Сшитый полиэтилен

Обратите внимание! Для сравнения – обычный полиэтилен начинает деформироваться при температуре выше 40 градусов.

Cшитый полиэтилен трубы и фитинги

Трубы сантехнические из сшитого полиэтилена — самый распространенный на сегодня способ создать в домах и квартирах систему отопления, горячее и холодное водоснабжение. Наш интернет магазин предлагает клиентам большой выбор строительных и сантехнических расходных материалов для монтажа таких систем. Сотрудничая с нашей компанией, вы можете рассчитывать на выгодные цены и безупречно качественный товар. Мы предлагаем доставку во все регионы страны.

Технология сшивки появилась в середине прошлого века. Сшитый полиэтилен уникальный искусственный материал, в котором молекулы полимера, под названием «этилен», сшиты поперечно. Сшивание материала происходит на молекулярном уровне и, говоря про «шов» такого трубного изделия, нельзя проводить параллели и аналогии со швами на стальных сварных трубах. Отсюда происходит и название материала — PEX или PE (полиэтилен, Poly Ethylene) и X, символ, которым в английском языке иногда обозначают понятие Cross-linked.

Трубы PEX из сшитого полиэтилена широко применяются для отопления, горячего водоснабжения, поскольку превосходят по своим техническим и эксплуатационным характеристикам любые пластиковые аналоги. На сегодняшний день холодная и теплая вода, центральное отопление поступает по таким полимерным пластиковым трубопроводам в миллионы домохозяйств по всему миру. В нашей стране сшитый полиэтилен появился не так давно, но успел заслужить хорошую репутацию как среди монтажников и теплоэнергетиков, проводящих ГВС в дома людей, так и непосредственно среди потребителей.

1-я группа мифов – о превосходстве одного способа сшивки над другим

Практически любой производитель труб из PEX утверждает, что именно способ сшивки их труб самый лучший, а прочие никуда не годятся. Только полиэтилен, сшитый по их методике, будет обладать повышенными прочностными характеристиками и показателями надёжности.

Для начала хотелось бы напомнить некоторые сведения о сшивке полиэтилена. Под сшивкой подразумевается создание пространственной решётки в полиэтилене высокой плотности за счёт образования объёмных поперечных связей между макромолекулами полимера. Относительное количество образующихся поперечных связей в единице объёма полиэтилена определяется показателем «степени сшивки». Степень сшивки – это отношение массы полиэтилена, охваченного трёхмерными связями к общей массе полиэтилена. Всего известно четыре промышленных способа сшивки полиэтилена, в зависимости от которых сшитый полиэтилен индексируется соответствующей литерой.

Читайте также:
Технология и видео: как клеить жидкие обои на стену

Таблица 1. Виды сшивки полиэтилена

Минимальная степень сшивки рабочего слоя

Вид способа по методу воздействия

Сшивка органическими пероксидами или гидропероксидами

Сшивка органическими силанидами (силанами)

Сшивка потоком элементарных частиц

Что лучше — сшитый полиэтилен или металлопластик

У изделий из сшитого полиэтилена, полипропилена и металлопластика много одинаковых характеристик:

  • коррозийонная стойкость;
  • эластичность;
  • прочность;
  • долговечность;
  • удобный монтаж.

Но трубы из металлопластика быстрее нагреваются, имеют большую теплопроводность. Это преимущество для использования их в системах отопления. Однако у металлопласта разный коэффициент линейного расширения слоев, что может привести к расслоению стенки. Не выдержит он и несколько циклов замораживания и размораживания, его просто разорвет.

Всех этих недостатков лишены изделия из сшитого полиэтилена. Но монтировать их нужно с осторожностью, чтобы не повредить слой антидиффузной защиты на внешней стороне.

Производители

Одним из самых заметных на сегодня производителей труб из сшитого полиэтилена является бренд STOUT. Вся продукция производится на современном оборудовании в Европе на тех же заводах, где заказывают свой товар бренды премиум-сегмента.

Трубы STOUT существенно дешевле, но не уступают по качеству более дорогим: покупателю нет смысла переплачивать за громкое имя бренда. Клиент платит за качество и надежность, получая все это в полной мере. Изделия адаптированы для условий эксплуатации в нашей стране, монтаж легок и не занимает много времени.

