Технологии

Сшитый полиэтилен PEX

8 ноября 2016

Автор статьи: Александр Костромицкий

Статьи по теме:

Собственно, одному этому материалу можно посвятить несколько подробных статей, что мы и сделаем в дальнейшем, а пока небольшой обзор в рамках общей статьи про полиэтилен. Сшитый, или как его иногда называют поперечно-сшитый или поперечно-связанный полиэтилен, обычно сокращаемый как PEX или XLPE, является производной от других разновидностей полиэтилена с перекрестными связями, придающими ему большую прочность и термостойкость в сравнении с другими типами полиэтилена. Это качество сшитого полиэтилена активно используется в трубопроводной индустрии — и на сегодняшний день наряду с полипропиленом, именно сшитый полиэтилен наиболее распространён в коммунальных системах водоснабжения и отопления, а также, за счёт своих отличных электрических свойств, используется и в качестве изоляции для силовых кабелей. Кроме того, трубы из сшитого полиэтилена используются для транспортировки природного газа и нефти, химических веществ, а также сточных вод в системах канализации. PEX стал отличной альтернативой до недавнего времени пользовавшегося огромной популярностью ПВХ (поливинилхлориду) и меди, которая также активно использовалась в системах бытового водоснабжения.

Если же говорить о том, какой материал является основным сырьём для производства сшитого полиэтилена, то таковых два: это в первую очередь ПНД, который используется для производства наиболее прочных и термостойких труб, а также ПСД, который применяется там, где более важна гибкость и эластичность, а также экологичность. PEX содержит поперечные связанные связи в своей молекулярной структуре, которые делают материал более прочным. Степень поперечного соединения в материале во многом определяет его свойства, но в целом для различных видов сшитого полиэтилена она находится в диапазоне между 65% и 90%. Можно создавать материал и с более высокой степенью сшивки, однако это приводит к ухудшению механических свойств материала, точно так же, как и более низкая степень сшивки.

Поперечные связи значительно улучшают не только механические свойства, но и термостойкость полимера. Так, большинство разновидностей сшитого полиэтилена, в отличие от обычного, могут выдерживать температуру от +120 до +150 C, при этом увеличивается и химическая стойкость материала, а также морозостойкость, ударная вязкость, предел прочности, стойкость к царапинам и другим механическим повреждениям, в том числе и к проколам. Сшитый полиэтилен также хорошо себя показывает и в качестве кабельной изоляции. Так, он может выдерживать высокие температуры токопроводящих жил (медных и алюминиевых) — до +90 С в постоянном режиме и до +140 С при кратковременном повышении температуры. У сшитого полиэтилена превосходные диэлектрические свойства, что делает его особенно полезным для кабелей среднего напряжения, а также и высокого напряжения — напряжением до нескольких сотен кВ. Особо стоит подчеркнуть, что подобные изменения в основной структуре полимера (сшивка) позволяют улучшить свойства материала в электротехнике. Это приводит к более высоким скоростям передачи информации на линиях, где изоляция выполнена с использованием сшитого полиэтилена (минимальные потери напряжения). Теперь же самое время сказать несколько слов о разновидностях сшитого полиэтилена (и трубах из них), основных из которых три.

Сшитый полиэтилен PEXa (PEX-A). Производится пероксидным методом (или методом Энгеля — по фамилии учёного, разработавшего его). Этот метод подразумевает «горячее» поперечное соединение, названное так потому, что процесс происходит при температуре выше точки плавления полиэтилена. Стоит заметить, что данный процесс сшивки выполняется дольше, чем при использовании двух других методов, поскольку полимер должен сохраняться при высокой температуре и давлении в течение нескольких достаточно длительных периодов во время процесса формирования поперечных связей между атомами углерода. Разумеется, это делает PEXa самым дорогим из всех видов сшитого (и не только) полиэтилена. PEXa нередко называют также пероксидносшитым полиэтиленом (по используемому катализатору).

Трубам из PEXa свойственны такие качества, как однородность, широкий выбор диаметров, высокая эластичность и отличная молекулярная память, максимальная для всех труб PEX термостойкость и морозостойкость, очень хорошая прочность и износостойкость, а также довольно высокая экологичность. С другой стороны, эти трубы очень дорогие и имеют средние показатели химической стойкости. Впрочем, по большинству показателей трубы PEXa заметно превосходят трубы из других разновидностей сшитого полиэтилена.

Сшитый полиэтилен PEXb (PEX-B). Этот полиэтилен производится методом силановой сшивки (также иногда называется «влажным» из-за активного использования жидкой среды). Здесь поперечное соединение выполняется во вторичном процессе экструзии, когда и формируются перекрестные связи. Процесс ускоряется путём высокой температуры и повышенной влажности. Поперечные связи создаются благодаря силановому катализатору винилтриметоксисилану (vinyltrimethoxysilane или VTMS), соединяя цепи полиэтилена путём C-C-Si-O-Si-C-C связей. PEXb также могут называть силаносшитым полиэтиленом.

Трубам из PEXb свойственны такие качества, как достаточно хорошая гибкость и эластичность, довольно-таки высокая термостойкость, неплохая износостойкость и высокая химическая стойкость. PEXb — это лучший материал для труб, предназначенных для эксплуатации на предприятиях химической отрасли среди всех типов сшитого полиэтилена. С другой стороны, эти трубы неоднородны (то есть не такие плотные и герметичные, как трубы PEXa), ограничены в диаметрах, имеют низкую молекулярную память, плохо переносят холод, а также не слишком прочны и экологичны.

Сшитый полиэтилен PEXc (PEX-C). Производится посредством электроннолучевой обработки. Это так называемый «холодный» метод поперечного соединения (поскольку не подразумевает нагрев полиэтилена выше точки плавления). Это придаёт конечному материалу меньшую однородность и более низкую степень поперечных связей, чем при силановом и пероксидном методах. Стоит также заметить, что когда процессом не управляют должным образом, наружный слой трубы из PEXc может стать хрупким. Однако этот материал является самым экологически чистым, и среди всех трёх методов производства самым безопасным для окружающей среды, так как здесь не используются другие химические вещества, а лишь электроны для разделения углеродно-водородных связей и облегчения сшивки. PEXc — единственный сшитый полиэтилен, полученный физическим способом.

Трубам из PEXc свойственны такие качества, как высокая экологичность (по этому показателю PEXc лидер среди всех типов сшитого полиэтилена). По некоторым показателям эти трубы находятся на среднем уровне, занимая промежуточное положение между PEXa и PEXb (молекулярная память, морозостойкость), имеют средние показатели по износостойкости, прочности и химической стойкости. К недостаткам можно отнести низкую термостойкость (трубы PEXc нельзя ставить на отопление и горячее водоснабжение), неоднородность и низкую эластичность (в сравнении с другими видами сшитого полиэтилена), а также ограничение по диаметрам. В плане цены они занимают место между PEXa и PEXb.

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.