Сравнение пакетов из полиэтилена и полипропилена. Разница между полипропиленовыми, полиэтиленовыми и пластиковыми трубами
В настоящее время широко используются в различных отраслях промышленности, а также в повседневной жизни. Именно поэтому во многих ситуациях необходимо предварительно подбирать полимер под определенные температурные показатели их эксплуатации.
Например, температура плавления полиэтилена составляет диапазон от 105 до 135 градусов, поэтому можно заранее выявить те сферы производства, где этот материал будет уместен к использованию.
Особенности полимеров
Каждый пластик имеет как минимум одну температуру, которая дает возможность оценить условия его непосредственной эксплуатации. Например, полиолефины, к которым относятся пластики и пластмассы, имеют невысокие значения температур плавления.
В градусах зависит от плотности, а эксплуатация данного материала допускается при параметрах от -60 до 1000 градусов.
Помимо полиэтилена, к полиолефинам относится полипропилен. Температура плавления дает возможность применять этот материал при низких температурах, хрупкость материал приобретает только при -140 градусах.
Плавление полипропилена наблюдается в диапазоне температур от 164 до 170 градусов. От -8°С данный полимер становится хрупким.
Пластик на базе темплена способен выдержать температурные параметры 180-200 градусов.
Рабочая температура эксплуатации пластиков на базе полиэтилена и полипропилена составляет диапазон от -70 до +70 градусов.
Среди пластиков, имеющих высокую температуру плавления, выделим полиамиды и фторопласты, а также ниплон. К примеру, размягчение капролона происходит при температуре 190-200 градусов, плавление данной пластической массы происходит в диапазоне 215-220°С. Невысокая температура плавления полиэтилена и полипропилена делает эти материалы востребованными в химическом производстве.
Особенности полипропилена
Данный материал является веществом, получаемым в результате реакции термопластичным полимером. Процесс осуществляется с использованием металлокомплексных катализаторов.
Условия для получения данного материала аналогичны тем, при которых можно изготавливать полиэтилен низкого давления. В зависимости от выбранного катализатора можно получать любой тип полимера, а также его смесь.
Одной из важнейших характеристик свойств этого материала является температура, при которой данный полимер начинает плавиться. При обычных условиях он является белым порошком (либо гранулами), находится в пределах до 0, 5 г/см³.
В зависимости от молекулярной структуры принято подразделять полипропилен на несколько видов:
- атактический;
- синдиотактический;
- изотактический.
У стереоизомеров существуют отличия в механических, физических, химических свойствах. К примеру, для атактического полипропилена характерна высокая текучесть, материал сходен с каучуком по внешним параметрам.
Данный материал неплохо растворяется в диэтиловом эфире. У изотактического полипропилена есть некоторые отличия по свойствам: плотности, устойчивости к химическим реагентам.
Физико-химические параметры
Температура плавления полиэтилена, полипропилена имеет высокие показатели, поэтому данные материалы в настоящее время получили широкое распространение. Полипропилен тверже, у него выше показатели стойкости к истиранию, он отлично выдерживает температурные перепады. Его размягчение начинается с 140 градусов, несмотря на то, что показатель температуры плавления составляет 140°С.
Данный полимер не подвергается коррозионному растрескиванию, отличается устойчивостью к ультрафиолетовому облучению и кислороду. При добавлении к полимеру стабилизаторов подобные свойства снижаются.
В настоящее время в промышленных отраслях применяют разнообразные виды полипропилена и полиэтилена.
Полипропилен обладает неплохой химической устойчивостью. Например, при помещении его в органические растворители, возникает лишь незначительное его набухание.
В случае повышении температуры до 100 градусов, материал может растворяться в ароматических углеводородах.
Наличие в молекуле третичных углеродных атомов объясняет стойкость полимера к повышенным температурам и влиянию прямых солнечных лучей.