Трубы из сшитого ПЭ STOUT

Красные трубы, свернутые в клубок

Видео описание

В этом видео представлена информация о монтаже систем из труб серии PEX:

Фитинги резьбовые

Фитинги являются одним из важнейших узлов подачи воды, теплоносителя и т.д., поскольку часто им приходится выдерживать самую большую нагрузку. Компания «Сантехкомплект» предлагает в широкой номенклатуре фитинги латунные резьбовые, а также соединительные детали PPSU и PE-Xa для труб из сшитого полиэтилена. Трудоемкий процесс монтажа с фитингами Uponor становится простым, быстрым и удобным.

Соединения из высокопрочного пластика PPSU, прекрасно зарекомендовавшего себя в системах отопления и водоснабжения, отличаются устойчивостью к высоким температурам (до +170°С), высокой ударной стойкостью и стойкостью к агрессивной среде. Наряду с другими пластмассами, PPSU не подвержен коррозии, а по характеристикам прочности и надежности сопоставим с металлом. Плюс ко всему, полифенилсульфон обладает устойчивостью к ультрафиолету и не склонен к образованию отложений. В результате получаются в высшей степени надежные и герметичные соединения, стоимость которых ниже аналогичных изделий из металла.

Читайте также:
Штукатурка под бетон: декоративная отделка стен

Uponor предлагает фитинги резьбовые диаметром 16-25 мм и соединительные детали больших диаметров – 50-63 мм. Использование компанией самых передовых материалов гарантирует надежную работу и продление срока эксплуатации как отдельных деталей трубопроводов, так и в целом всей системы.

Труба ПОЛИТЭК из полиэтилена повышенной термостойкости PЕ-RТ для напольного отопления, 20х2,0 мм

Труба ПОЛИТЭК из полиэтилена повышенной термостойкости PЕ-RТ для напольного отопления, 20х2,0 мм

ПОЛИТЭК

Классификация по методу сшивки

Для создания дополнительных устойчивых связей в молекулах полиэтилена, используют четыре метода сшивки. Их классифицируют по буквам: А, В, С и D. Из этих четырех методов самым качественным способом производства считается PEX A. Но из-за его высокой цены многие отдают предпочтение сшитому полиэтилену с маркировкой Рех В.

PEX A

Трубы маркируются PEX A, когда полиэтилен сшивают нагревая с добавлением пероксидов. Плотность сшивки здесь самая максимальная до 75%. Изделия обладают следующими положительными характеристиками:

  • наибольшая гибкость среди других аналогов;
  • присутствие «эффекта памяти», после размотки принимает свое правильное положение;
  • заломы, перегибы восстанавливаются при нагреве строительным феном;

PEX A имеет и минусы:

  • высокая цена, из-за дорогой технологией;
  • в эксплуатационный период из трубопровода происходит вымывание некоторых химических элементов, и больше по количеству в сравнении с другими группами PEX.

PEX B

При следующем методе PEX В сшивка силаном, проводится в два шага. Органические силаниды добавляют в сырье и получают трубу еще недосшитую. Затем изделие гидратируют, получается сшивка плотностью до 65%. Это чуть ниже первого метода. Характеристики этой сшивки следующие:

  • высокая надежность, крепость связей выше, чем у PEX A;
  • доступная цена;
  • устойчивость к окислению;
  • высокие показатели давления.

палитра цветов

В этом варианте тоже имеются свои минусы:

  • продукция относительно жесткая, ее нелегко согнуть;
  • «эффект памяти» отсутствует – на восстановление формы потребуется время;
  • при заломах нужно использовать специальные муфты.

PEX C

При маркировке PEX С сшивка проводится радиационная. На материал действуют гамма-лучами или электронами. В данном случае ровность сшивки полностью зависит от положения электрода по отношению к самой трубе. Максимум достижения плотности при таком методе 60%. Характеристики следующие:

  • у изделий удовлетворительная гибкость, она лучше, чем у PEX В;
  • присутствует молекулярная память;
  • на трубопроводе могут появиться трещины, заломы, которые исправляются, как у PEX муфтами;
  • в нашей стране данная категория не популярна.
Читайте также:
Фундамент для дома на песке

PEX D

Азотная сшивка маркируется как PEX D. Метод основан на обработке самого полиэтилена азотными соединениями. Сшивка получается средняя до 60%. Трубы с такой маркировкой уступают по качеству аналогичным товарам. Сейчас этой технологией практически не пользуются.

Что такое “сшитый” полиэтилен? Как “сшивают” полиэтилен? Для чего сшивают полиэтилен?

