Физические и химические свойства полиэтилена. Прочность и износостойкость

Прочность. Прочность полиэтилена во многом зависит от его типа. Так, ПНД гораздо прочнее ПВД, но и дороже. Промежуточное положение занимает ПСД. Также достаточно разной прочностью обладает и сшитый полиэтилен. Так, PEXa — один из самых прочных материалов этого типа и вообще среди полимеров (поскольку изготавливается из ПНД), а вот PEXb и PEXc похвастаться этим не могут, поскольку сырьём для их изготовления служит ПСД, который уступает ПНД по прочности весьма значительно. Соответственно эти материалы рассчитаны и на разное давление, что особенно заметно при изучении труб из различных разновидностей полиэтилена.

Кроме того, под прочностью также подразумевается возможность сопротивления эрозии, существенной деградации материала и последующей потере заявленных эксплуатационных характеристик. И в этом плане полиэтиленовые трубы достаточно устойчивы к абразивным материалам, что позволяет транспортировать по ним среды с содержащимися в них абразивными частицами. Эрозия металлических труб может быть вызвана, например, пузырьками газа, ударяющимися о внутреннюю поверхность труб, однако для полиэтилена и полипропилена это несущественно, и поэтому при правильной эксплуатации (то есть без превышения заявленных показателей давления и температуры) никакой угрозы разрушения, раскалывания или расслаивания полиэтиленовых труб нет.

Износостойкость. Под износостойкостью понимается способность материала сохранять свои эксплуатационные качества в течение определенного времени. И если сравнивать полимеры и металлы, то преимущество будет явно не на стороне последних. Металл прочнее, но полимер значительно более надёжен, и полиэтилен — яркое тому доказательство. Полиэтиленовая упаковка может храниться десятилетиями без малейшего вреда для себя, то же самое касается и полиэтиленовых труб, которые при правильной эксплуатации могут проработать 30, 40, 50 лет и более, причём без потери своих эксплуатационных характеристик, полностью сохраняя свою прочность, герметичность и гладкость внутренних стенок. И по этому качеству, как и по многим другим, полиэтиленовые трубы сходны с полипропиленовыми.

Впрочем, износостойкость полиэтилена во многом зависит от его типа, и всё, о чём мы говорили выше, относится в большинстве своём к таким материалам, как HDPE (ПНД) и PEX (сшитый полиэтилен), а вот LDPE (ПВД) не слишком хорошо переносит термические и механические нагрузки, поэтому трубы из этого материала используют как правило лишь для сельскохозяйственных нужд и только для холодной воды. Зато трубы из ПНД и PEX могут эксплуатироваться и в системах бытового холодного (в том числе и питьевого) и горячего водоснабжения, и даже в системах отопления (правда, только армированные варианты, то есть металлопластиковые трубы).

Наилучшие показатели износостойкости имеет PEXa, пероксидносшитый полиэтилен, у остальных видов полиэтилена эти показатели несколько хуже — например, у других типов сшитого полиэтилена, обычного ПНД и тем более ПСД. Тем не менее, любой полиэтилен со временем сохранит свою гладкость (в отличие, например, от некоторых типов поливинилхлорида — ПВХ), а также и пропускную способность (на внутренней поверхности труб не образуется отложений). А вот прочность и герметичность труб будет зависеть от того, соблюдались ли условия эксплуатации, так как резкие перепады температур и давления, а также слишком высокую температуру, полиэтилен, в том числе и сшитый, переносит не очень хорошо.