При отметке 170 градусов происходит плавление материала, теряется его форма, а также основные технические характеристики. Современные отопительные системы не рассчитаны на подобные значения температур, поэтому вполне можно использовать полипропиленовые трубы.
При кратковременном изменении уровня температуры изделие способно сохранить свои характеристики. При длительной эксплуатации изделия из полипропилена при показателях температуры больше 100 градусов существенно сократится срок их максимальной эксплуатации.
Специалисты советуют покупать армированные изделия, которые в минимальной степени подвергаются деформациям при повышении температуры. Дополнительная изоляция и внутренний алюминиевый либо стекловолокнистый слой помогут защитить изделие от расширения, увеличат срок его эксплуатации.
Отличия полиэтилена от полипропилена
Температура плавления полиэтилена незначительно отличается от Оба материала в случае нагревания размягчаются, затем плавятся. Они устойчивы к механическим деформациям, являются отличными диэлектриками (не проводят электрический ток), обладают незначительным весом, не способны вступать во взаимодействие со щелочами и растворителями. Несмотря на многочисленное сходство, есть между этими материалы и некоторые отличия.
Так как температура плавления полиэтилена имеет меньшее значение, он менее стоек к воздействию ультрафиолетового излучения.
Обе пластмассы находятся в твердом агрегатном состоянии, не имеют запаха, вкуса, цвета. Полиэтилен низкого давления обладает токсичными свойствами, пропилен абсолютно безопасен для человека.
Температура плавления находится в диапазоне от 103 до 137 градусов. Материалы используют при изготовлении косметических средств, бытовой химии, декоративных вазонов, посуды.
Отличия полимеров
В качестве основных отличительных характеристик полиэтилена и полипропилена выделим их устойчивость к загрязнению, а также прочность. У этого материала отличные теплоизоляционные характеристики. Полипропилен лидирует по этим показателям, поэтому он применяется в настоящее время в больших объемах, чем вспененный полиэтилен, температура плавления которого имеет меньшее значение.
Сшитый полиэтилен
Температура плавления сшитого полиэтилена значительно выше, чем у обычного материала. Данный полимер представляет собой модифицированную структуру связей между молекулами. Основу структуры составляет этилен, полимеризированный под высоким давлением.
Именно у этого материала самые высокие технические характеристики из всех полиэтиленовых образцов. Полимер применяют для создания прочных деталей, которые способны выдерживать разные химические, механические нагрузки.
Высокая температура плавления полиэтилена в экструдере предопределяет области использования данного материала.
В сшитом полиэтилене широкоячеистая сетчатая структура молекулярных связей, образуемая при появлении в структуре поперечных цепочек, состоящих из водородных атомов, которые объединены в трехмерную сетку.
Технические параметры
Помимо высокой прочности и плотности, сшитый полиэтилен имеет оригинальные свойства:
- плавление при 200 градусах, разложение на углекислый газ и воду;
- увеличение жесткости и прочности при уменьшении величины удлинения на разрыв;
- устойчивость к агрессивным химическим веществам, биологическим разрушителям;
- «память формы».
Недостатки сшитого полиэтилена
Этот материал при воздействии ультрафиолетового облучения постепенно разрушается. Кислород, проникая в его структуру, разрушает данный материал. Для того чтобы устранить эти недостатки, изделия покрывают специальными защитными оболочками, изготовленными из иных материалов, либо наносят на них слой краски.
Получаемый материал имеет универсальные свойства: стойкость к разрушителям, прочность, высокую температуру плавления. Они позволяют использовать сшитый полиэтилен для изготовления труб горячего или холодного водоснабжения, изоляции кабеля высокого напряжения, создания современных строительных материалов.
В заключение
В настоящее время полиэтилен и полипропилен считаются одними из самых востребованных материалов. В зависимости от условий протекания процесса можно получать полимеры с заданными техническими характеристиками.
Например, создавая определенное давление, температуру, выбирая катализатор, можно контролировать процесс, направлять его в сторону получения молекул полимера.