Полиэтилен – очень распространённый в промышленности и быту полимер, получаемый методом полимеризации Этилена. С обычным полиэтиленом ассоциируется множество предметов обихода. Популярность полиэтилену придали его дешевизна и выдающиеся химические и физические свойства. Он не дорог в производстве, нетоксичен, физиологически инертен, легко обрабатывается, водонепроницаем, имеет высокую химическую стойкость, практически не корродирует, обладает приемлемой механической и отличной диэлектрической прочностью и т.д. Неудивительно, что полиэтилен занимает первое место в мире по объёмам производства среди всех органических веществ! Для дополнительного улучшения физических свойств полиэтилена и расширения сферы его применения учённые придумали технологию, называемую “сшивкой”.

“Сшивкой” полиэтилена называют физический процесс, который модифицирует внутреннюю молекулярную структуру материала без изменения химического состава вещества. Делается это для того, чтобы придать материалу новые, полезные физические свойства, позволяющие существенно расширить сферы его применения.

Говоря сухим научным языком, сшивка полиэтилена – это процесс связки звеньев его молекул в широкоячеистую трехмерную сетку, путём образования поперечных связей. Звучит непонятно? На самом деле всё просто, давайте рассмотрим этот процесс подробнее.

Схематическое обозначение молекулы этилена

Из школьного курса химии мы помним, что все вещества состоят из атомов, которые, в свою очередь, группируются в молекулы. От того, насколько прочной будет связь между атомами, напрямую зависят свойства вещества. Будет ли оно твёрдым, жидким или газообразным, будет ли оно активно вступать в химические реакции или будет стабильным (инертным, химичеки неактивным), будет ли оно гореть и т.д. – всё зависит от прочности и структуры химических связей между атомами вещества.

Для того, чтобы понять физико-химические процессы, происходящие при сшивке полиэтилена, необходимо напомнить, что такое полимеры и как они образуются. Рассмотрим простое органическое вещество: Этилен (C2H4). Этилен представляет из себя бесцветный горючий газ со слабым запахом. Его молекула состоит из двух атомов углерода (C) и двух атомов водорода (H). Углерод в молекуле этилена способен образовывать четыре прочные химические связи, а водород только одну (химические связи между атомами принято обозначать штрихами). Молекула Этилена самодостаточна, она не имеет свободных атомов, все химические связи находятся “при деле”. У этилена наиболее крепкой является связь между атомами углерода, так как она двойная, а связи углерода с водородом не очень прочны. Двойная связь между атомами углерода тоже имеет особенности: одна из связей менее крепкая чем другая. Запомним эту особенность, она нам чуть позже понадобится.

Читайте также:
Строим гараж из шлакоблока своими руками: расчет блоков и этапы строительства

Получение полиэтилена из этилена

Чтобы разорвать любую химическую связь между атомами нужно преодолеть силу межатомного притяжения. Сделать это можно с помощью дополнительной энергии, сообщённой (переданной) атомам, при чём эта энергия должна быть больше, чем энергия межатомного взаимодействия. И не важно, каким путём (химическим или физическим) будет осуществляться воздействие. Главное – чтобы оно было достаточным! Нагрев – простейший пример сообщения веществу дополнительной энергии. Именно поэтому многие химические реакции протекают только при высоких температурах.

В случае с этиленом одного нагрева оказывается недостаточно, но существует ряд других способов, позволяющих частично разорвать двойную связь между атомами углерода, вытягивая молекулу этилена в двухзвенную цепочку. Каждое звено этой цепочки называют мономером, от греческого слова “монос” – один и “мерос” – часть. Почему мы говорим о частичном разрыве? Потому что фактически из двух связей разрывается только одна, менее прочная. А дальше начинает происходить интересное: каждая из этих полуразорванных молекул, обладая двумя свободными и готовыми для соединения химическими связями стремится их задействовать. При этом мономеры начинают соединяться друг с другом последовательно, образуя своеобразную бесконечную цепочку, превращаясь по сути в одну макромолекулу, которую и называют полимером (от греческого “Поли” – много и “мерос” – часть). Похожим образом образуются и другие полимеры (полипропилен, поливинилхлорид, политетрофторэтилен и т.д.) цепочки которых могут иметь схожее или более сложное строение.

Фрагменты цепочек обычного несшитого полиэтилена

Наконец мы дошли и до самой сшивки. Сшивка полиэтилена – ни что иное, как способ соединения отдельных цепочек полимера между собой. Если после полимеризации мы получаем как-бы отдельные нити вещества, то с помощью сшивки мы соединяем эти нити в сеть. Понятно, что любая ткань гораздо прочнее отдельных ниток, из которых она состоит, поэтому сшитый полиэтилен становится более прочным и тугоплавким и способен выдержать более высокую температуру, чем его обычный, несшитый аналог.

