной и щелочной коррозии, а также растворителям. Однако они не обладают устойчивостью к ароматическим растворителям (например, бензолу) и хлорированным углеводородам (четыреххлористому углероду). ПП также не обладает такой же стойкостью к окислению, как ПЭ, при высоких температурах. Полипропилен (ПП) — один из самых легких распространенных пластиков с превосходными электрическими свойствами, что делает его пригодным для использования в качестве влагостойкого, термостойкого и высокочастотного изоляционного материала. ПП — кристаллический полимер. Значительное изменение объема и высокая молекулярная ориентация при застывании расплава приводят к значительной усадке (1,0%-1,5%). В расплавленном состоянии повышение температуры для снижения вязкости ПП неэффективно. Поэтому в процессе формования приоритетное внимание следует уделять повышению давления впрыска и скорости сдвига для улучшения качества готового изделия.

PE

Полиэтилен, или ПЭ, — простейшее макромолекулярное органическое соединение и наиболее широко используемый полимерный материал в мире. Он образуется путем полимеризации этилена и по плотности классифицируется на полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), полиэтилен средней плотности (ПЭСП) и полиэтилен низкой плотности (ПЭНП). Полиэтилен низкой плотности более мягок и часто полимеризуется под высоким давлением. Полиэтилен высокой плотности, характеризующийся жесткостью, твердостью и механической прочностью, часто полимеризуется при низких давлениях. Полиэтилен высокой плотности может использоваться в контейнерах, трубах и высокочастотной электроизоляции, например, в радарах и телевизорах. Полиэтилен низкой плотности (HDPE) часто используется в больших количествах. Полиэтилен воскообразный и на ощупь гладкий, восковой. В неокрашенном виде полиэтилен низкой плотности прозрачен, тогда как полиэтилен высокой плотности — непрозрачен. Полиэтилен образуется в результате реакции присоединения и полимеризации этилена (CH₂=CH₂), в результате чего образуется высокополимерная цепь, состоящая из повторяющихся звеньев –CH₂–. Свойства полиэтилена зависят от используемого метода полимеризации. Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) получают методом полимеризации Циглера-Натта при умеренном давлении (15-30 атмосфер), катализируемом органическими соединениями. Молекулы полиэтилена, полимеризованные в этих условиях, являются линейными и имеют очень длинные цепи, молекулярная масса которых достигает сотен тысяч. Свободнорадикальная полимеризация под высоким давлением (100–300 МПа), высокой температурой (190–210 °С) и пероксидным катализом приводит к получению полиэтилена низкой плотности (ПЭНП), имеющего разветвленную структуру.

Полиэтилен нерастворим в воде и имеет очень низкое водопоглощение. Даже в некоторых химических растворителях, таких как толуол и уксусная кислота, он лишь незначительно растворяется при температуре выше 70°C. Однако микрочастицы полиэтилена могут плавиться или затвердевать при температуре от 15°C до 40°C. При более высоких температурах он плавится, поглощая тепло; при более низких температурах он затвердевает, выделяя тепло. Поскольку он впитывает очень мало воды, он устойчив к влаге и обладает изоляционными свойствами, что делает его превосходным строительным материалом.

ПБ (полибутен) был разработан и начал применяться в начале 1970-х годов. Свойства материала диктуют высокие технические и технологичные требования к оборудованию для производства профилей, что влечет за собой значительные инвестиции в основные средства. Мелкие производители, как правило, не имеют технических и финансовых ресурсов для производства этих материалов.

ПВДФ (поливинилиденфторид)

Выглядит как полупрозрачный или белый порошок или гранулы. Его молекулярные цепи плотно упакованы и имеют сильные водородные связи. Кислородный индекс составляет 46%, он негорюч, кристалличность составляет 65–78%, плотность — 1,17–1,79 г/см³. Температура плавления составляет 172 °C, температура изгиба при нагревании составляет от 112 до 145 °C, а температура длительной эксплуатации составляет от -40 до 150 °C.