Получение пластмасс, которые обладают определенными физическими и химическими характеристиками, позволило существенно расширить сферы их использования.
Производители изделий из этих полимеров стараются совершенствовать технологии, увеличить срок эксплуатации продукции, повышать их устойчивость к перепадам температур, воздействию прямых солнечных лучей.
Полиэтилен и полипропилен активно используются для систем внутренней канализации. Эти современные материалы устойчивы к коррозии и окислению. Они легко монтируются и служат длительное время при условии правильной эксплуатации. Давайте подробно рассмотрим технические характеристики и особенности монтажа труб для канализации из полиэтилена и полипропилена.
Полиэтиленовые трубы для канализации
Полиэтилен – это результат полимеризации газообразного этилена в присутствии катализаторов при повышенной температуре и давлении. Физические свойства материала зависят от условий протекания реакций:
1. Если соблюдалась высокая температура и давление, на выходе получается полиэтилен низкой плотности (ПВД).
2. При более низких показателях температуры и давления – полиэтилен высокой плотности (ПНД).
Нормативы
Полиэтиленовые гофрированные трубы для канализации не регламентируются ГОСТами. Их производство согласовывается с конкретными заказчиками. Производство полиэтиленовых труб для обустройства внутренних коммуникаций регламентируется ГОСТом 22689.2-89.
Какие моменты регулируются стандартами? Это:
- длина и диаметр канализационных труб;
- возможность применения в производстве как ПНД, так и ПВД;
- требования к условным обозначениям труб (например, ТК 30-5000 – ПВД ГОСТ 22689.2; расшифровка – «труба канализационная из полиэтилена высокого давления с диаметром 30 миллиметров и длиной пять метров»);
- длина и диаметр раструбов для соединения полиэтиленовых труб;
- типовые размеры переходников, поворотов, соединительных деталей всех видов (тройники, муфты, крестовины и т.п.).
Ограничения в рамках стандарта:
- монтаж полиэтиленовых труб только в условиях самотечной канализации;
- максимальная рабочая температура — +45° С (возможно кратковременное повышение до +60° С).
Преимущества полиэтиленовых труб для канализации
1. Большой срок службы (от пятидесяти лет).
2. Высокая надежность и устойчивость к коррозии, химическим воздействиям, гидравлическим ударам, внешним агрессивным факторам.
3. Отсутствие необходимости в дорогостоящем обслуживании.
4. Невысокая цена (по сравнению со стальными и чугунными трубами).
5. Низкий вес, благодаря чему монтаж полиэтиленовых труб не представляет особых трудностей.
К минусам можно отнести лишь ограничения относительно сферы их применения (смотри выше).
Виды полиэтиленовых труб
1. Трубы ПВД (из полиэтилена высокого давления).
Характеристики:
- невысокий вес, что облегчает транспортировку, монтаж и демонтаж;
- устойчивость к воздействию агрессивных факторов;
- простота и высокая надежность соединений.
2. Трубы ПНД для канализации (из полиэтилена низкого давления).
Их чаще всего используют для трубопроводов на участках с холодным водоснабжением.
3. Напорные трубы ПЭ для канализации (чаще всего изготавливаются из полимера ПЭ-80).
Сфера их применения – система напорной канализации.
4. Гофрированные трубы из полиэтилена.
Используются чаще всего для обустройства наружной канализации. Выполняются в два слоя:
- верхний – гофрированный – обеспечивает высокую прочность, устойчивость к внешним воздействиям;
- внутренний – гладкий – обеспечивает беспрепятственное движение жидкости, низкую вероятность образования засоров.
Основные характеристики:
- высокая химическая стойкость (в производстве используется полиэтилен ПЭ-80 и ПЭ-63);
- высокая прочность, возможность укладки на глубине до двадцати метров под землей (обеспечивается внешними жесткими кольцами).
