Что использовать сшитый полиэтилен или пропилен, отличие свойств 2021

В процессе создания проекта для устройства коммуникаций вновь построенного либо реконструируемого здания как жилого, так и промышленного назначения вам могут предложить установку труб полипропиленовых или PEX – из сшитого полиэтилена. Выступая альтернативой металлическим изделиям, оба эти материала обладают прочностью, неплохой стойкостью к нагрузкам и долговечностью, превышающей этот показатель даже для металла. Однако они, являясь полимерами разных органических соединений, имеют существенные различия и поэтому более предпочтительны в различных строительных назначениях.

Внутренние различия

Попробуем разобраться в различии свойств сшитого полиэтилена и полипропилена, обратившись к особенностям их строения:

1. Полиэтилен PEX получают методом поперечной «сшивки» линейных макромолекул полимеризованного этилена до получения трехмерной сетчато-ячеистой структуры:
   • Образованные в этом процессе прочные межмолекулярные связи дают материалу высокую стойкость к нагрузкам механического, химического и термического характера.
   • Такие связи еще на этапе отливки изделия дают ему форму, которую затем будет очень сложно изменить.
   • PEX является самым плотным из всех видов полиэтилена с показателем 940 кг/м³.
2. Полипропилен – это полимер углеводорода пропилена, имеющий нестабильное кристаллическое строение, что дает ему как большую прочность на растяжение и разрыв, так и высокую пластичность. Он:
   • Может быть трех типов в зависимости от пространственной направленности ответвлений молекул (метильных групп),
   • Имеет «дышащую» структуру, способную пропускать газообразные вещества,
   • Является гораздо менее плотным материалом, чем любой другой вид пластмасс, с показателем плотности от 850-ти до 900 кг/м³.

Свойства ПП и PEX

Прочность

Прочностные характеристики этих двух материалов примерно равны, показатели их растяжения до предельного положения (разрыва) составляют диапазон от 250-ти до 800 %.

Но при этом:

• Полипропилен обладает большей стойкостью к растрескиванию, даже при воздействии возможных неблагоприятных факторов,
• Сшитый полиэтилен более прочен при резком перепаде нагрузок: повышение скорости растяжения значительно снижает механические свойства ПП.

Температурная стойкость

Максимально высокие температуры эксплуатации изделий из обоих пластмасс не превышают значение в 140 ⁰C, но плавятся и горят они немного в разных температурных режимах:

• ПП плавится при t⁰=176 ⁰C,
• PEX – при t⁰ от 190 до 200 ⁰C.

А вот «нижний» предел использования материалов сильно отличается. Если сшитый полиэтилен сохраняет свои прочностные и эластичные свойства до -50 ⁰C, то полипропилен становится хрупким уже при -15

0C (для некоторых модификаций даже при -5 ⁰C).

ИНТЕРЕСНО! Сшитый полиэтилен более стоек к временному повышению температур до очень высоких значений, а полипропилен – материал длительной стойкости. Это означает, что низкотемпературные отопительные системы с возможностью резких скачков температур лучше изготавливать из PEX, а постоянно горячие трубопроводы дольше прослужат из ПП.

Химические свойства

Химически полипропилен уступает сшитому полиэтилену:

• Стойкость его к органическим и неорганическим реагентам и растворителям хотя и высока по сравнению с неполимерными материалами, но слабее, чем у PEX.
• Стойкость к явлениям среды также намного ниже: в чистом виде он намного быстрее стареет под воздействием кислорода воздуха и солнечного света, особенно при повышении температур.

ВНИМАНИЕ! Для увеличения срока службы ПП-полимеров в сырьё на этапе производства изделий добавляются стабилизаторы, улучшающие стойкость к ультрафиолету и кислороду, а PEX-трубы обычно имеют защитное антидиффузное покрытие.

Физические свойства

Несмотря на значительно большую, чем у полипропилена, плотность и практически аналогичную текучесть, PEX является более мягким материалом, а еще обладает следующими возможностями:

• Из-за высокой плотности не пропускает сквозь себя жидкости и даже газы, что позволяет изготавливать из него безопасные напорные газопроводы и технические трубопроводы,
• Благодаря эластичности трубы из него намного лучше гнутся с образованием более крутых поворотов, за счет чего из сшитого полиэтилена получается намного более качественный контур для систем теплого пола.

Сшитый полиэтилен для теплого пола

 

 

Трубы из шитого полиэтилена ТЕСЕ(Германия)

 

Трубы из шитого полиэтилена Valtec (Китай)

 

 

Сшитый полиэтилен  этилен, усиленный путем химического, физического или комплексного воздействия. Обработанный под высоким давлением полиэтилен,  получает улучшенные эксплуатационные свойства.Процесс изменения структуры материала происходит на малекулярном уровне в результате происходят дополнительные связи между его частицами Суть этих свойств такая – когда на полиэтилен действует большое давление, возникают дополнительные поперечные молекулярные связи именно эти связи держат структуру полиэтилена очень прочно, такие трубы очень сильно растягиваются, не бояться замерзания воды внутри, обладают значительной гибкостью и могут держать достаточно большую температуру до + 95. Процесс обработки с введением в состав полимера органических соединений называется «сшивкой». В зависимости от технологии выполняют его либо перед, либо после экструдирования. Труба не подвержена коррозии, воздействию агрессивных сред, не деформируется при повышенной кислотности, щелочности, а также при контакте с органическими веществами. Трубы хорошо переносят воздействие низких и высоких  температур.Довольно хорошо сгибаются достаточно прочные на разрыв.Так же как у металлопластика слабое место труб из сшитого полиэтилена это место изгиба для этого стоит предусматривать специальные планки для труб в местах изгиба

Трубы из шитого полиэтилена ТЕСЕ(Германия)

Мы продаем и используем в собственном монтаже трубы и фитинги данного производителя достаточно давно, можно с уверенностью сказать что они проверены временем и делом. Tece — многослойные металлополимерные трубы, используемые в ситсемах водоснабжения и отопления. В качестве основного слоя всей конструкции выступает внутренняя несущая труба, изготовленная из сшитого электронно-лучевым методом полиэтилена. Дополнительный слой трубы произведен из алюминия. Он выполняет стабилизирующие и антидиффузионные функции. Внешний же полиэтиленовый слой защищает конструкцию от механического воздействия и ультрафиолетового излучения.Трубы из сшитого полиэтилена ТЕСЕ соединяются с помощью аксиальной запресовки( предварительно расширенной трубы на фитинг и применением пресс-втулки).Трубы для водяного теплого пола TECEflex PE-MDXc и PE-RT Тип 2 из сшитого полиэтилена используется только для монтажа системы водяных теплых полов, водяных теплых стен и потолков (например, в загородных домах, коттеджах, квартирах, гаражах, в бассейнах, хамамах, банях, дошкольных и лечебных учреждениях и фитнес-клубах).Труба для теплого пола TECEflex PE-MDXc и PE-RT Тип 2 выпускается наружным диаметром 16 и диаметром 20 мм. Трубы для теплого пола TECEflex PE-MDXc представляют собой трехслойную конструкцию, с наружной и внутренней поверхностью из полиэтилена средней плотности, сшитого электронно-лучевым методом (PE-MDXc). Средний слой выполнен из EVOH (этилвинилалкоголь) и выполняет антидиффузионные функции. Снаружи и изнутри трубы слой EVOH надежно защищён от механических повреждений. Показатели на разрыв при критических испытаниях выявили, что максимальное значение рабочего давления для трубы ТЕСЕ flex  примерно 75 атм. при изгибе трубы радиус всегда стабильно сохраняется в нужном положении в течение долгого времени 

 

Трубы из шитого полиэтилена Valtec (Китай)                                                                    

Трубы из шитого полиэтилена Valtec (Китай)  изготовлены из полиэтелена высокой плотности способом сшивки (Pex-b). Преимущество использования данных труб в теплом полу в том что они обладают меньшим гидравлическим сопротивлением, в отличии от стальных труб они не подвержены коррозии , не боятся деформации ( обладают так называемой температурной памятью, можно использовать в регионах с достаточно суровыми зимами так как они не боятся замерзания.

Но в бочке меда есть ложка дегтя, удельное расширение полиэтилена так же очень высокое поэтому при использовании в стяжках нужно предусмотреть возможность для свободного расширения трубы и конечно обеспечить температуру теплоносителя не выше 45 С .Трубы из шитого полиэтилена Valtec соответствуют всем гостам РФ и самое главное чем привлекает данная труба это соотношение цены и качества.

Инженерная сантехника (Полипропилен, Металлопластик, Сшитый полиэтилен)

ИНЖЕНЕРНАЯ САНТЕХНИКА FD-пласт

ИНЖЕНЕРНАЯ САНТЕХНИКА FD-пласт
Труба PPRC ф 63 PN20 армир. стеклов. серая (4/20)
Труба PPRC ф 63х 5,8 PN10 (4/20)
Труба PPRC ф 63х 8,7 PN16 (4/20)
Труба PPRC ф 63х10,5 PN20 (4/20)
Труба PPRC ф 75 PN25 Стандарт (4/12)
Труба PPRC ф 75х 6,8 PN10 (4/12)
Труба PPRC ф 75х12,5 PN20 (4/12)
Труба PPRC ф 90х15 PN20 (4/8)
Труба PPRC ф 90х15 PN25 Стандарт S (4/8)