Смола ПВДФ в первую очередь относится к гомополимеру винилиденфторида или сополимеру винилиденфторида с другими небольшими количествами фторированных виниловых мономеров. Смола ПВДФ сочетает в себе характеристики фторсмол и смол общего назначения. Помимо превосходной химической стойкости, стойкости к высоким температурам, стойкости к окислению, стойкости к атмосферным воздействиям и радиационной стойкости, он также обладает особыми свойствами, такими как пьезоэлектричество, диэлектричество и термоэлектричество. В настоящее время это второй по величине фторопласт по объему производства, его мировая годовая производственная мощность превышает 43 000 тонн. Применения ПВДФ в основном сосредоточены в нефтехимической промышленности, электронике и фторуглеродных покрытиях. Благодаря своей превосходной химической стойкости, технологичности, а также усталостной стойкости и сопротивлению ползучести ПВДФ является превосходным материалом для насосов, клапанов, труб, трубопроводной арматуры, резервуаров для хранения и теплообменников, используемых в системах транспортировки жидкостей или в качестве облицовки в нефтехимическом оборудовании. Его превосходная химическая стабильность и электроизоляционные свойства позволяют полученному оборудованию соответствовать требованиям TOCS и огнестойкости, что делает его широко используемым в полупроводниковой промышленности для хранения и транспортировки высокочистых химикатов. В последние годы пористые мембраны, гели и сепараторы, изготовленные из смолы ПВДФ, нашли применение в литиевых вторичных батареях — сегменте рынка, в котором в настоящее время наблюдается один из самых быстрорастущих показателей спроса на ПВДФ. ПВДФ является одним из основных сырьевых материалов для фторуглеродных покрытий. Фторуглеродные покрытия, изготовленные с его использованием, достигли шестого поколения. Благодаря своей исключительной устойчивости к атмосферным воздействиям смолу ПВДФ можно использовать на открытом воздухе в течение длительного времени без какого-либо обслуживания. Этот тип покрытия широко используется на электростанциях, в аэропортах, на автомагистралях, в высотных зданиях и других объектах. Смолу ПВДФ также можно смешивать и модифицировать с другими смолами. Например, ПВДФ и АБС-смолу можно смешивать для создания композитных материалов, которые широко используются в строительстве, отделке автомобилей и корпусах бытовой техники.

ПВХ — разновидность пластикового декоративного материала. ПВХ (сокращение от поливинилхлорида) изготавливается из поливинилхлоридной смолы в качестве основного сырья с добавлением соответствующего количества агентов, препятствующих старению, и модификаторов. Затем материал подвергается обработке путем смешивания, каландрирования и вакуумного формования.

ПВХ — легкий, теплоизоляционный, термоизолирующий, влагостойкий, огнестойкий и простой в нанесении материал. Доступный в широком ассортименте размеров, цветов и узоров, он обеспечивает высокий декоративный эффект и может использоваться для внутренних стен и потолков. Это один из наиболее широко используемых декоративных пластиков.

Преимущества ПВХ-косынок следующие: 1. Легкий, теплоизоляционный, теплоизолирующий, влагостойкий, огнестойкий, кислото- и щелочестойкий, коррозионно-стойкий. 2. Хорошая стабильность и диэлектрические свойства, долговечен, устойчив к старению, легко сваривается и склеивается. 3. Высокая прочность на изгиб и ударная вязкость, а также большое удлинение при разрыве. 4. Его очень легко обрабатывать и формовать путем замешивания, смешивания, вытяжки листов, гранулирования, экструзии или литья под давлением, и он может отвечать требованиям различных спецификаций профилей. 5. Гладкая поверхность, яркий цвет и высокая декоративность, широкий спектр декоративного применения. 6. Простой процесс строительства и сравнительно удобный монтаж. Трубы ПЭ изготавливаются из полиэтиленового материала. Трубы из полиэтилена подходят для скрытой прокладки, тогда как открытые материалы подвержены старению. Помимо преимуществ обычных пластиков, таких как малый вес, хорошая прочность, коррозионная стойкость, отсутствие образования накипи и длительный срок службы, трубы PP-R также обладают следующими основными характеристиками: (1) Нетоксичный, гигиеничный и экологически чистый строительный материал. Сырьем для производства PP-R являются полиолефины, молекулы которых состоят из элементов углерода и водорода, нетоксичны и обладают прекрасными гигиеническими свойствами; (2) Термостойкие, теплоизоляционные и энергосберегающие изделия. Температура размягчения по Вика для труб PP-R составляет 131,3 ℃, максимальная рабочая температура — 95 ℃, а долгосрочная (50 лет) рабочая температура может достигать 70 ℃. Теплопроводность данного изделия составляет 0,24 Вт/м℃, что составляет всего 1/200 теплопроводности стальных труб. Он обладает отличными энергосберегающими и теплоизоляционными свойствами при использовании для труб с горячей водой; (3) Простой и надежный монтаж, с использованием однородного термоплавкого соединения, соединение стыков может быть выполнено за несколько секунд, а для соединения с металлическими трубами и водоприборами используются высококачественные металлические вставки, что является безопасным и надежным. Трубы PP-R для горячего и холодного водоснабжения используются в строительстве систем горячего и холодного водоснабжения, в том числе систем центрального отопления;

Системы отопления внутри зданий, включая напольное и наружное отопление, а также системы лучистого отопления;

Системы снабжения очищенной питьевой водой;

Центральные системы кондиционирования воздуха;

Системы орошения сельскохозяйственных и садовых территорий;

Сети ливневых стоков;

Трубопроводные сети плавательных бассейнов;

Трубопроводные сети солнечных энергетических систем;

Трубы PPR обычно используются для труб небольшого диаметра и могут устанавливаться как в открытых, так и в скрытых местах.