Особенности монтажа полиэтиленовых труб
Применяются различные виды соединений.
1. Раструбные.
Этапы работы:
- подбор труб и фитингов согласно проекту и с учетом размеров (при выборе длины нужно учитывать те участки, которые будут вводиться в раструб);
- съем внешней фаски с труб; зачистка внутренней части (не должно оставаться ни заусениц, ни задиров, ни других неровностей);
- введение трубы в раструб вручную (нужно оставить компенсационный зазор в 1 см);
- при составлении проекта важно предусмотреть прокладку трубопровода под уклоном.
2. Сварные.
Для этих видов соединений нужен специальный аппарат для сварки полиэтиленовых труб. Основные конструкционные элементы:
- втулки, на которые надевают трубы;
- нагревающие пластины.
Суть сварки – расплавить торцы труб и соединить их.
3. Муфтовые.
Вид соединений, используемый при монтаже гофрированных труб. Для сборки трубопровода применяются надвижные муфты, а для герметизации стыков – резиновые уплотнители.
Таким образом, полиэтиленовые трубы прекрасно подходят для обустройства как внутренней, так и внешней канализации. Для внутренних работ – гладкие трубы, для внешних – гофрированные.
Полипропиленовые трубы для канализации
Участок их применения – внутренняя безнапорная канализация.
Полипропиленовые трубы производятся из стабилизированного полипропилена методом горячей экструзии.
Преимущества труб для канализации из полипропилена
1. Повышенная устойчивость к химикатам.
2. Отличная гидравлика, безупречная гладкая поверхность.
3. Устойчивость к коррозийным процессам.
4. Небольшой вес, отсутствие зарастания сечения.
5. Способность выдерживать удары даже при минусовых температурах.
6. Способность выдерживать протекание горячей воды в течение длительного времени.
7. Безопасность для человека и окружающей среды.
Трубы из полипропилена изготавливают в соответствии с ГОСТ 26996.
Отличия полипропилена от полиэтилена
Отличительные характеристики полипропиленовых труб продиктованы свойствами исходного материала. Полипропилен (по сравнению с полиэтиленом)
- более устойчив к истиранию;
- более устойчив к высоким температурам (максимальная температура эксплуатации — +75 — +90° С);
- высокочувствителен к свету и кислороду.
менее плотный;
Виды полипропиленовых труб
1. Трубы для обустройства «холодного» трубопровода – PN-10.
2. Трубы для обустройства «холодного» и «горячего» трубопровода – PN-20.
При эксплуатации в канализационных системах с холодной водой срок службы составляет 50 лет; с горячей водой – 25 лет. Если температура превышает допустимые показатели (указаны на этикетках), то труба удлиняется. Поэтому при монтаже устраивают компенсаторы и различные скользящие опоры.
3. Армированные полипропиленовые трубы (PN-25).
Применяются только в системах отопления. Срок службы зависит от давления и температуры. Так, при температуре до семидесяти градусов и давлении в 8 атмосфер – до пятидесяти лет.
Особенности монтажа
Этапы работ:
1. Составление проекта водопровода и выбор комплектующих (крепежных элементов, фитингов и др.).
2. Выбор мест крепления водопровода к стенам, сверление отверстий.
3. Сваривание полиэтиленовых труб в единую конструкцию (сначала нарезают нужные по длине куски, монтируют соединительные муфты, тройники).
4. Монтаж водопровода.
Если нужно соединить трубы разного диаметра, то используются переходники.
Таким образом, полипропиленовые трубы подходят для оборудования систем горячего и холодного водоснабжения, отопления, кондиционирования и др.
Представляет собой воскообразную массу белого цвета (тонкие листы прозрачны и бесцветны). Химически- и морозостоек, изолятор , не чувствителен к удару (амортизатор), при нагревании размягчается (80-120°С), при охлаждении застывает, адгезия - чрезвычайно низкая. Иногда в народном сознании отождествляется с целлофаном - похожим материалом растительного происхождения.