Труба PPRC ф 90х8,2 PN10 (4/8)
Труба PPRC ф110х10,0 PN10 /4
Труба PPRC ф110х10,0 PN10 /4 белая
Труба PPRC ф110х18,3 PN20 /4
Труба PPRC ф125х11,4 PN10 (белая) /4
Труба PPRC ф125х20,8 PN20 (белая) /4
Уголок комб. ф20-1/2», вр PPRC (25/150)
Уголок комб. ф20-1/2», нр PPRC (25/150)
Уголок комб. ф20-3/4», вр PPRC (25/75)
Уголок комб. ф20-3/4», нр PPRC (25/75)
Уголок комб. ф20х1/2» PPRC ВР (25/150) белый
Уголок комб. ф20х1/2» PPRC НР (25/150) белый
Уголок комб. ф25-3/4», вр PPRC (25/75)
Уголок комб. ф25-3/4», нр PPRC (20/60)
Уголок комб. ф25х3/4» PPRC ВР (25/75) белый
Уголок комб. ф25х3/4» PPRC НР (20/60) белый
Уголок комб. ф32-1», вр PPRC (10/40)
Уголок комб. ф32-1», вр PPRC (10/40) белый
Уголок комб. ф32-1», нр PPRC (10/40)
Уголок комб. ф32-1», нр PPRC (10/40) белый
Уголок мет. вст. гайк. ф20- 3/4» (25/100)
Уголок мет. вст. гайк. ф20-1» (20/100)
Уголок мет. вст. гайк. ф25- 3/4» (25/100)
Уголок мет. вст. гайк. ф25-1» (20/40)
Уголок мет. вст. гайк. ф32-5/4» (10/20)
Уголок с креплением ф20-1/2» ВР 25/100) белый 2 к
Уголок с креплением ф20-1/2» ВР PPRC (25/100) 2к.
Уголок с креплением ф20-1/2» ВР PPRC (25/100) х3к
Уголок с креплением ф20-1/2» НР PPRC (25/75)
Уголок с креплением ф20х1/2» ВР (25/100) белый *3 к
Уголок с креплением ф25-3/4» ВР PPRC (25/50)
Уголок с накидной гайкой ф20-1/2» PPRC (50/150)
Уголок с накидной гайкой ф20-3/4» PPRC (25/100)
Уголок с накидной гайкой ф25-1» PPRC (25/100)
Уголок с накидной гайкой ф25-3/4» PPRC (25/100)
Уголок с накидной гайкой ф32-5/4» PPRC (25/50)
Уголок ф110/45° PPRC (10/60)
Уголок ф110/90° PPRC /12
Уголок ф125/45° PPRC (1/10) белый
Уголок ф125/90° PPRC (1/6) белый
Уголок ф20/25 переходной 90° PPRC (50/500)
Уголок ф20/32 переходной 90° PPRC (50/400)
Уголок ф20/40 переходной 90° PPRC (50/400)
Уголок ф20/45° PPRC (100/1000)
Уголок ф20/45° PPRC (100/1000) белый
Уголок ф20/90° PPRC (50/700)
Уголок ф20/90° PPRC (50/700) белый
Уголок ф20/90° внутр/наруж PPRC (100/1000)
Уголок ф25/32 переходной 90° PPRC (50/400)
Уголок ф25/40 переходной 90° PPRC (25/200)
Уголок ф25/45° PPRC (50/600)
Уголок ф25/45° PPRC (50/600) белый
Уголок ф25/90° PPRC (50/400)
Уголок ф25/90° PPRC (50/400) белый
Уголок ф25/90° внутр/наруж PPRC (50/500)
Уголок ф32/40 переходной 90° PPRC (25/200)
Уголок ф32/45° PPRC (25/250)
Уголок ф32/45° PPRC (25/250) белый
Уголок ф32/90° PPRC (25/250)
Уголок ф32/90° PPRC (25/250) белый
Уголок ф32/90° внутр/наруж PPRC (25/250)
Уголок ф40/45° PPRC (20/180)
Уголок ф40/45° PPRC (20/180) белый
Уголок ф40/90° PPRC (10/100)
Уголок ф40/90° PPRC (10/100) белый
Уголок ф50/45° PPRC (10/100)
Уголок ф50/90° PPRC (5/50)
Уголок ф63/45° PPRC (10/60)
Уголок ф63/90° PPRC (5/30)
Уголок ф75/45° PPRC (6/36)
Уголок ф75/90° PPRC (4/32)
Уголок ф90/45° PPRC (3/24)
Уголок ф90/90° PPRC (2/16)
Уголок ф90/90° PPRC (белый) (2/16)
Фильтр вн. 20 PPRC (10/40) белый
Фильтр вн. 20s PPRC (10/40)
Фильтр вн. 25 PPRC (10/40) белый
Фильтр вн. 25s PPRC (10/40)
Фильтр вн. 32s PPRC (10/30)
Фильтр вн. 32s PPRC (10/30) белый
Фильтр вн. 40s PPRC (5/15)
Фильтр вн. 40s PPRC (5/15) белый
Фланец ПП 40 (1/10)
Фланец ПП 50 (1/10)
Фланец ПП 63 (1/5)
Фланец ПП 75
Фланец ПП 90
Фланец ПП110
Хомут 1/2» 20-25 мм (1/100)
Хомут 3/4» 26-30 мм (1/100)
Хомут 1» 32-36мм (1/100)
Хомут 11/4» 38-43мм (1/50)
Хомут 1 1/2» 47-51мм (1/50)
Хомут 2 1/2» 75-80мм (1/25)
Хомут 2» 60-64мм (1/50)
Хомут 3» 87-92мм (1/25)
Хомут 4» 113-118мм (1/25)
Россия, FeFLUES
Адаптер ММ (0,5 мм) ф120
Адаптер ММ (0,5 мм) ф120 в пленке
Адаптер ММ (0,5 мм) ф130
Адаптер ММ (0,5 мм) ф130 в пленке
Адаптер ПП (0,5 мм) ф120
Адаптер ПП (0,5 мм) ф120 в пленке
Адаптер ПП (0,5 мм) ф130
Адаптер ПП (0,5 мм) ф130 в пленке
Заглушка (нерж. ст. 0,5 мм) ф120 внешн в пленке
Заглушка (нерж. ст. 0,5 мм) ф120 внутр
Заглушка (нерж. ст. 0,5 мм) ф130 внешн в пленке
Заглушка (нерж. ст. 0,5 мм) ф130 внутр
Зонт (нерж. ст. 0,5 мм) ф120
Зонт (нерж. ст. 0,5 мм) ф120 в пленке
Зонт (нерж. ст. 0,5 мм) ф130
Зонт (нерж. ст. 0,5 мм) ф130 в пленке
Колено (нерж. ст. 0,5 мм) ф120х45°
Колено (нерж. ст. 0,5 мм) ф120х45° в пленке
Колено (нерж. ст. 0,5 мм) ф120х90°
Колено (нерж. ст. 0,5 мм) ф120х90° в пленке
Колено (нерж. ст. 0,5 мм) ф130х45°
Колено (нерж. ст. 0,5 мм) ф130х45° в пленке
Колено (нерж. ст. 0,5 мм) ф130х90°
Кронштейн стеновой (нерж. ) ф120 в пленке
Кронштейн стеновой (нерж. ) ф130 в пленке
Кронштейн стеновой № 1 (нерж. ) ф120
Кронштейн стеновой № 1 (нерж. ) ф130
Переходник нерж 0,5мм ф130М-120П
Переходник нерж 0,5мм ф135М-130П
Переходник нерж 0,5мм ф135М-130П в пленке
Переходник нерж 0,5мм ф150М-130П
Переходник нерж 0,5мм ф150М-130П в пленке
Тройник (нерж. ст. 0,5 мм) ф120х45°
Тройник (нерж. ст. 0,5 мм) ф120х45° в пленке
Тройник (нерж. ст. 0,5 мм) ф120х90°
Тройник (нерж. ст. 0,5 мм) ф120х90° в пленке
Тройник (нерж. ст. 0,5 мм) ф130х45°
Тройник (нерж. ст. 0,5 мм) ф130х45° в пленке
Тройник (нерж. ст. 0,5 мм) ф130х90°
Тройник (нерж. ст. 0,5 мм) ф130х90° в пленке
Труба-Дымоход (нерж. ст. 0,5 мм) ф120 х0,25м
Труба-Дымоход (нерж. ст. 0,5 мм) ф120 х0,5м
Труба-Дымоход (нерж. ст. 0,5 мм) ф120 х1,0м
Труба-Дымоход (нерж. ст. 0,5 мм) ф130 х0,25м
Труба-Дымоход (нерж. ст. 0,5 мм) ф130 х0,5м
Труба-Дымоход (нерж. ст. 0,5 мм) ф130 х1,0м
Труба-Дымоход (нерж. ст. 0,5 мм) ф120х0,25м в пленке
Труба-Дымоход (нерж. ст. 0,5 мм) ф120х0,5м в пленке
Труба-Дымоход (нерж. ст. 0,5 мм) ф120х1,0м в пленке
Труба-Дымоход (нерж. ст. 0,5 мм) ф130х0,25м в пленке
Труба-Дымоход (нерж. ст. 0,5 мм) ф130х1,0м в пленке
Хомут обжимной (нерж. ) ф120
Хомут обжимной (нерж. ) ф120 в пленке
Хомут обжимной (нерж. ) ф130
Шибер (нерж. ст. 0,5 мм) ф120
Шибер (нерж. ст. 0,5 мм) ф120 в пленке
Шибер (нерж. ст. 0,5 мм) ф130
Шибер (нерж. ст. 0,5 мм) ф130 в пленке
Россия, RIFAR
Заглушка левая Ду 1» RIFAR с прокл.
Заглушка правая Ду 1» RIFAR с прокл.
Клапан пружинный для радиатора
Комплект универ. для подкл. радиатора 1/2»
Комплект универ. для подкл. радиатора 3/4»
Переходник 1/2» левый RIFAR с прокл.
Переходник 1/2» правый RIFAR с прокл.
Переходник 3/4» левый RIFAR с прокл.
Переходник 3/4» правый RIFAR с прокл.
Радиатор алюм. RIFAR 350 6 секций
Радиатор алюм. RIFAR 350 8 секций
Радиатор алюм. RIFAR 350 10 секций
Радиатор алюм. RIFAR 500 4 секции
Радиатор алюм. RIFAR 500 6 секций
Радиатор алюм. RIFAR 500 8 секций
Радиатор алюм. RIFAR 500 10 секций
Радиатор алюм. RIFAR 500 12 секций
Радиатор бимет. RIFAR ALP 500/75 4 секции
Радиатор бимет. RIFAR ALP 500/75 6 секции
Радиатор бимет. RIFAR ALP 500/75 8 секции
Радиатор бимет. RIFAR ALP 500/75 10 секции
Радиатор бимет. RIFAR B 350/100 6 секций
Радиатор бимет. RIFAR B 350/100 8 секций
Радиатор бимет. RIFAR B 350/100 10 секций
Радиатор бимет. RIFAR B 350/100 12 секций
Радиатор бимет. RIFAR B 500/100 4 секции
Радиатор бимет. RIFAR B 500/100 5 секций
Радиатор бимет. RIFAR B 500/100 6 секций
Радиатор бимет. RIFAR B 500/100 7 секций
Радиатор бимет. RIFAR B 500/100 8 секций
Радиатор бимет. RIFAR B 500/100 9 секций
Радиатор бимет. RIFAR B 500/100 10 секций
Радиатор бимет. RIFAR B 500/100 12 секций
Россия, SANITA LUXE
Пьедестал «Арт Люкс» белый
Пьедестал «Классик Люкс» белый
Умывальник «Арт Люкс» 48х48см, белый
Умывальник «Классик Люкс» 48,5х64,5см белый
Унитаз «Аттика Люкс» подвесной, сиденье микролифт
Унитаз-компакт «Арт Люкс», сиденье с микролифтом
Унитаз-компакт «Арт Люкс» 2х-реж., сид. дюропласт
Унитаз-компакт «Арт Люкс» 2х-режим., сиденье
Унитаз-компакт «Классик Люкс» 2х-режим., сиденье
Унитаз-компакт «Классик Люкс» сид. с микролифтом
Россия, Santek
Комплект креплений AHS-45 (для Бореаль)
Комплект креплений AHS-46 (для Римини)
Комплект креплений AHS-47 (для Бриз)
Крепление для сиденья «Анимо»
Писсуар «Ковбой»
Пьедестал «Анимо» (в индивид. упаковке)
Пьедестал «БИ» (в индивид. упаковке)
Пьедестал «БСФ» (в индивид. упаковке)
Сиденье для унитаза «Анимо»
Сиденье для унитаза «Бореаль»
Сиденье для унитаза «Бриз»
Сиденье для унитаза «Ирис»
Сиденье для унитаза «Римини»
Сиденье для унитаза «Сенатор»
Труба для унитаза ф110 Анипласт
Умывальник «Анимо-40»
Умывальник «Анимо-50»
Умывальник «Анимо-60»
Умывальник «Бореаль-60»
Умывальник «Бриз-40»
Умывальник «Бриз-50»
Умывальник «Ирис-36» угловой
Умывальник «Концепт-60»
Умывальник «Сенатор-60»
Умывальник «Форум-45»
Умывальник «Цезарь-60»
Унитаз подвесной «Консул» (стандарт)
Унитаз-компакт «Анимо» выпуск в пол (нижн. подвес)
Унитаз-компакт «Анимо» косой (нижн. подвес)
Унитаз-компакт «Анимо» прямой (нижн. подвес)
Унитаз-компакт «Бореаль» (нижн. подв. )
Унитаз-компакт «Бореаль» антивсплеск (нижн. подв. )
Унитаз-компакт «Бореаль» тарельчатый (нижн. подв. )
Унитаз-компакт «Бореаль-Люкс» 1-реж.
Унитаз-компакт «Бриз» (дюропласт)
Унитаз-компакт «Ирис» (нижн. подв. )
Унитаз-компакт «Римини» 1-реж.
Унитаз-компакт «Сенатор» 2-реж. (нижн. подв. )
Унитаз-компакт «Сенатор-Люкс» 2-реж. (нижн. подв. )
Унитаз-компакт «Цезарь» (нижн. подв. )

