202-14-22
Екатеринбург, Полевая, 78
info@rrmp.ru

Сравнение сшитого полиэтилена PE-X-a и PE-X-b

Необходимость использования полиэтилена при более высоких температурах и давлении (для систем отопления и горячего водоснабжения), привела к разработке способов получения полиэтилена с большим молекулярным весом. Это было достигнуто с помощью образования дополнительных поперечных связей полимера под высоким давлением. Этот процесс получил название СШИВКА, а полиэтилен, полученный таким способом — СШИТЫЙ ПОЛИЭТИЛЕН (или РЕ-Х).

Для производнства пластиковой трубы из сшитого полиэтилена на сегодняшний день закрепилось два метода: метод Энгеля и силановый метод.

Трубопровод по методу Энгеля выпускается из пероксидно-сшитого полиэтилена РЕ-Х-a. Данный метод является химическим способом модификации («сшивки») полиэтилена при помощи органических пероксидов или гидропероксидов. Особенности этого метода  в том, что полиэтилен и инициатор сшивки — пероксид — предварительно равномерно перемешиваются. Сшивка производится под высоким давлением в расплавленном состоянии. При этом свойства материала одинаковы в каждой точке материала независимо от толщины.

Трубопроводы из сшитого полиэтилена PE-X-a эксплуатируются в Европе уже более 40 лет. Мировые производители, такие как Rehau, Wirsbo, Golan Plastic Products для производства труб больших диаметров для теплосетей выпускают трубы только из пероксидно-сшитого полиэтилена (PE-X-a).

Силановый метод сшивки наиболее дешевый и основан на насыщении макромолекул РЕ кремнием. Воздействие водяного пара при наличии катализатора активизирует процесс поперечной сшивки. Сшивка производится по, так называемым, полисилоксановым мостам (-Si-O-Si). Данный метод классифицируют, как PEX-b, является двустадийным процессом производства.

Опыт эксплуатации показал, что силановый метод сшивки не может конкурировать с методом Энгеля в качестве конечного продукта.

Трубы из РE-Х-b применяются для отопления и водоснабжения, но из-за неоднородности структуры материала имеют ряд ограничений, связанных с пластичностью и долговечной прочностью этого материала.

Трубы из РE-Х-a обладают оптимальными прочностными и теплофизическими свойствами, которые сохраняются в диапазоне температур от –100°С до +100°С. Высокий процент сшивки обеспечивает уникальное сочетание свойств:

- высокая усталостная прочность даже при повышенной температуре (до 110°С);

- стабильность формы и трещиноустойчивость;

- высокая ударопрочность и ударная вязкость при температурах ниже –50°С;

- оптимальное соотношение гибкости и прочности.

При производстве трубопроводов по методу Энгеля (PE-X-a) регулируется контроль необходимой степени сшивки за счет соотношения вводимых компонентов в одностадийном процессе производства, чего очень сложно добиться в силановом методе сшивки, что непосредственно сказывается на эксплуатационных свойствах трубы.

 

Как показала практика, силановый метод сшивки (PE-X-b), не может конкурировать с методом Энгеля в качестве конечного продукта. Данная сравнительная таблица наиболее красноречиво говорит об этом:

Показатель

PE-X-a

PE-X-b

Метод изготовления

Метод Энгела (пероксидный)

Силановый

Исходное сырье 

Полиэтилен высокой плотности 

Полиэтилен средней плотности 

Условия сшивки

Высокая температура, полимер находится в расплавленном состоянии (аморфен в процессе экструзии)

В горячей воде, твердообразное состояние (сшивка – после экструзии)

Степень сшивки, % 

80 – 85 

65 

Молекулярная связь

С – С

-Si-O-Si

Однородность структуры 

Однородная 

Менее однородная 

Ограничения в производстве диаметров труб 

Неограниченно

Ограничено d 40-63 из-за большой жесткости трубы

Скорость производства

Низкая

Высокая

Себестоимость изготовления материала

Высокая

Очень низкая

Эластичность трубы

Очень эластичные

Жесткие

Память на восстановление при изломах

Высокая

Низкая

Зависимость концентрации тепла на плотность

Не влияет

Уменьшает плотность

Чувствительность к гидролизу

Нет

Да

Стойкость к высоким температурам

Высокая

Высокая

Стойкость к низким температурам

Высокая

Низкая

Стойкость к долговременному влиянию высокого давления

Высокая

Высокая

Стойкость к механическим повреждениям

Высокая

Средняя

Возможности применения систем соединений, которая требуют развальцовки трубы

Есть

Ограничена из-за образования микротрещин на месте развальцовки

Экологические характеристики материала

Не имеет токсических выделений. Имеет международный экологический сертификат ISO 14001. Применяется даже в фармакологической промышленности.

Насыщенный раствор силана при контакте с оловянными сплавами выделяют метанол. Материал не упоминается в списке с положительными экологическими характеристиками.

 

Подводя итог можно сказать:

PEX-a – труба надежная, долговечная, эластичная, лидер в мире, но дорогая в производстве

PEX-b – труба не дорогая в производстве, имеет ряд ограничений при использовании.