Разновидности пластиковых труб и их применение. Полипропилен и его разновидности

Высокая температурная и химическая стойкость полипропилена способствуют его применению в системах горячего водоснабжения и промышленности. Полипропиленовые трубы можно соединять большинством методов, включая сварку плавлением (наиболее частый способ соединения) и электросварку. Если раньше специалисты задавались вопросом, почему полипропилен не так популярен на рынке трубопроводных систем и почему его использование не приближается к тоннажу ПВХ и полиэтилена, теперь эти вопросы отпали сами собой. А причины длительного застоя в сегменте полипропилена были в том, что, несмотря на то, что использование полипропилена в трубопроводах является высоким, материал раньше практически не использовался для крупных коммунальных предприятий и на рынке напорных труб. И причины этого, как оказалось, просто диктовались историей.

Трубы из ПВХ и полиэтилена уже имели высокий уровень технической поддержки и развития, поскольку они зарекомендовали себя как ведущие материалы на рынках водо- и газопроводов под давлением, где сосредоточены технические разработки. Продукты премиум-класса выросли в условиях жёсткой конкуренции, чтобы соответствовать спецификациям этих рынков. Развитие поставок полипропилена, как правило, подчинялось другим сегментам, таким как рынок упаковки. До начала 2000-х годов поставщики полипропилена не уделяли должного внимания применению материала в качестве сырья для производства труб, а кроме того, наблюдался рост количества сортов и свойств полипропилена, что, возможно, сбивало с толку потенциальных пользователей. Хотя, например, различия между ПЭНП (ПВД, LDPE) и ПЭВП (ПНД, HDPE) или PVC-U и PVC-C довольно очевидны, поставщики полипропилена предлагают более тонкие различия в молекулярных структурах, полученных в результате сополимеризации.

По существу, полипропилены подразделяются на четыре категории: гомополимер (PP-H), блок-сополимер (PP-B), статистический сополимер или рандом-сополимер (PP-R), а за последнее десятилетие к ним прибавился ещё и термостабилизированный рандом-сополимер (PP-RCT), который недавно был выделен в отдельный тип. Также различные производители предлагают и модифицированные варианты сополимеров, которые могут несколько различаться по свойствам. Сомономером для получения сополимера обычно являются этилен и полиэтилен, так что молекулярная цепь полипропилена нарушается сегментами полиэтилена либо в виде коротких случайных включений, либо в виде более длинных блоков (где длины сегментов полиэтилена становятся сопоставимыми с длинами полипропиленовых цепочек), которые называются этилен-пропиленовыми сополимерами.

Основная цель включения сегментов полиэтилена в цепь полипропилена состоит в том, чтобы обеспечить гибкость и ударную вязкость при низкой температуре путем снижения температуры стеклования. PP-H является твердым и прочным, и в тонких листовых или пленочных применениях, таких как упаковка, не подвержен охрупчиванию. Для труб с толстыми стенками потеря ударной вязкости ниже Tg = +12 °C может привести к недостаточной ударопрочности при более низких температурах. Трубы PP-H обладают высокой прочностью и жесткостью и используются для напорных трубопроводов в условиях повышенных температур, таких как трубопроводы химической промышленности, где их можно смонтировать по более низкой цене, чем такие материалы, как PEX или PVC-C. PP-R имеет меньшую прочность, но большую гибкость, сохраняя при этом хорошую способность к действию высоких температур.

Что касается PP-RCT, термостабилизированного рандом-сополимера полипропилена, то этот материал является дальнейшим развитием свойств PP-R, то есть более прочным и при этом более термостойким, что на практике даёт возможность производителям выпускать трубы с более тонкими стенками, которые могут выдерживать точно такие же температуру и давление, как и трубы PP-R с утолщёнными стенками. Материалы PP-R и PP-RCT используются для производства гибких труб меньшего диаметра во внутренних трубопроводах горячей воды, а в армированном виде также и отопления. Здесь они успешно конкурируют с трубами PEX и полибутиленовыми. Трубы из сшитого полиэтилена полипропиленовые опережают по более низкой стоимости, а полибутиленовые — по термостойкости. PP-B сохраняет хорошую жесткость, имеет меньшую прочность, чем PP-H, но жестче при 0 °C и ниже. Блочная структура сополимера по существу создает гетерофазную микроструктуру, сравнимую с таковой у ABS (акрилнитрил-бутадиенстирола) или ударопрочного ПВХ. Такие структуры предотвращают рост трещин и снимают внутренние напряжения, которые вызывают хрупкость.

Таким образом, PP-B — это материал, подходящий для наружных и подземных труб, таких как дренаж и канализация. Это относительно недорогой полимер, поэтому он конкурирует с ПВХ в этих областях применения. Версия PP-B с более высокими эксплуатационными характеристиками, имеющая торговое наименование XMOD PP-B, имеет более высокую жесткость, ударопрочность и прочность по сравнению со смолами PP-B. Продукт направлен на производство напорных, тонкостенных конструкционных труб, а также на канализационные системы. Еще одним преимуществом полипропилена является хорошая стойкость к истиранию, поэтому изделия из полипропилена пригодны для применения в шламовых трубах. В заключение добавим, что PP-B на самом деле — общее название, поскольку существует несколько разновидностей блок-сополимеров с различным содержанием полиэтилена. Об этом мы уже не раз писали, поэтому не будем повторяться.