Получение
На обработку поступает в виде гранул от 2 до 5 мм. Полиэтилен получают полимеризацией этилена:
Получение полиэтилена высокого давления
Полиэтилен высокого давления (ПЭВД), или Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) образуется при следующих условиях:
- температура 200-260 °C ;
- давление 150-300 МПа ;
- присутствие инициатора (кислород или органический пероксид);
в автоклавном или трубчатом реакторах. Реакция идёт по радикальному механизму. Получаемый по этому методу полиэтилен имеет средневесовой молекулярный вес 80 000-500 000 и степень кристалличности 50-60 . Жидкий продукт впоследствии гранулируют . Реакция идёт в расплаве.
Получение полиэтилена среднего давления
Полиэтилен среднего давления (ПЭСД) образуется при следующих условиях:
- температура 100-120 °C;
- давление 3-4 МПа;
- присутствие катализатора (катализаторы Циглера - Натта , например, смесь TiCl 4 и R 3);
продукт выпадает из раствора в виде хлопьев. Получаемый по этому методу полиэтилен имеет средневесовой молекулярный вес 300 000-400 000, степень кристалличности 80-90 %.
Получение полиэтилена низкого давления
Полиэтилен низкого давления (ПЭНД) или Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) образуется при следующих условиях:
- температура 120-150 °C;
- давление ниже 0.1 - 2 МПа;
- присутствие катализатора (катализаторы Циглера-Натта, например, смесь TiCl 4 и R 3);
Полимеризация идёт в суспензии по ионно-координационному механизму. Получаемый по этому методу полиэтилен имеет средневесовой молекулярный вес 80 000-3 000 000, степень кристалличности 75-85 %.
Следует иметь в виду, что названия «полиэтилен низкого давления», «среднего давления», «высокой плотности» и т. д. имеют чисто риторическое значение. Так, полиэтилен, получаемый по 2- и 3-му методам, имеет одинаковую плотность и молекулярный вес. Давление в процессе полимеризации при так называемых низком и среднем давлениях в ряде случаев одно и то же.
Другие способы получения полиэтилена
Существуют и другие способы полимеризации этилена, например под влиянием радиоактивного излучения, однако они не получили промышленного распространения.
Модификации полиэтилена
Ассортимент полимеров этилена может быть значительно расширен получением сополимеров его с другими мономерами, а также путём получения композиций при компаундировании полиэтилена одного типа с полиэтиленом другого типа, полипропиленом , полиизобутиленом, каучуками и т. п.
На основе полиэтилена и других полиолефинов могут быть получены многочисленные модификации - привитые сополимеры с активными группами, улучшающими адгезию полиолефинов к металлам, окрашиваемость, снижающими его горючесть и т. д.
Особняком стоят модификации так называемого «сшитого» полиэтилена ПЭ-С (PE-X) . Суть сшивки состоит в том, что молекулы в цепочке соединяются не только последовательно, но и образуются боковые связи которые соединяют цепочки между собой, за счёт этого достаточно сильно изменяются физические и в меньшей степени химические свойства изделий.
Различают 4 вида сшитого полиэтилена (по способу производства): пероксидный (а), силановый (b), радиационный (с) и азотный (d). Наибольшее распространение получил РЕх-b, как наиболее быстрый и дешёвый в производстве.
Молекулярное строение
Макромолекулы полиэтилена высокого давления (n
≅1000) содержат боковые углеводородные цепи C 1 -С 4 , молекулы полиэтилена среднего давления практически неразветвлённые, в нём больше доля кристаллической фазы, поэтому этот материал более плотный; молекулы полиэтилена низкого давления занимают промежуточное положение. Большим количеством боковых ответвлений объясняется более низкая кристалличность и соответственно более низкая плотность ПЭВД по сравнению с ПЭНД и ПЭСД.
