Зшитий поліетилен особливості, виробництво і зшивання, застосування
Основні властивості
Властивості зшитого поліетилену виходять з можливостей його полімерної основи і особливостей молекулярної будови.
Звичайний поліетилен складається з великих молекул з безліччю вільних відгалужень, вільно «плаваючих» в просторі. Саме тому при безлічі позитивних властивостей він все ж є досить м'яким матеріалом, мають порівняно низьку температуру плавлення. Творці зшитого поліетилену змогли ліквідувати цей недолік, зміцнивши структуру матеріалу при збереженні його позитивних характеристик.
Зшитий поліетилен має шірокоячеістую сітчасту структуру молекулярних зв'язків. Вона утворена шляхом появи в молекулярній структурі полімеру поряд з поздовжніми сполуками ще й поперечних у вигляді ланцюжків з атомів водню, які об'єднують молекули в тривимірну сітку. Окремі нитки поліетилену, одержувані реакцією полімеризації, тут міцно пов'язані між собою. Така «тканину» має набагато більшу молекулярну щільність і більшу питому вагу, а також набагато міцніше «волокнистого» побратима як в механічному, так і в фізико-хімічному сенсі.
Технічні характеристики
Крім високої щільності і міцності, зшитий поліетилен має ряд оригінальних властивостей, завдяки яким поліетиленові вироби проникали практично в усі сфери діяльності сучасної людини. Зшивання молекул дала йому:
- Головне - підвищення температури плавлення. Модифікований полімер розм'якшується при підвищенні температур понад 150-ти 0C, плавиться при 200 0C і горить при 400 0C з розкладанням на воду і вуглекислий газ.
- З зшивкою збільшилася жорсткість і міцність на розрив з одночасним зменшенням величини подовження на розрив.
- Цей матеріал не змінює властивостей при різкій зміні навколишніх умов, ніж подібний навіть з такими міцними металами, як сталь.
- Стійкість його до хімічних реагентів і біологічним руйнівникам дуже велика,
- У порівнянні з простим поліетиленом зшитий володіє вищою гідро-і пароізоляцією,
- З'явилася можливість «пам'яті форми», при якій полімер поміняв властивість пластичності на еластичність.
ЦІКАВО! Якщо розігрітий предмет із зшитого поліетилену якимось чином деформувати і остудити в деформованому стані, то він якийсь час буде зберігати нову форму. Але при подальшому розігріванні він буде прагнути відновити рівноважний стан міжмолекулярних зв'язків, повертаючи собі первісну форму.
недоліки
Істотними недоліками зшитого поліетилену є такі властивості:
- Як і для інших полімерів етилену, він починає повільно руйнуватися під дією сонячних променів,
- Негативна дія кисню при проникненні його в структуру матеріалу.
Обидва нестачі переборні за допомогою покриття виробів захисними оболонками з інших матеріалів або нанесенням шару фарби.
Виробники
Одним з найпомітніших на сьогодні виробників труб із зшитого поліетилену є бренд STOUT. Вся продукція виробляється на сучасному обладнанні в Європі на тих же заводах, де замовляють свій товар бренди преміум-сегмента.
Труби STOUT істотно дешевше, але не поступаються за якістю більш дорогим: покупцеві немає сенсу переплачувати за гучне ім'я бренду. Клієнт платить за якість і надійність, отримуючи все це в повній мірі. Вироби адаптовані для умов експлуатації в нашій країні, монтаж легкий і не займає багато часу.
виробництво
технології зшивання
Зшивання поліетилену проводиться хімічним або фізичним способом по одній з наступних технологій:
- Хімічним пероксидним методом (PEx a) отримують дуже якісні, але досить дорогі вироби. Як реактиву тут використовується перекис водню. Процес йде при температурі близько 200 0C. Зшивання виходить найбільш рівномірної, так як кількість зшитих молекул в загальній кількості складе до 85%.
- Хімічним силанового методом (PEx b) отримують зшитий поліетилен в присутності силана, каталізаторів та води. Цей метод найпоширеніший, хоча відсоток зшивання тут становить всього 65-70%.
- Фізичним радіаційним (PEx c). Ця зшивання проводиться шляхом прогонки поліетиленовою маси через прискорювач електронів, де проходить дія на неї рентгенівського або гамма-випромінювання. При цьому вступають в реакцію вільні атоми, але не вуглецю з воднем, а однойменні між собою, утворюючи нові зв'язки. Ступінь зшивання виходить приблизно 60%.
- Хімічним азотним (PEx d), за допомогою радикалів азоту, отримують якість зшивання до 70%. Цей метод використовується рідко, так як вимагає достатнього часу і певних умов протікання реакції.
Порівняння властивостей по типу зшивання
Зшитий поліетилен, що пройшов будь-яку з названих технологій зшивання, отримує впорядковану сітчасту структуру, подібну за властивостями з кристалічною решіткою твердих речовин. Однак в кожному випадку отриманий матеріал має свої невеликі відмінності:
- Як уже відзначено, найбільш рівномірна зшивання пероксидна, хоча і менш продуктивна, і дорожча,
- ПЕРОКСИДНОГО спосіб непридатний до виготовлення багатошарових труб,
- Найбільш швидко виходить готова продукція при силанового способі,
- Найпростіший процес і дешеве сировину використовуються в радіаційному способі,
- Силанового спосіб дає найбільш щільний, але і найменш гнучкий матеріал.
УВАГА! Не завжди великий відсоток зшивання є визначальним показником для вибору технології. Наприклад, виготовлення термоусаджуваних трубок зазвичай ведеться саме радіаційним методом, так як в цьому випадку відсоток зшивання цілком достатній, а продуктивність і економічність способу виграють перед іншими.
Галузь застосування
Зшитий поліетилен володіє універсальними властивостями як міцності, так і стійкості до різних руйнівним явищам, включаючи високу температуру. Саме тому область його застосування охоплює всі місця, де потрібні саме такі властивості:
- Для виготовлення напірних труб для холодного або гарячого водопостачання,
- У виробництві елементів систем опалення,
- Для ізоляції кабелів високої напруги,
- При створенні спеціальних будматеріалів і як елемент виробів конструкційного призначення.