чем хорош теплый пол из таких труб?

Сочетание слов «сшитый» и «трубы» еще недавно вызывали у застройщиков не самые приятные ассоциации. Их воображению представлялась не особенно прочная конструкция с продольным швом, главным достоинством которой была относительно низкая цена. Однако термин «сшитый полиэтилен» с традиционными швами ничего общего не имеет. Это высокотехнологичный и достаточно прочный материал, который успешно применяется в строительстве. Монтажники все чаще предпочитают использовать сшитый полиэтилен для теплого пола.

Что сшивают в полиэтилене?

В этом материале сшивают не части, не листы, не трубы, а молекулы. При создании полимера этилена звенья его молекул благодаря поперечным связям образуют трехмерную сетку с широкими ячейками. Производят сшитый полиэтилен химическим или физическим способом. Обозначают материал буквами PE-X. В зависимости от способа производства выделяют:

• PE-Xa — материал, образованный при нагревании с использованием пероксидов;
• PE-Xb — полиэтилен, полученный после обработки влагой с имплантированным силаном и катализирующим веществом;
• PE-Xc — продукт, полученный после бомбардировки молекул полимера электронами;
• PE-Xd — результат применения азотной технологии, встречается очень редко.

Таким образом, прочностные характеристики сшитого полиэтилена заложены на молекулярном уровне, а разорвать такие связи очень сложно. Но это не единственное его достоинство.

Сшитый полиэтилен считается оптимальным вариантом для водяного теплого пола.Это прочный и долговечный материал, который прекрасно поглощает звук, обладает хорошей теплопроводностью и прост в монтаже

Для монтажа систем теплого пола специалисты рекомендуют использовать трубы, полученные с помощью пероксидного метода. Они маркируются знаком PE-Xa.

Из каких труб лучше делать теплый пол?

Труба для теплого пола должна соответствовать вполне определенным требованиям, таким как:

• устойчивость к механическим нагрузкам;
• длительный срок эксплуатации;
• устойчивость к коррозии;
• экологическая безопасность;
• невысокий коэффициент линейного расширения;
• эластичность;
• высокая теплоотдача;
• способность поглощать шум.

В той или иной степени этим характеристикам соответствует целый ряд материалов. Вполне успешно для монтажа систем водяного теплого пола применяют трубы из:

• меди;
• гофрированной стали;
• металлопластика;
• полипропилена;
• полиэтилена.

Медные трубы — это высококлассный и проверенный временем вариант. Однако их стоимость высока сама по себе. Кроме того, понадобится потратиться на полимерную оболочку, необходимую при монтаже меди в стяжку, и на специальные латунные фитинги.

С гофрированной сталью работать проще и расход ее будет несколько меньше, при практически таких же эксплуатационных характеристиках, как у меди. Но и цена материала будет такой же высокой.

Металлопластиковые конструкции относительно «молоды» и прекрасно выполняют роль транспортной магистрали при монтаже теплого пола. Однако со временем внутри резьбовых фитингов может откладываться накипь. Кроме того, при монтаже велика вероятность разреза трубы.

У полипропиленовых труб, при таких достоинствах, как приемлемая цена, простой монтаж и невысокий физический вес, «хромают» показатели линейного расширения при нагревании. При монтаже в бетонную стяжку их необходимо армировать стекловолокном и алюминием.

Трубы из сшитого полиэтилена считаются самым современным выбором для монтажа теплого пола, поскольку их характеристики соответствуют технологическим требованиям в самой полной мере. Из недостатков можно отметить недостаточную гибкость материала, из-за которой трубы плохо держат форму во время монтажа.

В состав трубы из сшитого полиэтилена с антидиффузной защитой входит специальный слой алюминия, который препятствует проникновению кислорода или водяного пара через стенки трубы

Обратите внимание! Сшитый полиэтилен успешно используется не только при монтаже теплого пола, но и в системах водоснабжения. Проблемы могут возникнуть из-за высокой кислородопроницаемости этого материала, которая может привести к активизации коррозионных процессов на отдельных элементах конструкции. Поэтому для теплого пола рекомендуется использовать только трубы со специальной антидиффузной защитой.

Широкий выбор труб, фитингов, коллекторов и других видов продукции для инженерных сетей предлагает бренд STOUT.

Компания Stout предлагает широкий ассортимент труб

Металлопластиковая труба STOUT разработана специально для российских условий эксплуатации

Сшитый полиэтилен vs металлопластиковая труба

Хотя ассортимент труб для теплого пола весьма разнообразен, как было показано выше, на практике мастер обычно предлагает клиенту выбор между двумя вариантами: металлопластиковыми конструкциями и трубами из сшитого полиэтилена. Стоит сразу же отметить, что по цене большой разницы между полиэтиленом и металлопластиком не наблюдается. В обоих случаях можно немного сэкономить, если найти материал по выгодной цене.

Поэтому специалисты рекомендуют ориентироваться на особенности эксплуатационных характеристик материала. При монтаже сложных диаметров сшитый полиэтилен ведет себя несколько хуже. Чем металлопластиковая труба. В помещениях с небольшой площадью или при реализации сложной схемы укладки теплого пола рекомендуется все же обратить внимание на металлопластиковые конструкции. Но во всех остальных случаях теплый пол из сшитого полиэтилена оказывается более практичным вариантом.

При монтаже теплого пола из сшитого полиэтилена следует соблюдать определенную осторожность, поскольку труба не слишком хорошо сохраняет форму в местах изгибов

Некоторые монтажники высказывают мнение, что сшитый полиэтилен надежнее, чем многослойные металлопластиковые конструкции. Отмечается также, что Pex прекрасно переносит замораживание и не лопается, даже в местах соединений с фитингами. Температура горения сшитого полиэтилена составляет 400 градусов. В таких условиях материал плавится и превращается в жидкие капли. В процессе горения он распадается на вполне безопасные вещества: воду и углекислый газ.

Сшитому полиэтилену не страшны обычные растворители. Ни алифатические растворители (бензин и его «родственники»), ни ароматические (такие, как толуол), ни хлорированные углеводороды (например, трихлорэтиллен) не причинят трубам какого-либо заметного вреда. Осторожнее следует быть при работе с труднолетучими органическими соединениями, такими как жиры, масла, воск и т. п. Контакт с ними может вызвать некоторое набухание сшитого полиэтилена. Обыкновенные антифризы, моющие присадки и антикоррозионные средства не вызывают появления трещин на трубах из сшитого полиэтилена. А вот такие сильные окислители, как азотная кислота и галогены, могут полностью разрушить материал. Не стоит допускать контакт труб с этими опасными веществами.