Показатели, характеризующие строение полимерной цепи различных видов полиэтилена: |
|||
Показатель |
ПЭВД |
ПЭСД |
ПЭНД |
Общее число групп СН 3 на 1000 атомов углерода: |
|||
Число концевых групп СН 3 на 1000 атомов углерода: |
|||
Этильные ответвления |
|||
Общее количество двойных связей на 1000 атомов углерода |
|||
в том числе: |
|||
винильных двойных связей (R-CH=CH 2), % |
|||
винилиденовых двойных связей (), % |
|||
транс-виниленовых двойных связей (R-CH=CH-R’), % |
|||
Степень кристалличности, % |
|||
Плотность, г/см³ |
Полиэтилен низкого давления (HDPE)
Физико-химические свойства ПЭНД при 20°C: |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Параметр |
Значение |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Плотность, г/см³ |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Разрушающее напряжение, кгс/см² |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
при растяжении |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
при статическом изгибе |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
при срезе |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
относительное удлинение при разрыве, % |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
модуль упругости при изгибе, кгс/см² |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
предел текучести при растяжении, кгс/см² |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
относительное удлинение в начале течения, % |
При комнатной температуре нерастворим и не набухает ни в одном из известных растворителей. При повышенной температуре (80 °C) растворим в циклогексане и четырёххлористом углероде . Под высоким давлением может быть растворён в перегретой до 180 °C воде . Со временем, деструктурирует с образованием поперечных межцепных связей, что приводит к повышению хрупкости на фоне небольшого увеличения прочности. Нестабилизированный полиэтилен на воздухе подвергается термоокислительной деструкции (термостарению). Термостарение полиэтилена проходит по радикальному механизму, сопровождается выделением альдегидов, кетонов, перекиси водорода и др. Полиэтилен низкого давления (HDPE) применяется при строительстве полигонов переработки отходов, накопителей жидких и твёрдых веществ, способных загрязнять почву и грунтовые воды. ПереработкаПолиэтилен (кроме сверхмолекулярного) перерабатывается всеми известными для пластмасс методами, такими как экструзия , экструзия с раздувом, литьё под давлением , пневматическое формование . Экструзия полиэтилена возможна на оборудовании с установленным «универсальным» червяком. Применение
Деталей технической аппаратуры, диэлектрических антенн, предметов домашнего обихода и др.; Малотоннажная марка полиэтилена - так называемый «сверхвысокомолекулярный полиэтилен», отличающийся отсутствием каких-либо низкомолекулярных добавок, высокой линейностью и молекулярной массой, используется в медицинских целях в качестве замены хрящевой ткани суставов. Несмотря на то, что он выгодно отличается от ПЭНД и ПЭВД своими физическими свойствами, применяется редко из-за трудности его переработки, так как обладает низким ПТР и перерабатывается только литьём. n CH 2 =CH(CH 3) → [-CH 2 -CH(CH 3)-] n Международное обозначение – PP. Параметры, необходимые для получения полипропилена близки к тем, при которых получают полиэтилен низкого давления. При этом, в зависимости от конкретного катализатора, может получаться любой тип полимера или их смеси. Полипропилен выпускается в виде порошка белого цвета или гранул с насыпной плотностью 0,4-0,5 г/см³. Полипропилен выпускается стабилизированным, окрашенным и неокрашенным. Молекулярное строениеПо типу молекулярной структуры можно выделить три основных типа: изотактический, синдиотактический и атактический. Изотактический и синдиотактический образуются случайным образом; Физико-механические свойстваВ отличие от полиэтилена, полипропилен менее плотный (плотность 0,91 г/см 3 , что является наименьшим значением вообще для всех пластмасс), более твёрдый (стоек к истиранию), более термостойкий (начинает размягчаться при 140 °C, температура плавления 175 °C), почти не подвергается коррозионному растрескиванию. Обладает высокой чувствительностью к свету и кислороду (чувствительность понижается при введении стабилизаторов). Поведение полипропилена при растяжении ещё в большей степени, чем полиэтилена, зависит от скорости приложения нагрузки и от температуры. Чем ниже скорость растяжения полипропилена, тем выше значение показателей механических свойств. При высоких скоростях растяжения разрушающее напряжение при растяжении полипропилена значительно ниже его предела текучести при растяжении. Показатели основных физико-механических свойств полипропилена приведены в таблице: Физико-механические свойства полипропилена разных марок приведены в таблице:
|
Для того чтобы ответить на этот вопрос, нужно знать свойства материалов, а так же разобраться в сферах применения каждого.