Трубы ПБ изготавливаются из полимерного материала полибутилен и в настоящее время широко используются в развитых странах, таких как Европа и США, заменяя медные трубы в качестве предпочтительного материала для трубопроводов горячего водоснабжения.

Трубы PEX в основном изготавливаются из полиэтилена высокой плотности (HDPE) с добавлением таких добавок, как инициаторы, сшивающие агенты и катализаторы. При наличии особых требований могут быть добавлены другие модификаторы. Трубы PEX производятся с использованием самого передового в мире одноэтапного процесса (MONSOIL). Прививка силана добавляется к обычному полиэтиленовому сырью, образуя химические ковалентные связи между макромолекулами полимера, заменяя исходные силы Ван-дер-Ваальса. В результате образуется трехмерная сшитая сетчатая структура сшитого полиэтилена со степенью сшивки от 60% до 89%, что придает ему превосходные физические и химические свойства.

АБС — это терполимер на основе стирола-бутадиена-акрилонитрила. Он обладает высокой ударной вязкостью, хорошей механической прочностью, термостойкостью и маслостойкостью. Трубы из ПВХ обычно используются для бытовой электропроводки и должны быть стандартными огнестойкими трубами из ПВХ. При некоторых повторных установках канализации также используются трубы из ПВХ, в то время как PPR обычно используется для ремонта водопроводных труб и больше подходит для водопроводных труб.

Существенное отличие заключается в сырье. PPR — это статистический сополимер полипропилена, а PVC — это поливинилхлорид. ПВХ можно использовать как для водоснабжения, так и для канализации, в то время как PPR в основном используется для водоснабжения (стоимость его использования для канализации слишком высока). На самом деле ПВХ нетоксичен. Медицинские внутривенные трубки и пластиковая упаковка часто изготавливаются из ПВХ. В конструкции просто используется модификатор. Кроме того, PPR можно плавить в горячем виде, а ПВХ — нет.

PPR изготавливается из сополимера полипропилена и ПВХ из поливинилхлорида. Несмотря на то, что PPR имеет более высокую себестоимость производства, он также обеспечивает более высокие стандарты гигиены и может выдерживать температуру горячей воды ниже 75 °C. Его недостатком является то, что он более подвержен деформации. С другой стороны, ПВХ широко используется для сельскохозяйственного орошения из-за более низкой стоимости производства. Его недостатком является то, что он может работать только с холодной водой.

ПЭ трубы

Температурная стойкость

Полиэтиленовые трубы для водоснабжения имеют очень низкую температуру хрупкости и могут использоваться при температурах от -40°C до 60°C. Зимний монтаж и строительство не приведут к растрескиванию труб.

Коррозионная стойкость

Полиэтилен — инертный материал, устойчив к широкому спектру химических сред и не требует защиты от коррозии. Химикаты в почве не разрушают трубы, предотвращая гниение, ржавчину и коррозию.

Гибкость

Полиэтиленовая водопроводная труба имеет относительное удлинение при разрыве более 800%. Локальные вибрации не вызовут вибраций по всей трубе, что делает ее высокосейсмоустойчивой. Гибкость полиэтилена позволяет сворачивать его в рулоны, что сокращает количество соединительных фитингов и позволяет обходить препятствия при монтаже, снижая сложность конструкции.

Сопротивление давлению

Благодаря высокой кристалличности HDPE повышается его прочность и твердость. Его прочные сварные швы выдерживают внутреннее давление, что позволяет широко использовать его в трубопроводах водоснабжения и горения.

Гигиена

Он гигиеничен и нетоксичен, предотвращает рост бактерий внутри трубы и вторичное загрязнение воды, тем самым полностью устраняя проблему загрязнения источников водоснабжения трубами. Пропускная способность: Внутренняя стенка полиэтиленовой водопроводной трубы гладкая, с малым коэффициентом трения, малым сопротивлением жидкости, малыми потерями напора и отсутствием накипи, что снижает потери давления в трубопроводе и энергопотребление при транспортировке воды, а также имеет очевидные экономические преимущества.

Безопасность трубопроводов

Полиэтиленовые водопроводные трубы используют термоплавкие и электроплавкие соединения. Прочность соединения выше, чем у самой трубы, что позволяет эффективно противостоять окружным и осевым силам, создаваемым внутренним давлением. Превосходные герметизирующие свойства исключают риск протечек в трубах из-за деформации стыков.