Для осуществления процесса сшивки необходимо разорвать некоторые второстепенные межатомные связи у каждой цепочки и использовать их затем для соединения цепочек между собой. Сделать это можно разными способами, но все они делятся на два вида: физический и химический. Заметим, что при воздействии на полиэтилен легче всего разрываются менее прочные химические связи, каковыми являются связи между углеродом и водородом. При этом связь углерод-углерод, как более прочная остаётся целой и сама полимерная цепочка при сшивке не повреждается.

Читайте также:
Столешница из камня в ванную

Модификация (сшивка) полиэтилена путём его облучения в ускорителе

Для получения сшитого полиэтилена в условиях современного производства выделяют три наиболее распространённых метода сшивки: пероксидный, силановый и радиационный. Первые два – типичные химичекие, а третий – физический метод. Принципиальных различий между разными способами сшивки нет: просто в одном случае для разрыва связей задействуется внутренняя химическая энергия веществ, а в другом – энергия заряженных частиц (электронов). Но в технологическом плане разница существует.

Химическая сшивка более дорогая, но и более полная. При пероксидном способе сшивается до 90% всего количества полиэтилена, тогда как при радиационном облучении – не более 70-75%. Однако для изготовления термоусаживаемых трубок радиационный способ применяется гораздо чаще. Во-первых для производства качественной термоусадки 75%-ная сшивка – вполне достаточный показатель, а во-вторых, помимо экономической выгоды способ сшивки с помощью радиационного облучения обладает двумя важными для промышенного производства достоинствами – высокой производительностью и технологичностью!

При облучении полиэтилена некоторые связи водород-углерод разрушаются

Посмотрите на рисунки. При облучении полиэтилена потоком высокоэнергетических заряженных частиц (рентгеновское или гамма излучение), генерируемых специальным акселератором (ускорителем), некоторые атомы водорода отщепляются от полимерных цепочек. Нескомпенсированные свободные связи атомов углерода тут же стремятся вновь вступить в реакцию, но уже не с водородом, а друг с другом, “сшиваясь”, образуя между собой дополнительную прочную связь. “Лишние” атомы водорода так же взаимодействуют между собой, выделяясь в видемолекулярного водорода (H2).

В результате появляется прочная трёхмерная сеть из полимерных цепочек этилена. Вещество как бы переходит из аморфного состояния в кристаллическое, ведь упорядоченную сетчатую структуру сшитого полиэтилена вполне можно сравнить с кристаллической решеткой многих твёрдых веществ. Вот почему этот процесс называется поперечной сшивкой полиэтилена, хотя иногда встречается и другие термины: модифицированный полиэтилен, радиационно-модифицированный полиэтилен, радиационно-сшитый полиэтилен и т.д.

Выделение водорода при облучении полиэтилена

После сшивки, кроме увеличения температуры полавления, материал приобретает ещё одно ценное свойство – “память” формы, так как из аморфного куска пластассы он превращается в вещество с чёткой структурой внутри. Растягивая подогретый модифицированный полиэтилен мы нарушаем внутреннее равновесие в его вновь образованных химических связях, вызывая упругие напряжения в его структуре. После охлаждения полиэтилен застывает, сохраняя свою новую форму. Но лишь только его снова нагреют, полиэтилен стремится вернуться в первоначальное, равновесное состояние, в котором межмолекулярные связи чувствуют себя наиболее комфортно. Здесь будет уместна аналогия с детскими качелями. Представьте, что Вы сильно отклонили качели сторону и мгновенно заморозили их в куске льда. Лишь только лёд растает, качели вернутся в своё естественное положение.

Читайте также:
Частые проблемы натяжного потолка с фотопечатью

Фрагмент молекулы сшитого (модифицированного) полиэтиленаpoly07

В большей или меньшей степени метод сшивки применим и ко многим другим полимерам. Те же термоусаживаемые трубки производят не только из полиэтилена, но и из поливинилхлорида, полиэтилентерефталата, поливинилиденфторида, политетрафторэтилена, силикона и т.д. Правда некоторые полимеры требуют иного подхода к процессу сшивки. Не всегда можно обойтись только радиационным облучением, иногда применяют и химическую сшивку.