Оба материала получают совершенно разными способами:
Полипропилен или ПП методом полимеризации молекул пропилена;
Сшитый полиэтилен или PE-X (PEX) методом химической или физической сшивки молекул этилена.
Свойства и характеристики
Плотность |
0.933-095 г/см3 |
|
Температура плавления |
||
Морозостойкость |
||
Теплопроводность |
0.3-0.4 Вт/мК |
|
Растяжение на разрыв |
Оба материалы обладают хорошей износостойкостью и практическими одинаковыми показателями растяжения на разрыв. Однако, если большей устойчивость к растрескиванию обладает ПП, то при резких перепадах нагрузки, он показывает себя хуже чем PEX. Помимо этого, сшитый полиэтилен обладает большей гибкостью: минимальный изгиб труб из него составляет 5D (с использованием пружины 3D), против 8D у полипропилена. Трубы из обоих материалов имеют свойство памяти, что означает возможность восстанавливать форму при нагреве до 100 °C.
Температура плавления сшитого полиэтилена выше, чем ПП на 30-40 °C, однако применяются они в более низких температурных режимах. Максимальная рабочая температура одинакова для обоих и равна 90 °C. И уже нужно уточнять, какой срок службы будет для труб из сшитого полиэтилена или полипропилена при использовании в разных температурных режимах. А вот нижний предел отличается очень сильно. Если для полипропилена критической температурой будет -15-20 °C, то сшитый полиэтилен ударопрочность сохраняет до -50 °C.
При резком перепаде физических или термических нагрузок, свойства полипропилена снижаются. Так же срок эксплуатации при высоких температурах у полипропилена будет ниже, чем у сшитого полиэтилена. При этом нужно учитывать давление и температуру в системе, а так же перепады, которые так же могут повлиять на срок эксплуатации.
Оба материала обладают высокими показателями микробиологической и физиологической нейтральности, не подвержены коррозии. Однако по химической стойкости к различным реагентам и растворителям ПП немного уступает PEX. Если в полипропилен для дополнительной защиты добавляют стабилизаторы, то сшитый полиэтилен защищен дополнительным слоем антидиффузионного покрытия. Химической нейтральности труб из обоих материалов способствует и гладкость внутренней поверхности. Коэффициент шераховатости одинаков для PEX и ПП и равен 0,0007 мм. Их использовать и для систем питьевого водоснабжения, только при наличии сертификата о допустимости к установке в системах питьевого водоснабжения.
Из-за более высокой плотности и физико-химических свойств материала, PEX не пропускает через себя ни жидкости, ни газы, что позволяет без опасений использовать его в напорных газовых и водопроводных системах.
Какой же вывод можно сделать?
Трубы PE-X и ПП достаточно прочные и эластичные и могут справиться даже с агрессивным теплоносителем отечественных систем. Однако, если полипропиленовые трубы хорошо покажут себя в более статичных системах, то трубы из сшитого полиэтилена могут выдерживать резкие изменения внутри системы.
PN 10 - для холодного водоснабжения (до +20°С) и тёплых полов (до +45°С), номинальное рабочее давление 1 МПа (10,197 кгс/см2);
PN 16 - для холодного водоснабжения и горячего водоснабжения (до +60°С), номинальное рабочее давление 1,6 МПа (16,32 кгс/см2);
PN 20 - для горячего водоснабжения (температура до +80°С), номинальное давление 2 МПа (20,394 кгс/см2);
PN 25 (армированные) – для горячего водоснабжения и центрального отопления (до +95°C), номинальное давление 2,5 МПа (25,49 кгс/см2).
Полиэтилен (PE) и полипропилен (PP) - распространенные полимерные материалы, востребованные в промышленности. Их применяют для изготовления пластмассы, тары, труб, упаковочных и термоизоляционного волокна и т. д.
Между полимерами немало схожих свойств:
- Долговечность - сохраняют внешний вид при воздействиях.
- Универсальность - размягчаются при нагревании, что дает возможность применять их в разных сферах.
- Удобством в эксплуатации - имеют низкую массу.
- Практичность - не подвергаются воздействию воды, кислорода и солей.
- Электроизоляция - не проводят электрический ток.
Полиэтиленовая (слева) и полипропиленовая (справа) гранулы
Отличие полипропилена от полиэтилена
Полипропилен и полиэтилен широко применяются в промышленности и часто потребителю они кажутся одинаковыми. Но, полимеры имеют немало отличий.
Чем отличается полипропилен от полиэтилена:
- Легкостью - PP весит на 0,04 г/куб. см. меньше.
- Температурой плавления - полипропилен плавится при 180 градусов С, а полиэтилен - при 140 градусов С.
- Уходом - продукция из PP практически не подвержена загрязнениям и легко отмываются.
- Методами синтезирования - полиэтилен изготавливает при любых условиях, а полипропилен - при низком давлении.
- Затратами - изготовление продукции из полипропилена обходится дороже, чем производство полиэтилена из-за дороговизны сырья.
Чем отличается полиэтилен от полипропилена:
Эластичностью - полиэтилен более гибкий, а полипропилен - хрупкий.
- Морозостойкостью - PE не утрачивает свойства при температуре до -50 градусов С, а для PP разрушается при -5 градусов С.
- Легкостью - за счет небольшого веса полиэтилен пригоден при изготовлении пленок, упаковки, труб и изоляционных изделий.
- Отсутствием токсичности - при нагреве PE токсины улетучиваются.
Пленка из полиэтилена и полипропилена: отличия
Пленка из PP и PE используется для сохранности хрупких товаров и имеет несколько отличий:
- Экономичность - при равных параметрах с аналогом полиэтиленовая упаковка дешевле на 50%.
- Презентабельность - глянцевая пленка из PP выглядит гораздо привлекательнее, чем тусклая вещь из полиэтилена.
- Практичность - полипропилен менее подвержен сминанию и не теряет внешний вид из-за погрузочно-разгрузочных работ.
- Стойкость к температурам - полипропилен становится хрупким от холода, а полиэтилен переносит замораживание.
Что прочнее: пластмасса из полипропилена или полиэтилена
Продукция из пластмассы отличаются невысокой ценой и долговечностью. Трубы, посуда и прочие изделия получаются при синтезировании PE при низком давлении. Полиэтилен высокого давления менее прочный и применим при изготовлении ПЭТ и брезента.
Полиэтиленовые и полипропиленовые трубы
Полипропилен подходит для изготовления упаковки, болоньевой одежды и волокна. PP не страшна жара, растворители и изгибы. Он не токсичен, но боится ультрафиолета и мороза.
Полипропилен или полиэтилен: что лучше
Оба полимера используются в разных отраслях промышленности. В зависимости от способа синтезирования и назначения производители полимеров добиваются максимальной выгоды от полимеров.
Условия протекания синтеза сырья влияет на технические характеристики полимеров. Например, при создании давления и выборе катализатора получается продукция с разными химическими и физическими характеристиками.
На основе полипропилена создают стройматериалы и различные контейнеры. Полиэтилен высокого давления оптимален при производстве труб, а полиэтилен высокого давления - для изготовления упаковки.