Особенности монтажа pex-труб

Подробно процесс укладки теплого пола представлен в следующем видео:

При монтаже труб из сшитого полиэтилена можно использовать компрессионные и напрессовочные фитинги. Проще всего работать с первым вариантом. Чтобы установить компрессионный фитинг, необходимо:

1. Надеть на трубу обжимную гайку, направив резьбу в сторону соединителя.
2. Надеть на трубу разрезное кольцо таким образом, чтобы его край отступал от среза трубы на 1 мм.
3. Насадить трубу на штулцер фитинга до упора.
4. Закрутить обжимную гайку с помощью гаечных ключей.

При монтаже компрессионных фитингов не нужно пытаться снять с трубы фаску. Кроме того, закручивать обжимную гайку следует очень осторожно, поскольку чрезмерное усилие может привести к повреждению трубы.

Фитинги для труб из сшитого полиэтилена очень разнообразны. Для их монтажа не требуются особые навыки или сложное оборудование

Напрессовочные фитинги позволяют выполнить неразъемное соединение труб из сшитого полиэтилена. Для реализации этого варианта понадобится специальное пресс-оборудование. Делается это так:

1. Сначала надевается неразрезная зажимная гильза.
2. Затем в трубу нужно до упора вставить расширитель соответствующего размера.
3. Рукоятки расширителя следует плавно свести до упора и на несколько секунд зафиксировать в этом положении.
4. Вставить трубу в штулцер фитинга до упора.
5. Запрессовать гильзу на фитинг, используя ручной или гидравлический пресс.

Сшитый полиэтилен обладает молекулярной памятью, поэтому он подвержен обратной усадке. Уже спустя пару минут после того, как труба вставлена в штулцер, ее будет очень сложно трудно снять с фитинга.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Сшитый полиэтилен: технические характеристики и свойства

Разнообразие труб для монтажа различных систем в квартире или доме прослеживается не только по материалу. Внутри каждой такой группы также имеются свои особенности. Изделия отличаются способом производства и объемом переносимых ими нагрузок. Классические чугунные трубы можно оставить без изменений или обновить, а также заменить на довольно большое число уступающих или превосходящих их по свойствам аналогов. Среди них и относительно дорогие стальные изделия, способные выдерживать температуру выше 100 градусов Цельсия при огромном давлении. При этом они довольно неустойчивы к деформациям при воздействии больших температур, что делает невозможным их использование в скрытом виде.

Однако наибольшую популярность сейчас приобретают более доступные по цене и по условиям монтажа трубы из сшитого полиэтилена. Они хороши для отопительных систем, для водоснабжения и водоотведения, для создания теплых полов. Рассмотрим сшитый полиэтилен: технические характеристики, метод производства, достоинства и недостатки, отмечаемые у материала.

Производство сшитого полиэтилена

Обычный полиэтилен (низкого давления) производится с участием особых катализаторов. Он отличается крупными молекулами с многочисленными боковыми ответвлениями, которые не всегда связаны с другими молекулами. Это сказывается на качестве конечного продукта.

Технология «сшивки», происходящая при участии потока электронов, позволяет соединить свободные ответвления, при этом возникают довольно крепкие боковые связи, формирующие нечто похожее на кристаллическую решетку более твердых материалов. Конечный продукт носит название PEx. PE – это сокращение от термина «полиэтилен», а «х» выполняет роль символа, обозначающего сшивку.

Существует несколько технологий, которые используются при сшивке:

• тип а — это сшитый полимер, который производится при помощи перекиси водорода и называется пероксидный, ему свойственны самые высокие проценты сшивки — до 85;
• тип b – силановый полиэтилен имеет коэффициент сшивки до 70% и наиболее популярен среди прочих видов;
• тип c – при сшивке в 60% изготавливается радиационным методом;
• тип d – сложен в производстве и имеет коэффициент сшивки 70%, для производства используют азот.

Характеристики изделий из сшитого полиэтилена

Сшитый полиэтилен, характеристики которого зависят от способа производства, чаще всего используется для производства труб. Важно понять, чем он так хорош и почему его стоит предпочесть всем прочим вариантам.

Трубы PEX обладают довольно высокой температурой плавления – этот процесс запускается только при +200 градусах Цельсия. Материал является горючим, для этого необходима температура около +400 градусов Цельсия. При этом он распадается на углекислый газ и воду, то есть совершенно нетоксичен.

При эксплуатации в условиях температур теплоносителя до 75 градусов этот материал готов служить около 50 лет. В условиях большого давления и 95-градусного теплоносителя срок службы ограничится 15 годами. При этом материал практически не подвержен деформации, так что его без опаски можно «замуровывать» под слой штукатурку в тех помещениях, где важна эстетическая составляющая.

Положительным моментом является и устойчивость материала к большинству известных растворителей. На него не действует бензин, ацетон, хлорированные аналоги. На него могут оказать воздействие только крайне сильные по своей природе окислители: производные галогенов, азотная кислота.

При соединении труб при помощи специальных фитингов можно создавать конструкции любой геометрической направленности. При этом металлические соединительные элементы не будут страдать от коррозии, поскольку этот фактор у полиэтиленовых труб отсутствует.

Прочность материала не страдает, даже если на поверхности трубы появились надрезы или прочие повреждения. Материал практически не истирается и не истончается. Кроме того, на его поверхности не возникают трещины. PEX сложно порвать или растянуть – этому мешает «память», возвращающая к прежнему виду, благодаря которой можно добиться прочного соединения линейной конструкции даже без обращения к фитингам.

Недостатки изделий

Естественно, что при ярко выраженных достоинствах этого универсального материала у него обнаруживаются и некоторые недостатки. Например, полиэтиленовые трубы крайне негативно реагируют на воздействие ультрафиолетового излучения, под которым они становятся более хрупкими. Кроме того, очень неблаготворно на них сказывается действие молекул кислорода внутри молекулярной решетки.

Эти проблемы не являются критическими для изделий из полиэтилена с модифицированной сшитой структурой молекул. Их можно решить или избавиться полностью при аккуратной доставке и эксплуатации с соблюдением всех технических норм. Специальные защитные вещества могут быть введены и еще на этапе производства, что еще больше облегчит жизнь хозяевам квартир и домов.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

ПРОЦЕСС ПЕРЕСЕЧЕНИЯ ПОЛИПРОПИЛЕНА — Akzo Nobel Chemicals International B.V.

Настоящее изобретение относится к сшитому полипропилену, его получению, использованию и переработке.

Типичные приложения для проводов и кабелей включают, по меньшей мере, один проводник, окруженный одним или несколькими слоями полимерных материалов.

В некоторых силовых кабелях, включая кабели среднего напряжения (MV), высокого напряжения (HV) и сверхвысокого напряжения (EHV), проводник окружен несколькими слоями, включая внутренний полупроводящий слой, изоляционный слой и внешний полупроводящий слой.Внешний полупроводящий слой силового кабеля может быть не снимаемым (т. Е. Склеенным и отслаиваемым) или снимаемым (т. Е. Не склеиваемым и отслаиваемым). Проводник может быть окружен внутренним полупроводящим слоем, который обычно содержит сшитый сополимер на основе этилена, наполненный проводящей сажей. Изоляционный слой обычно изготавливается из полиэтилена низкой плотности (LDPE), который сшит для придания ему желаемых долговременных свойств. Внешний полупроводящий слой снова представляет собой слой сшитого полупроводящего сополимера на основе этилена, который часто армируется металлической разводкой или покрывается листом (металлический экранирующий материал).

Для этих применений кабелей и проводов, а также для труб и трубок существует потребность в полимерных материалах, которые были бы более гибкими и устойчивыми к высоким температурам, чем сшитый ПЭНП.

Кроме того, существует потребность в полимерных материалах, пригодных для вторичной переработки. Сшитый ПЭНП не подлежит переработке.

Ожидается, что сшитый полипропилен будет соответствовать этим целям.

Кроме того, ожидается, что сшитый полипропилен будет иметь улучшенные ударные свойства по сравнению с несшитым полипропиленом, что позволит создавать новые, чувствительные к ударам применения полипропилена, такие как автомобильные бамперы.

К сожалению, полипропилен не так просто сшивать.

LDPE обычно отверждается пероксидами. Однако известно, что полипропилен разлагается при обработке перекисью из-за разрыва цепи.

Хотя существуют способы сшивания полипропилена, эти методы находят ограниченное применение. Один из таких способов включает прививку алкоксисилана к полипропилену с последующим сшиванием силановых функциональных групп под действием влаги. Прививка осуществляется посредством свободнорадикального процесса, который приводит к деградации полипропилена и, следовательно, снижению молекулярной массы.

Следовательно, это довольно неэффективный процесс сшивания и приводит к низкому содержанию геля.

Таким образом, цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить способ, который делает возможным эффективное сшивание полипропилена. Еще одна цель — создание сшитого полипропилена, который может быть переработан.

Эти цели достигаются с помощью способа согласно настоящему изобретению, который включает введение малеимидных и / или цитраконимидных групп в основную цепь полипропилена в присутствии акцептора радикалов.Во время этого введения выделяется азот. Вторая стадия процесса включает реакцию между указанными группами малеимида и / или цитраконимида с пероксидом.

Таким образом, способ согласно настоящему изобретению относится к способу сшивания полипропилена, включающему стадии

• а. обработка смеси (i) полипропилена, (ii) функционализированного малеимидом моноазида и / или функционализированного цитраконимидом моноазида, и (iii) акцептора радикалов, выбранного из группы, состоящей из гидрохинона, производных гидрохинона, бензохинона, производные бензохинона, катехол, производные катехола, 2,2,6,6-тетраметилпиперидиноокси (TEMPO) и производные TEMPO при температуре в диапазоне 120-250 ° C.для образования функционализированного полипропилена и
• b. взаимодействие функционализированного полипропилена с пероксидом при температуре в диапазоне 150-350 ° C.

В данном описании термин «полипропилен» относится к гомополимерам полипропилена и пропилену, случайно сополимеризованным с небольшим количеством (<6 мас.% ) других олефинов, таких как этилен, 1-бутен и / или 1-октен.