Сшитый полиэтилен используют не только для производства термоусаживаемых трубок и термоусаживаемых перчаток. Без сшитого полиэтилена или полипропилена сейчас невозможно представить полимерные водонапорные водопроводные трубы, которые пришли на смену ржавеющим железным. С холодной водой всё понятно, но вот горячую воду труба из обычного полиэтилена долго выдержать не может – расплавится! А сшитому эта задача вполне по плечу! Кстати, термоусаживаемая плёнка для вакуумной упаковки пищевых продуктов – это тоже результат сшивки полимеров!

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж труб из сшитого полиэтилена проводят только с использованием фитингов. Здесь не применяют сварку, как в работе с другими полимерными трубами.

Обратите внимание! Благодаря эластичности полиэтиленовых труб, удается сократить число используемых фитингов до минимума. Это удешевляет процесс сборки. Залогом оптимального варианта монтажа является грамотный проект на предварительном этапе.

Распространены два способа соединения полиэтиленовых трубопроводов:

  • компрессионный – с использованием накидной, затягивающей гайки;
  • напрессовочный – с использование специальной пресс-гильзы.

виды пресс-фитингов

Для компрессионных фитингов потребуется два разводных ключа или набор гаечных. Для напрессовочных нужен специальные инструменты – пресс-клещи и расширитель, которые будут соответствовать диаметру ваших труб. Купить их можно в комплекте с трубами и фитингами, фирменные от производителя. Но дешевле использовать прокатный инструмент.

Для подготовительных работ потребуется инструмент для резки труб. Здесь лучше не экономить и использовать профессиональный труборез. Только таким инструментом можно получить качественный, пригодный для дальнейшей работы, срез. Это должен быть строго перпендикулярный направляющей оси срез, без заусенец, с недеформированной окружностью.

Монтаж компрессионного фитинга выглядит следующим образом:

  • на подготовленную трубу надевают открученную от фитинга накидную гайку;
  • далее фиксируют разрезное кольцо в 1 см от края;
  • внутрь трубы вставляют штуцер фитинга;
  • подвигают гайку на кольцо и затягивают ее ключами (одним удерживают фитинг, вторым затягивают гайку).
Читайте также:
Стеновые панели 3d для внутренней отделки: особенности материала

Напрессовочное соединение является неразъемным. Порядок действий следующий:

  • на трубу надевают обжимную гильзу;
  • расширяют диаметр разреза до размеров штуцера;
  • вставляют штуцер;
  • натягивают гильзу и запрессовывают ее пресс-клещами.

Напрессовочное соединение обладает повышенной прочностью, его используют при монтаже отопительных систем и систем горячего водоснабжения.

Действительно, кремневодороды (SiH4 – Si8H18), применяемые для получения PEX-b, крайне ядовиты. Однако кремневодороды для сшивки полиэтилена применяют только в кабельной промышленности. Для производства труб используется органосиланиды, которые тоже ядовиты, но их отличительной особенностью является то, что при сшивке они либо полностью переходят в химически связанное состояние, либо превращаются в химически нейтральный органический спирт, который вымывается при гидратации трубопроводов. На сегодняшний день самым распространённым реагентом для сшивки полиэтилена методом «b» является винилтриметаксилан (упрощенная формула: С2Н4Si (OR)3).

Сфера применения

В промышленных масштабах трубы из сшитого полиэтилена находят мало применения, поскольку их диаметр ограничен максимумом в 250 мм и ограниченными возможностями эксплуатации при усиленных нагрузках. В индивидуальном строительстве использование сшитого полиэтилена находит широкое применение в монтаже:

  • отопительных коммуникаций;
  • в холодном и горячем водоснабжении.

сшитый полиэтилен для теплого пола

Популярны трубы из сшитого полиэтилена для устройства теплого пола. Этот материал легок в монтаже, не требует специальных навыков или сложного оборудования, долговечен и надежен. Для отопительных систем используют только трубные материалы с защитным слоем.

При выборе труб и фитингов для монтажа коммуникаций водоснабжения или отопительных систем следует ориентироваться на рекомендации производителей, поскольку в документации всегда указывается направление использования и допустимые параметры эксплуатации.

Обратите внимание! Вся трубная продукция подробно маркируется на внешней стороне.

На маркировке указывается:

  • способ производства;
  • дата выпуска (до недели);
  • толщина стенки и диаметр;
  • допустимые параметры эксплуатации;
  • отметка о проверке качества.

Каждый производитель предлагает фитинги для монтажа своей продукции. Использование родных материалов является залогом надежного соединения и долговременной эксплуатации, поскольку при производстве труб и фитингов используется один процесс.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: