Разновидности пластиковых труб и их применение. PB, ABS, поликетоны, полиамиды

Индустрия пластиковых труб извлекла урок из этого случая, и с тех пор специалисты стали более тщательно проверять и рассматривать режимы долговременных отказов, а также определять их в соответствии с целью. В Европе полибутилен сохранил значительную, но меньшую долю рынка горячего водоснабжения благодаря поставке высококачественных систем труб и фитингов, поддерживаемых хорошими методами соединения. Рынок PB-материалов может увеличиться, если некоторые производители добьются успеха в завоевании признания на рынке бытовых сантехнических труб, которые продаются как комплексные системы для горячей и холодной воды, с легко устанавливаемыми соединениями и сроком службы до 50 лет. Также полибутилен весьма перспективен в морском деле и в системах низкотемпературного отопления типа «тёплого пола» за счёт гибкости этих труб.

Акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS) — следующий материал, который мы здесь рассмотрим. Сополимеризованные разновидности этого полимера создают многофазную микроструктуру, которая преодолевает хрупкие характеристики полистирола и приводит к получению прочного пластика общего назначения. ABS является одним из старейших и наиболее признанных материалов, используемых в производстве труб, но он имеет относительно низкую долю рынка. ABS иногда называют «дружественным к производителю». Он экструдируется в трубу и прессуется в фитинги с контролируемым и предсказуемым поведением потока при относительно низких температурах. Он также обладает соответствующими механическими свойствами, сочетая жесткость, прочность и ударную вязкость, подходящие для большинства применений в трубах.

Вероятно, неспособность ABS захватить значительную долю рынка объясняется тем, что у него нет серьезных преимуществ, чтобы поставить его над более конкурентными материалами. Хотя сочетание характеристик подходит для общих целей, оно не соответствует конкретным требованиям к проектированию, необходимым для основных применений. АБС не обладает прочностью и жесткостью ПВХ или полипропилена, не обладает пластичностью и вязкостью ПВД. Он также имеет не столь хорошую химическую стойкость, как у большинства конкурентов и более низкий диапазон рабочих температур, однако хорошо себя показывает при низких температурах. Не имея ценового преимущества при крупносерийном производстве, АБС, скорее всего, останется только продуктом нишевого рынка, производимым в небольших объемах производства для промышленных трубопроводов.

Поликетоновые полимеры представляют собой недавно разработанные материалы, которые заслуживают внимания из-за ряда привлекательных свойств для применения в трубах. Поликетоны потенциально представляют собой тип недорогого товарного полимера из-за их низкой стоимости и высокой доступности их мономерного предшественника — олефинов, например, этилена и оксида углерода. Полученные полимеры имеют полукристаллическую структуру, обеспечивающую хорошее сочетание прочности, жесткости, ударной вязкости, химической стойкости, износостойкости и стабильности при высоких температурах. Значительным преимуществом для некоторых применений, таких как химическая футеровка труб, является низкая проницаемость, то есть высокая устойчивость к проникновению кислорода, углеводородов и паров через стенки. Также есть опыт смешивания поликетонов с полимерами ПВХ и полиэтилена. Поликетоны еще не появились массово в промышленном производстве труб, и существует большая неопределенность в отношении их будущего рыночного потенциала, поскольку понятно, что такие компании, как Shell и BP, отказались от коммерческой разработки этих материалов.

Наконец, полиамидные («нейлоновые») полимеры обладают потенциально очень привлекательными свойствами для применения в трубах с высокими показателями прочности, жесткости и диапазона рабочих температур. Прочность полиамида обычно хорошая, но при неправильной обработке может быть непостоянной. Ударопрочность полиамида достигается при низком содержании влаги. Полностью «сухой» нейлон становится чувствительным к надрезам и может ломаться. В горячей воде нейлон становится гидратированным, а свойства ухудшаются. Основными причинами того, что полиамид не станет основным претендентом на использование в трубопроводах, являются, вероятно, стоимость и некоторая запутанность типов продукта. Процессы полимеризации для полиамидов, по-видимому, не дают эффекта, достигаемого за счет более простых молекулярных структур ПВХ и полиолефинов.

Несмотря на то, что высокая прочность полиамидных труб даёт возможность использовать тонкие стенки в напорных системах, их цена всё ещё не конкурентоспособна. Жесткость трубы слишком высока, чтобы ее можно было устанавливать просто, и хотя сварка швов может выполняться растворителями, при использовании химических веществ возможны угрозы безопасности. Путаница же в продуктах с полиамидными смолами даже больше, чем с материалами на основе полипропилена. Существует ряд полимеров, классифицированных как полиамиды и широко известных как нейлоны, которые имеют различные рабочие характеристики. Это создает проблему при выборе материала для конкретных режимов работы труб. Одним из примеров того, как этот полимер используется для трубопровода под давлением, является использование нейлона 11 в газораспределительных трубах в Австралии. Это крупномасштабное применение практически уникально, хотя поставщики этих полимеров пытались продвигать свой материал более широко на основе долгосрочного успешного использования в Сиднее.