Следует отметить, что WO 2015/067531 раскрывает способ модификации полимера, например полипропилен с функционализированным малеимидом моноазидом при 80-250 ° C.с последующей термической обработкой при 150-270 ° C. В процессе предпочтительно не присутствует пероксид. Раскрыто, что эта обработка может привести к сшиванию в случае сополимера этилена и пропилена и к разветвлению в случае полипропилена.

Функционализированные малеимидом моноазиды, которые можно использовать в способе настоящего изобретения, предпочтительно имеют формулу:

, где Y равно

m равно 0 или 1, n равно 0 или 1, n + m = 1 или 2, предпочтительно 1, R выбран из группы, состоящей из водорода, линейных и разветвленных алкильных групп с 1-6 атомами углерода, необязательно замещенных O, S, P, Si или N-содержащих функциональных групп, алкоксигрупп с 1- 6 атомов углерода и галогены, и X представляет собой линейный или разветвленный, алифатический или ароматический углеводородный фрагмент с 1-12 атомами углерода, необязательно содержащий гетероатомы.

Моноазиды, функционализированные цитраконимидом, которые можно использовать в способе настоящего изобретения, предпочтительно имеют формулу:

, где Y равно

m равно 0 или 1, n равно 0 или 1, n + m = 1 или 2, но предпочтительно 1,

R выбран из группы, состоящей из водорода, линейных и разветвленных алкильных групп с 1-6 атомами углерода, необязательно замещенных O, S, P, Si или N-содержащих функциональных групп, алкокси группы с 1-6 атомами углерода и галогены, и X представляет собой линейный или разветвленный, алифатический или ароматический углеводородный фрагмент с 1-12 атомами углерода, необязательно содержащий гетероатомы.

В приведенных выше формулах R предпочтительно представляет собой водород.

Когда X в приведенных выше формулах содержит гетероатомы, он предпочтительно имеет одну из следующих структур:

, где P представляет собой целое число от 1 до 6 и R выбран из группы, состоящей из H, алкила, арила, фенила. и замещенные фенильные группы.

Однако более предпочтительно X представляет собой алифатическую алкандиильную группу с 1-12, более предпочтительно 1-6 и наиболее предпочтительно 2-4 атомами углерода.

Особенно предпочтительным моноазидом с малеимидной функциональной группой является 4- (2,5-диоксо-2,5-дигидро-1H-пиррол-1-ил) бензолсульфонилазид:

Особенно предпочтительными моноазидами с цитраконимидной функциональной группой являются

и.е. 4- (3-метил-2,5-диоксо-2,5-дигидро-1H-пиррол-1-ил) бензолсульфонилазид (также называемый цитраконимидбензолсульфонилазидом) и 2- (3-метил-2,5-диоксо-2 , 5-дигидро-1H-пиррол-1-ил) этилкарбоназидат (также называемый цитраконимид-C2-азидоформиатом) соответственно.

Моноазиды с малеимидными функциональными группами предпочтительнее моноазидов с цитраконимидными функциональными группами в способе настоящего изобретения.

На стадии функционализации азид разлагается на нитреновые радикалы. Нитреновые радикалы не только способны прививаться к основной цепи полимера, что является объектом стадии функционализации, но также могут отщеплять водородный радикал от основной цепи полимера и инициировать сшивание групп малеимида / цитраконимида.Последние эффекты нежелательны, поскольку они приводят к преждевременному сшиванию и низким уровням прививки функциональных групп малеимида / цитраконимида на полипропилен. Преждевременное сшивание приводит к проблемам обработки, неоднородностям и плохим свойствам материала.

Преждевременное сшивание происходит в примере 2 WO 2015/067531, где гомополимер полипропилена обрабатывают малеимид-сульфонилазидом в присутствии Iroganox® 1010 при температуре 170 ° C с последующей обработкой при 200 ° C.Чтобы смягчить эти нежелательные эффекты, на стадии функционализации должен присутствовать поглотитель радикалов.

Поглотитель радикалов выбран из гидрохинона, производных гидрохинона, бензохинона, производных бензохинона, катехола, производных катехола, 2,2,6,6-тетраметилпиперидиноокси (TEMPO), производных TEMPO и их комбинаций. Примерами производных гидрохинона являются трет-бутилгидрохинон (TBHQ), 2,5-ди-трет-бутилгидрохинон (DTBHQ), 2-метилгидрохинон (толугидрохинон, THQ) и 4-метоксифенол.

Примером бензохинона является п-бензохинон.

Примером производного катехина является 4-трет-бутилкатехол.

Примерами производных TEMPO являются 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил (OH-TEMPO), 4-метокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил (4- метокси-TEMPO), 4-карбокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил (4-карбокси-TEMPO) и 4-оксо-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил (TEMPONE ).

Наиболее предпочтительными поглотителями радикалов являются TBHQ, TEMPO, OH-TEMPO и их комбинации.

Помимо указанного поглотителя радикалов, на стадии функционализации могут присутствовать дополнительные антиоксиданты или поглотители радикалов. Примерами таких дополнительных антиоксидантов или поглотителей радикалов являются стерически затрудненные полиядерные фенолы (например, Vulkanox® SKF, Vulkanox® DS, Vulkanox® BKF, Irganox® 1010), аминовые антиоксиданты (например, Flectol® TMQ), антиоксиданты на основе дифенилдиамина (например, Santonox ®6PPD) и фосфиты (например, Weston TNPP).

Стадия функционализации а) может быть выполнена на любом подходящем оборудовании, способном смешивать полипропилен при температуре в диапазоне 80-250 ° C.Примерами такого оборудования являются внутренние смесители периодического действия (часто называемые смесителями Бенбери), двухвалковые мельницы (при условии, что валки могут быть нагреты), экструдеры и т.п. Результатом функционализации является полипропилен, содержащий малеимидные и / или цитраконимидные функциональные группы.

Функционализированный азид предпочтительно смешивают с полипропиленом в количестве 0,01-20 phr, более предпочтительно 0,05-10 phr и наиболее предпочтительно 0,1-5 phr. Термин «phr» означает: массовые части на сто массовых частей полимера.

Поглотитель радикалов предпочтительно смешивают с полипропиленом в количестве 0,02-2 phr, более предпочтительно 0,05-1 phr и наиболее предпочтительно 0,1-0,5 phr.

Функционализацию проводят при температуре в диапазоне 120-250 ° C, предпочтительно 140-230 ° C, более предпочтительно 150-210 ° C и наиболее предпочтительно 160-200 ° C. Выбор температуры зависит от по типу азида.

Сульфонилазиды (азидосульфонаты) обычно начинают разлагаться на реакционноспособные нитреновые фрагменты при температуре около 130 ° C.с пиком около 180 ° C; азидоформиаты начинают разлагаться при температуре выше 110 ° C с пиком при 160 ° C. Образованные нитреновые фрагменты реагируют с полимером, что приводит к прививке нитрена к полипропилену.

Предпочтительное время реакции составляет 0,5-120 минут, более предпочтительно 1-60 минут и наиболее предпочтительно 2-30 минут.

После стадии функционализации функционализированный полимер реагирует с пероксидом.

Примерами подходящих пероксидов являются трет-бутилкумилпероксид, 3,6,9-триэтил-3,6,9, -триметил-1,4,7-трипероксонан, дикумилпероксид, ди (трет-бутилпероксиизопропил) бензол, 2 , 5-диметил-2,5-ди (трет-бутилперокси) гексан, 2,5-диметил-2,5-ди (трет-бутилперокси) гексин-3 и 3,3,5,7,7-пентаметил- 1,2,4-триоксепан.

Пероксид предпочтительно добавляют к функционализированному полипропилену в количестве 0,05-10 phr, более предпочтительно 0,1-5 phr и наиболее предпочтительно 0,25-2 phr.

Полученной смеси можно придать желаемую форму. Это формование может быть выполнено в форме (прессование, литье под давлением или трансферное формование), экструдере (где формовочные матрицы могут быть установлены на головке экструдера) или каландре (для переработки расплава полимера в лист или тонкую пленку). Так называемый процесс термоформования может использоваться для формования форм из фольги или листов полипропилена.Силовые кабели обычно производятся путем выдавливания слоев на проводнике.

Формованную смесь подвергают термической обработке при температуре в диапазоне 150-350 ° С, предпочтительно 170-300 ° С и наиболее предпочтительно 180-250 ° С, чтобы дать возможность протекать реакции сшивания.

Полипропилен, сшитый согласно способу настоящего изобретения, может быть переработан путем обработки пероксидом при температуре в диапазоне 150-350 ° C, предпочтительно 180-300 ° C, наиболее предпочтительно 200-250 ° C.

Подходящими пероксидами являются пероксиды, перечисленные выше как подходящие для стадии сшивания. Такая обработка приводит к разрушению по меньшей мере части поперечных связей, что делает полученный материал пригодным для повторного использования в применениях с несшитым полипропиленом путем его смешивания с первичным полипропиленом или сополимерами пропилена. Примерами таких применений являются волокна (одежда или промышленность), контейнеры (например, пакеты для пищевых продуктов или контейнеры для компоста), предметы домашнего обихода (посуда, цветочные горшки, садовое оборудование) и автомобильные приложения (например,грамм. приборные панели).

Полипропилен (50 г; Ineos 100GA12) смешивали с малеимидсульфонилазидом (4- (2,5-диоксо-2,5-дигидро-1H-пиррол-1-ил) бензолсульфонилазид), необязательно TBHQ, и необязательно Irganox® 1010 (тетракис- (метилен- (3,5-ди- (трет) бутил-4-гидрокиннамат)) метан) в предварительно нагретом внутреннем смесителе Банбери объемом 50 мл. Смешивание проводили при температуре от 180 до 190 ° C, скорости ротора 50 об / мин в течение 10-12 минут.

Крутящий момент в смесителе Банбери был записан как функция времени.Преждевременное сшивание приводит к увеличению крутящего момента, а это означает, что увеличение крутящего момента должно быть как можно меньшим.

В таблице 1 показано увеличение крутящего момента относительно крутящего момента исходного полимера. Он показывает, что в отсутствие TBHQ (эксперимент 1A) происходило значительное преждевременное сшивание. Это преждевременное сшивание уменьшали за счет дополнительного присутствия TBHQ (эксперименты 1C-1F). (Дополнительное) присутствие Irganox® 1010 не уменьшало преждевременное сшивание.

9017 9017 9017 9017

ТАБЛИЦА 1
		1A	1B	1C	1D	1E	PP
100	100	100	100	100	100
Irganox 1010	phr	0	1	0	0.5	1	2
Малеимид	phr	2	2	2	2	2	2
				9017 TBF		TB2	phr	0	0	0,2	0,2	0,2	0,2
Крутящий момент смесителя	Нм	10,6	10.5	4,6	5,5	4,9	4,9
увеличение

Пример экспериментов 1 при комнатной температуре путем воздействия окружающей среды и измельчить до кусков размером ≦ 3 мм на грануляторе (Colortronic M102L) с использованием сита 3 мм.

Т-бутилкумилпероксид (Trigonox® T) затем добавляли к гранулированному полипропилену и перемешивали в течение 4 часов в барабанном смесителе для обеспечения надлежащей гомогенизации.

Все образцы отверждали в течение 30 минут при 180 ° C в реометре (MDR2000 ex Alpha Technologies).

Результаты приведены в таблице 2, которая указывает:

T5: время до 5% от максимального крутящего момента

T50: время до 50% от максимального крутящего момента

t90: время до 90% от максимального крутящего момента,

ML : минимальный уровень крутящего момента,

MH: максимальный уровень крутящего момента,

дельта S = MH-ML.

ML — показатель технологичности смеси.

Функционализированные полипропилены экспериментов 1A и 1B показали значительное увеличение крутящего момента в смесителе (см. Пример 1) и самые высокие значения ML.Функционализация в присутствии TBHQ (эксперимент 2C) привела к значительному снижению значения ML, что указывает на улучшенную технологичность за счет уменьшения преждевременного сшивания.

Данные t90 показывают, что сшивание задерживается присутствием TBHQ (эксперименты 2C-2F).

В отсутствие этого поглотителя радикалов (2A) или в присутствии Irganox 1010 (2B) не все малеимидные группы доступны для сшивания полипропилена, и эффективным результатом является разложение полипропилена, инициированное пероксидом.

9017 9017 9017 9017 9017 9017 9017 9017 9017 9017 9017 9017 1B

ТАБЛИЦА 2
		2A	2B	2C	2D	2E	PP
1C	1D	1E	IF
Trigonox ® T	phr	0,7	0,7	0,7	0,7	0.7	0,7
Отверждение с помощью реометра	[° C]	180	180	180	180	180	180
							9017	t5	[мин]	0,8	0,7	0,9	1,0	0,9	0,9
t50	[мин]	1,0	1. 0	1,7	1,7	2,0	1,7
t90	[мин]	1,3	1,4	3,8	3,6	4,6	70 м ]	0,5	0,5	0,3	0,2	0,2	0,2
MH	[дНм]	0,8	1,0	0,9	1,00	1,1
Delta S	[дНм]	0,3	0,5	0,7	0,8	0,8	1,0

, функционально сшитый полипропилен с полипропиленом, полипропилен 9153 эксперименты 2C-2F путем формования под давлением листов толщиной 1 мм при температуре 180 ° C в течение периодов времени, указанных в таблице 3. Сшитый полипропилен подвергали кипячению с обратным холодильником ксилола (140 ° C).) в течение 16 часов. Гелевое содержание сшитого полипропилена определяется как масса образца после экстракции по отношению к массе образца до экстракции.

Таблица 3 показывает, что полипропилен, модифицированный 2 phr малеимидобензолсульфонилазида в присутствии TBHQ, может быть сшит до гелевой фракции выше 80% с использованием 0,7 phr Trigonox® T.

Полипропилен, функционализированный в соответствии с экспериментом 1F, без пероксида обработки (эксп. 3ref), полностью растворяется в кипящем ксилоле.Это указывает на то, что функционализации малеимидсульфонилазидом было недостаточно для получения поперечных связей. Для сшивания требовалась последующая обработка перекисью.

Значение горячей установки является показателем сопротивления ползучести при высокой температуре и фиксированной нагрузке. Это значение определяли, подвергая испытуемые образцы (листы в форме гантели толщиной 1 мм) воздействию температуры 200 ° C и нагрузки 20 Н / мм ² в течение 15 минут и регистрации изменения удлинения.Низкое значение горячего отверждения означает надлежащее сопротивление этой нагрузке, что указывает на устойчивость к высоким температурам. Несшитый полипропилен (эксп. 3ref) не прошел этот тест, поскольку он не выдерживал эту температуру и нагрузку.

ТАБЛИЦА 3
		3C	3D	3E	3F	3ref
9017 9017 9017 9017 9017 9017 9017 9017 9017							1D	1E	IF	IF
Trigonox ® T	phr	0.7	0,7	0,7	0,7	0
Время отверждения в форме	[мин]	10	10	10	8
			9017 82	82	83	83	0
Hotset (200 ° C)	[%]	72	73	59	84

Эксперимент 1F был повторен с использованием другого типа полипропилена и поглотителей радикалов и количеств, перечисленных в таблице 4.

Было измерено увеличение крутящего момента, результаты представлены в таблице 4.

® 1010 положительно влиял на цвет образца: он уменьшал изменение цвета, вызванное азидом.

Пример 4B показывает, что преждевременное сшивание можно полностью остановить добавлением TBHQ.OH-TEMPO также показал сильное влияние на преждевременное сшивание.

Функционализированные полипропилены из Примера 4 (эксперименты 4A-4C) охлаждали до комнатной температуры путем воздействия окружающей среды и измельчали ​​до кусков размером mm 3 мм на грануляторе (Colortronic M102L) с использованием сита 3 мм.

Затем к гранулированному полипропилену добавляли 3,6,9-триэтил-3,6,9, -триметил-1,4,7-трипероксонан (Trigonox® 301) и перемешивали в течение 4 часов в барабанном смесителе для обеспечения надлежащего гомогенизация.

Образцы отверждали, как описано в Примере 2.

Содержание геля определяли согласно методу, описанному в примере 3, и результаты представлены в таблице 5. Использование OH-TEMPO дало несколько улучшенное содержание геля по сравнению с использованием TBHQ.

ТАБЛИЦА 4
модификация полипропилена
	4A	4B
	PP Polychim MF7	phr	100	100	100
	Irganox 1010	phr	2	9017 9017 9017 9017 9017 9017 9017 9017 9017	phr	1	1	1
	TBHQ	phr		0. 1
	OH-TEMPO	phr			0,08
	Увеличение крутящего момента смесителя	Нм	7,5	0
0

9017

	ТАБЛИЦА 5
	PP ex Пример 4	4A	4B	4C
0	1	1
	Гель	[%]	0	76	83

9, функционально сшитое с помощью полипропилена 2 прессование в листы толщиной 1 мм при температуре 180 ° C. , в течение 10 минут. Сшитый материал разрезали на полоски и нагревали во внутреннем смесителе в течение 3 минут при 160 ° C в присутствии 2 phr Trigonox® T и, необязательно, 0,1 мас.% OH-TEMPO. Содержание геля (определенное согласно Примеру 3) 82 для сшитого полипропилена было снижено до 49 (обработка только Trigonox® T) и 35 (обработка Trigonox® T и OH-TEMPO), что указывает на деструкцию.

Ощутимая разница между резервуарами для хранения из полиэтилена высокой плотности и сшитого полиэтилена

Это вторая статья в серии инноваций Poly Processing, в которой вы узнаете о многих инновациях, которые мы внедрили в отрасли хранения химических веществ.

Не все резервуары из полиэтилена высокой плотности одинаковы. Хотя они звучат почти одинаково, резервуары для хранения химикатов из линейного полиэтилена и сшитого полиэтилена (XLPE) имеют существенные различия. Эти различия могут повлиять на прибыль вашей организации, безопасность ваших сотрудников и работу вашего предприятия.

Резервуары из линейного полиэтилена и сшитого полиэтилена изготавливаются из нагретых смол для образования отвержденного пластика. Однако различия в их производстве создают очень разные полиэтилены с очень разной структурной прочностью.Давайте посмотрим на методы производства и посмотрим, чем сшитый полиэтилен значительно отличается от линейного полиэтилена.

Производство линейных полиэтиленовых резервуаров

Линейный полиэтилен образуется при нагревании термопластической смолы для создания текучей пластмассы, которая затвердевает и превращается в линейную поверхность из полиэтилена высокой плотности. Молекулы связаны как веревка — отдельные нити волокна скручены вместе, но не связаны.

Линейные полиэтиленовые резервуары в целом дешевле из-за стоимости материала и параметров формования.Эти резервуары могут отлично справиться с некоторыми задачами хранения.

Производство сшитого полиэтилена

Сшивание — это просто образование связей между полимерными цепями. Эти связи, равные по прочности и стабильности основным связям вдоль основной цепи полимера, связывают полимеры вместе, тем самым резко увеличивая молекулярную массу. Фактически, длина полимерных цепей и, следовательно, физические свойства намного лучше, чем когда-либо можно было бы достичь без сшивки.

В результате получился пластик, обладающий ударопрочностью, прочностью на разрыв и сопротивлением разрушению, с которыми линейный полиэтилен просто не может сравниться. Эти качества делают сшитый полиэтилен отличным выбором, когда целостность резервуара имеет решающее значение. Структурная целостность, термостойкость и срок службы в большинстве случаев не имеют себе равных.

Прочность и долговечность: линейная vs. Сшитый полиэтилен

Обе полиэтиленовые смолы представляют собой смолы, пригодные для ротационного формования, измельченные в порошок, чтобы материал легко плавился в процессе формования.Обе смолы доступны в стандартных цветах, а также в некоторых нестандартных цветах. Обе смолы представляют собой коррозионно-стойкий полиэтилен.

Однако различия критичны. По сравнению с линейным полиэтиленом, XLPE обеспечивает:

• В 10-20 раз превышает сопротивление растрескиванию под воздействием окружающей среды
• В 10 раз больше молекулярной массы
• в 3-5 раз выше прочности на удар и растяжение
  

Четыре наиболее важных фактора линейных резервуаров высокой плотности и сшитых резервуаров включают:

Фактические испытания и измерения во всех четырех из этих областей показывают, что сшитые смолы более долговечны, чем линейные смолы.

Небольшие различия имеют ощутимое влияние

Значение этих различий наиболее очевидно при испытании двух пластиков. Когда линейный полиэтилен выходит из строя, он может разрушиться катастрофически, потому что линейные полимерные цепи имеют тенденцию «расстегиваться». В некоторых случаях демонтируется весь резервуар, и небольшая утечка превращается в разлив химикатов. Весь хранимый продукт может быть утерян, а очистка может быть значительной.

С другой стороны, в сшитом полиэтилене может образоваться небольшое отверстие или разрыв, но вероятность катастрофического отказа крайне мала.Вы вряд ли потеряете все хранящиеся химические вещества в случае утечки, а стоимость очистки и замены в большинстве случаев значительно дешевле. Риск для ваших сотрудников и окружающей среды также может быть значительно снижен.

Видео

Poly Processing об испытаниях на падение и давление отлично демонстрирует структурные различия между линейными и сшитыми смолами.

В большинстве случаев сшитый полиэтилен обеспечивает более длительный срок службы при том же применении, что и линейный полиэтилен.Как мы заявляли ранее в этом блоге, оба они являются химически инертными материалами. Однако, поскольку сшитый полиэтилен имеет значительно более длительный срок службы и меньшее финансовое воздействие в случае отказа, общий срок службы сшитого полиэтилена значительно лучше для вашей прибыли.

Узнайте больше о разработке подходящего решения для хранения данных для вашего бизнеса — загрузите наше всеобъемлющее руководство по покупке резервуаров.

Прогнозирование срока службы сшитых полипропиленовых покрытий | NACE CORROSION

Abstract

Технология нанесения покрытий на термоусадочную гильзу (HSS) основана на радиационном сшивании полиэтиленовых и полипропиленовых листов в сочетании с различными химическими составами клея.Термоусадочные муфты использовались и продолжают использоваться для защиты от коррозии трубопроводов нефти, газа, воды и централизованного теплоснабжения. В данной статье рассматриваются лабораторные исследования долгосрочной термической, окислительной и гидролитической стабильности радиационно-сшитого полиолефина, используемого в термоусадочных рукавах. Представлены исследования результатов длительного теплового старения и прогнозируемой продолжительности жизни на основе графиков Аррениуса. Такие анализы, как время индукции окисления, динамические механические свойства, адгезия к отслаиванию и физико-механические испытания, обсуждаются в качестве методов испытаний для проверки и прогнозирования долгосрочной стабильности и прогнозируемого срока службы работающих трубопроводов.

Введение

Высокоэффективные антикоррозионные покрытия для трубопроводов и изоляционные покрытия были разработаны для удовлетворения жестких требований трубопроводов, работающих в широком диапазоне полевых условий. Сегодня коммерчески доступны различные технологии нанесения покрытий на трубы, и их выбор эволюционировал по географическому принципу. Важными факторами, определяющими выбор покрытия, являются конструкция трубопровода, транспортировка и обращение с трубами, а также условия эксплуатации.Например, повреждение покрытия представляет собой серьезную проблему в регионах, где преобладает ограниченная транспортная инфраструктура, грубое обращение с трубами, агрессивные засыпки и высокая численность населения. Это создает потребность в надежных многослойных системах покрытия.

Стальные трубопроводы обычно покрываются полимерными материалами, такими как трехслойный полиэтилен и трехслойный полипропилен (состоящий из эпоксидного слоя в качестве антикоррозионного барьера, связующего слоя в качестве адгезионного слоя и внешнего механического слоя, определяемого как верхнее покрытие. ), полиуретан, однослойная эпоксидная смола, связанная плавлением, двухслойная эпоксидная смола, связанная плавлением, и многослойные изолированные системы и т. д.

Все эти покрытия наносятся на стационарных или переносных установках. Покрытие на конце каждой длины трубы обрезают на длину 150 ± 20 мм ¹ . Эти трубы затем свариваются вместе в полевых условиях, оставляя обнаженной часть голой стали. Голая сталь нуждается в защите от коррозии. Существует несколько покрытий для полевых стыков, например, покрытия, нанесенные методом впрыска или напыления, полиуретаны, полиэтиленовые ленты холодного нанесения, сварные полипропиленовые материалы и термоусадочные рукава (HSS).

HSS стали коммерчески доступными с тех пор, как покрытия трубопроводов, наносимые на производственных предприятиях, стали обычным явлением в начале 1960-х годов.

Новый вид клея для склеивания полиэтилена

Бис-диазириновая стратегия сшивания полимеров. (A) Механизм образования карбена в результате разложения диазиринов под действием света или тепла с последующим введением C – H. hν, ультрафиолетовый свет. (B) Поперечное сшивание нефункционализированных полимеров за счет двойной C – H-вставки бис-диазиринов.Предоставлено: Science (2019). DOI: 10.1126 / science.aay6230

Группа исследователей из Университета Виктории и Университета Британской Колумбии, расположенных в Канаде, разработала новый вид клея, который может связывать полиэтиленовые материалы вместе. В своей статье, опубликованной в журнале Science , группа объясняет, как они создали карбеновый сшивающий агент с двумя диазириновыми мотивами. Феликс де Зварт, Йохан Бутсма и Бас де Брюин из Амстердамского университета опубликовали статью «Перспектива» в том же номере журнала, в которой описывается работа команды.

Как отмечают де Зварт, Ботсма и де Брюин, ученые хотели бы разработать универсальные продукты, которые можно было бы использовать для сшивания полимерных материалов. Это позволит создавать новые продукты из таких материалов, как полиэтилен и полипропилен, оба из которых не обладают сшивающими свойствами. В рамках этой новой попытки команда из Канады разработала сшивающий агент, который можно использовать для связывания таких материалов вместе.

Как далее де Зварт, Бутсма и де Брюин отмечают, синглетные карбены (и карбеновые комплексы переходных металлов) способны подвергаться прямому введению C-H, что приводит к ковалентным связям C-C. Карбены — это молекулы, которые имеют двухвалентный атом углерода (атом углерода является промежуточным звеном между двумя другими атомами) и обычно используются в качестве катализаторов и основных цепей для полимеров. В этом новом усилии исследователи создали новый карбен с использованием выталкивающего мотива N ₂ , который можно было использовать для скрепления полиэтиленовых материалов вместе.

Исследователи сообщают, что они «рационально» создали молекулу бис-диазирина, которая разлагается на карбен в контролируемых условиях, таких как воздействие тепла или света. В данном случае «рационально» означает, что они уравновешивали риск взрыва или возгорания с реакционной способностью — выбирая соединения бис-диазирина, которые давали наилучшие результаты, принимая во внимание и то, и другое. В результате получилась молекула, которая могла вставляться в полимерные связи C-H. Они сообщают, что он способен сшивать различные полимерные цепи, включая полиэтилен и полипропилен.Они отмечают, что при использовании полипропилена увеличение молекулярной массы было пропорционально количеству использованного сшивающего агента. Они также изучали возможность использования их сшивающего агента с полиэтиленом высокой плотности. Они отмечают, что тестирование с коммерческим продуктом (Super Glue) было неэффективным — их продукт работал намного лучше.

---

Способ использования двухникелевого катализатора для синтеза циклопентенов

---

Доп. Информация: Матьё Л.Лепаж и др. Широко применимый сшивающий агент для алифатических полимеров, содержащих связи C – H, Science (2019). DOI: 10.1126 / science.aay6230

© 2019 Сеть Science X

Цитата : Новый вид клея для склеивания полиэтилена (15 ноября 2019 г. ) получено 2 апреля 2021 г. с https: // физ.org / news / 2019-11-kind-bond-polyethylene.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Влияние силана на свойства древесно-пластиковых композитов со смесями полиэтилена и полипропилена в качестве матриц

U.S. Forest Service
Забота о земле и обслуживание людей

Министерство сельского хозяйства США

1. Влияние силана на свойства древесно-пластиковых композитов со смесями полиэтилена и полипропилена в качестве матриц

   Описание Влияние 3- (триметоксисилил) пропилметакрилата и бензоилпероксида на содержание геля, кристалличность и механические характеристики исследованы ненаполненные смеси ПП-ПЭ и их композиты с древесиной.Все материалы были смешаны в двухшнековом экструдере и затем подвергнуты литью под давлением. Затем образцы подвергали воздействию высокой влажности и повышенной температуры в камере влажности для сшивания любого негидролизованного силана. Добавление древесины в смеси PE-PP увеличивало преждевременное сшивание, но также увеличивало содержание геля. Однако содержание геля в композитах все еще было низким. Компонент PP, по-видимому, плохо сшивается, и наши гели почти полностью состояли из полиэтилена высокой плотности. Инфракрасные спектры с переносом Фурье (FTIR) предоставили дополнительное свидетельство того, что TMSPM привит и сшит в ненаполненных смесях PE-PP. К сожалению, спектры древесных композитов оказалось трудно интерпретировать из-за сложности и перекрытия спектров FTIR древесины. Компонент из полиэтилена высокой плотности отжигается при воздействии высокой влажности и повышенной температуры, хотя в меньшей степени в образцах с высоким содержанием геля, предположительно из-за пониженной подвижности. Отжиг повлиял на механические характеристики, особенно на увеличение модулей. Добавление пероксида и силана, по-видимому, улучшило адгезию между древесной мукой и матрицей в композитах, но мало повлияло на поглощенную энергию во время высокоскоростных испытаний на прокалывание.
   Примечания к публикации
   • Мы рекомендуем вам также распечатать эту страницу и прикрепить ее к распечатке статьи, чтобы сохранить полную информацию о цитировании.
   • Эта статья была написана и подготовлена ​​служащими правительства США в официальное время и поэтому находится в открытом доступе.
   Цитирование Clemons, Craig M .; Сабо, Рональд С.; Каланд, Майкл Л .; Хирт, Колби С. 2011. Влияние силана на свойства древесно-пластиковых композитов со смесями полиэтилена и полипропилена в качестве матриц.Журнал прикладной полимерной науки. Vol. 119, нет. 3 (5 февраля 2011 г.): стр. 1398–1409.
   Процитировано
   Ключевые слова Композиционные материалы, механические свойства, литье пластмасс, термопластичные композиты, пластмассы, экструзия, древесно-пластиковые композиты, силан, испытания, процесс экструзии, сшивание, полиэтилен, матрицы, полипропилен, температура, влажность, инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье, спектральный анализ, адгезия, пероксиды, древесная мука, древесные пластмассы, кристалличность, биокомпозиты, силаны, пероксид бензоила, HDPE, полиэтилен высокой плотности, реактивная экструзия
   Related Search

   ---

   XML: Посмотреть XML

Показать больше

Показать меньше

https: // www. fs.usda.gov/treesearch/pubs/39772

Определения терминов

Определения терминов

Определения терминов

Линейный, разветвленный, и сшитые полимеры

Термин полимер используется для описания соединения с относительно большой молекулярной массой, образованные связывая вместе множество мелких мономеров. Полиэтилен, например, образуется при полимеризации молекул этилена.

Полиэтилен называется линейный или прямолинейный. полимер , потому что он состоит из длинной нити углерод-углеродные связи. Эти термины вводят в заблуждение, потому что геометрия вокруг каждого атома углерода тетраэдрическая, а цепь ни линейный, ни прямой, как показано на рисунке ниже.

По мере того, как полимерная цепь растет, она сворачивается обратно в случайным образом для формирования структур, подобных показанной на рисунок ниже.

Полимеры с неравномерными интервалами разветвлений по полимерные цепи называются разветвленными полимерами (см. рисунок ниже).

Эти разветвления затрудняют отхождение молекул полимера. упаковать в обычный массив, а значит сделать полимер менее кристаллический. Сшитые полимеры содержат ответвления, соединяющие полимерные цепи, как показано на рисунке ниже.

Сначала добавление поперечных связей между полимерными цепями делает полимер более эластичный. Вулканизация резины, например, возникает в результате введения коротких цепочек атомов серы которые связывают полимерные цепи в натуральном каучуке. Как количество поперечные связи увеличиваются, полимер становится более жестким.

Решение классифицировать полимер как разветвленный или сшитый зависит от степени, в которой боковые цепи на полимере основная связка соседних полимерных цепей. Самый простой способ различать эти категории заключается в изучении влияния различные растворители на полимере. Разветвленные полимеры часто растворим в одном или нескольких растворителях, потому что можно разделить полимерные цепи. Сшитые полимеры нерастворимы во всех растворителях, потому что полимерные цепи связаны вместе прочные ковалентные связи.

Линейные и разветвленные полимеры образуют класс известных материалов. как термопласты. Эти материалы текут, когда нагревается и может быть отформован в различные формы, которые они сохраняют, когда они остынут. Тяжелая сшивка дает материалы известный как термореактивный пластик . Однажды образуются поперечные связи, эти полимеры принимают форму, которая не может быть поменял без разрушения пластика. Полипропилен, используемый в пластиковые стулья, которыми заполнено так много классных комнат, — это термопласт; когда вы откидываетесь на стул, вы можете это почувствовать давать. Пластиковый корпус, в который были помещены ранние радиоприемники, представляет собой пример из термореактивного пластика; он имел тенденцию разрушаться вместо того, чтобы сгибаться, если радио уронили на пол.

Практическая задача 1: Полиэтилен может быть получен в двух разных формах. Высокая плотность полиэтилен (0,94 г / см 3 ) — линейный полимер. Полиэтилен низкой плотности (0,92 г / см 3 ) представляет собой разветвленный полимер с короткими боковыми цепями на 3% атомов в полимерной цепи. Объясните, как структура этих полимеров приводит к различию в их плотности. Нажмите здесь, чтобы проверить ваш ответ на практическую задачу 1

Гомополимеры и Сополимеры

Полиэтилен является примером гомополимера который образуется путем полимеризации одного мономера. Сополимеры образуются путем полимеризации более чем одного мономера.Этилен (CH ₂ = CH ₂ ) и пропилен (CH ₂ = CHCH ₃ ) могут быть сополимеризованы, например, для получения полимера, имеющего два вида повторяющихся единиц.

Сополимеры классифицируются на основе способа, которым мономеры расположены вдоль полимерной цепи, как показано на рисунке ниже.

Статистический сополимер

Обычный сополимер

Блок-сополимер

Привитой сополимер

Случайные сополимеры содержат повторяющиеся звенья расположены чисто случайным образом. Регулярные сополимеры содержат последовательность регулярно чередующихся повторяющихся единиц. В повторяющиеся звенья в блок-сополимерах встречаются в блоки разной длины. Привитые сополимеры иметь цепочку из одного повторяющегося звена, привитого к позвоночнику Другая.

Тактичность

Полимеры с регулярными заместителями в полимерной цепи обладают свойством, известным как тактичность (от Latin Tacticus , пригодный для аранжировки).Результаты тактичности от различных способов расположения заместителей на полимерном каркасе (см. рисунок ниже).

	Атактический полипропилен
	Синдиотактический полистирол
	Изотактический поливинилхлорид

Когда заместители расположены нерегулярным, случайным образом мода, полимер атактический (дословно нет расположение). Когда все заместители находятся на одной стороне цепи, полимер изотактический (буквально, такое же расположение). Если заместители чередуются регулярно от одной стороны цепи к другой, полимер синдиотактический .

Практическая задача 2: Атактическая полипропилен — мягкий, эластичный материал без Коммерческая ценность. Изотактический полимер представляет собой твердое вещество с отличной устойчивостью к механическое напряжение.Объясните разницу между физические свойства этих двух форм полипропилена. Нажмите здесь, чтобы проверить ваш ответ на практическую задачу 2

Сложение по сравнению с Конденсационные полимеры

Полиэтилен, полипропилен и поливинилхлорид — добавки полимеры , образованные добавлением мономеров к растущему полимеру цепь.Аддитивные полимеры можно распознать, отметив, что повторяющееся звено всегда имеет ту же формулу, что и мономер из из которых образуется полимер.

		Полиэтилен
		Полипропилен
		Поли (винилхлорид)

К уплотнить означает сделать что-то более плотное, или компактный.Полимеры, образующиеся при конденсации небольшой молекулы во время реакции полимеризации, поэтому называется конденсацией полимеры . Силикон, например, представляет собой конденсат. полимер, образованный полимеризацией (CH ₃ ) ₂ Si (OH) ₂ . Каждый раз, когда к полимерной цепи добавляется мономер, молекула вода конденсируется, как показано на рисунке ниже. Обратите внимание, что повторяющееся звено в конденсационном полимере неизбежно меньше, чем мономер, из которого он сделан.

Эластомеры

Эластомеры — это полимеры, характерные свойства резины они одновременно гибкие и эластичный. Чтобы быть эластичным, полимер должен отвечать следующим требованиям: критерии.

• Он должен содержать длинные гибкие молекулы, свернутые в спираль. в естественном состоянии и может растягиваться без разрушение, как показано на рисунке ниже.
• Он должен содержать несколько поперечных связей между полимерными цепями. чтобы одна цепь не проскальзывала мимо другой, когда вещество растянуто.
• Он не может содержать слишком много перекрестных ссылок, иначе он будет быть слишком жестким, чтобы его можно было растянуть.

• Сила притяжения между цепями должна быть относительно маленький, чтобы полимер мог скручиваться обратно в свернутый форма после того, как она была растянута.

Мы можем понять эти требования, внимательно присмотревшись по химии натурального каучука, который представляет собой полимер C ₅ H ₈ углеводород, известный как изопрен .

Все двойные связи в натуральном каучуке относятся к цис форма, которая дает начало длинным гибким молекулам. Сила притяжение между полимерными цепями относительно невелико, поэтому полимер может свернуться в исходную форму после того, как молекулы были ориентированы на растяжку.Добавляя серу в натуральный резина возможно введение небольшого количества поперечных связей между этими полимерными цепями, которые удерживают эти цепи вместе, когда полимер растягивается.

На первый взгляд может показаться, что изготовить синтетический каучук просто. Все, что нам нужно сделать, это найти подходящий катализатор, способный полимеризоваться. изопрен. Задача усложняется тем, что cis изомер изопрена перестраивается в изомер транс во время полимеризации и транс изомер полиизопрен, известный как гуттаперча , не является эластичный.Поэтому важно контролировать геометрию вокруг двойная связь C = C во время полимеризации, чтобы убедиться, что несколько из этих облигаций по возможности конвертируются в транс геометрия. До недавнего времени это было невозможно, и другие подходы к созданию синтетического каучука были необходимы.

Первое решение этой проблемы заключалось в полимеризации 2-хлор-1,3-бутадиен или «хлоропрен» с образованием первый крупный синтетический каучук, неопрен .

Этот подход все еще используется для получения сополимера 75% бутадиен и 25% стирола, известный как стирол-бутадиеновый каучук (SBR). Примерно 40% каучука, используемого сегодня в мире, составляет SBR; еще 35% — это натуральный каучук, обработанный серой.

Можно продемонстрировать влияние сшивки на эластомеры. с парой резиновых мячей, доступных в Flinn Scientific (№ в каталоге AP1971). Один из этих мячей — полибутадиеновый каучук. который содержит необычно большое количество серы.Поскольку полимерные цепи сильно сшиты, этот шар рассеивает очень мало энергии в виде тепла, когда он отскакивает. это поэтому чрезвычайно эластичен при ударах по полу.

Другой шар представляет собой сополимер стирола и бутадиена с гораздо меньшим содержанием сшивание. При падении на пол мяч кажется «умереть.» Этот сополимер используется в приложениях, где требуется энергопоглощающая среда, например автомобильные шины который должен поглотить часть энергии, связанной с неровностями, которые мы встреча как ехать по трассе.