Что лучше выбрать: сшитый полиэтилен или полипропилен?

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

PE-X

PP

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.

Трубы и фитинги KAN-therm PP предназначены для холодного и горячего водоснабжения, отопления.

Трубы и фитинги KAN-therm Push/Push Platinum подходят для холодного и горячего водоснабжения и водяного отопления.

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).

Трубы из сшитого полиэтилена для водоснабжения – особенности, применение и монтаж

Сегодня происходят поистине революционные изменения, связанные с массовым использованием пластиковых изделий, идет повсеместная замена стальных трубопрокатных материалов на пластиковые. Поэтому многим домашним мастерам может понадобиться произвести монтаж труб водоснабжения из сшитого полиэтилена своими руками.

В данной статье вы найдете всю информацию по техническим характеристикам данных изделий, рассмотрим их достоинства и недостатки, на какие моменты нужно обратить внимание при выборе.

Так же предлагаем изучить подробную инструкцию по прокладке полиэтиленового водопровода с чертежами и видео уроками.

Технические характеристики труб из сшитого полиэтилена

Статистика утверждает, что более четвертой части всех водопроводных систем в стране производятся в исполнении PEX. Так чем же обусловлена популярность полиэтиленовых труб. Рассмотрим их технические данные:

Наименование показателей	Величина
Удельный вес, г/см 3	0,932
Величина модуля упругости, мПа(Н/мм 2 )	605 – 909
Коэффициент теплопроводности, Вт	0,405
Предел текучести для растяжения, мПа	17,8
Относительное удлинение на разрыв, %	349
Отклонение в размерах при нагревании до 100 о , %	3

Уровень сшивки полиэтилена зависит от способа его производства, он должен составлять:

Следует отметить, что полиэтилен, сшитый тем или иным способом, в ГОСТе 25134-2003 различается только степенью сшивки.

Гомологический размерный ряд полиэтиленовых труб для прокладки водопровода включает в себя следующие размеры:

10х1,4 – 12х1,8 – 16х2,2 – 20х2,8 – 25х3,5 – 32х4,4 – 40х5,5 – 50х6,9 – 63х8,6.

На этом нужно прервать этот ряд, поскольку другие размеры для монтажа внутриквартирных и в частных домах практически не применяются.

По длине полиэтиленовые изделия выпускаются в различных формах, основной из которых являются бухты длиной 200, 400 и 600 метров. Для удобства отпуска в розницу на поверхности трубы наносится шкала – линейка, позволяющая без особых хлопот отмерить нужное количество продукции.

Технология производства труб и физические свойства материала

Материалом для изготовления такой продукции является гранулированный полиэтилен. Его загружают в бункер и нагревают до полного расплавления. После этого масса под давлением подается в формирующую головку. Она имеет выход в виде кольцевой щели, соответствующей размеру производимой в данный момент продукции.

Прессовый инструмент для сшитого полиэтилена является сменным и устанавливается в зависимости от программы производства. Поскольку он работает в условиях высоких температур, инструмент нужно постоянно охлаждать. Это производится по внутренним каналам для воды. При прохождении по ним жидкость нагревается, унося часть тепла из рабочей зоны.

На выходе из формирующей головки конец трубы захватывается извлекателем и, с контролируемым натяжением, удаляется из установки. Для обеспечения точности размеров внутрь изделия подается воздух под давлением. Распирающее давление прижимает еще пластичную массу к стенкам формирующего участка, обеспечивая номинальный размер изделия.

В потоке производства на наружную поверхность наносится маркировка, содержащую полную информацию о производимом изделии.

Рассмотрим характеристики

Что собой представляет сшитый полиэтилен? Сырьем для производства этого материала является газ этилен. Его химическая формула С2Н4, в ней присутствуют две молекулы углерода и четыре – водорода. Структурно углеродные составляющие имеют две связи, а водород – одну. Молекулы С соединяются между собой и каждая из них образует связь с двумя корпускулами водорода. При этом один из контактов С = С прочнее второго.

При определенных условиях более слабая связь разрывается, образуя свободную валентность. Она реализует себя в соединении с таким же местом другой молекулы. В результате частички этилена образуют длинные цепочки.

А когда они начинают соединяться между собой, происходит образование макромолекул, что и называется сшивкой, а материал уже называется сшитым полиэтиленом. Процесс можно сравнить с формированием кристаллической решетки, хотя материал является аморфным.

Процесс полимеризации происходит при различных условиях, основными являются:

• высокая температура;
• повышенное давление;
• радиационное облучение.

В зависимости от способа воздействия получаются различные разновидности полиэтилена.

Полиэтилен – термопластичный материал, обладающий следующими свойствами:

1. Непрозрачностью при значительной толщине слоя.
2. Способностью к кристаллизации в интервале температур от – 60 до -270 градусов.
3. Несмачиваемостью водой.
4. При нормальных условиях материал нерастворим в органических растворителях.
5. При температуре от 80 градусов способен к набуханию при воздействии ароматических углеводородов и производных от галогенов с последующим растворением.
6. Полиэтилен устойчив к воздействию щелочей, кислот и солей. При температуре более 60 градусов легко может разрушаться воздействием азотной или серной кислоты.
7. Обработка поверхности активными окислителями поверхность становится смачиваемой, что позволяет применять к материалам из полиэтилена склеивание.

Смотреть видео

Из всех пластиков полиэтилен нашел наибольшую область применения для изготовления трубной продукции для водоснабжения экструзионным или литьевым способом. Способ производства прессованием применяется для размеров от 6 до 300 миллиметров, при этом имеется возможность формировать изделия в бухты, наматывая на катушку.

Это позволяет выполнять прокладку длинных бес стыковых участков систем водоснабжения, что повышает эффективность при производстве строительных работ.

Трубы больших диаметров (до 1300 миллиметров) производятся методом центробежного литья. При этом в литьевую машину загружается гранулированный материал, разогревается до нужной температуры.

Барабану придается вращение по оси. Центробежная сила при этом равномерно распределяет массу расплава по стенкам барабана и, остывая, формирует изделие.

Характеристики полиэтилена позволяют использовать продукцию из него для самых различных целей.

Трубы для холодного водоснабжения

Для трубопроводов холодной воды применяются трубы из полиэтилена низкого давления (ПНД). Для них существует ограничение по температуре – не выше, чем 40 градусов. В сравнении с металлическими аналогами они имеют ряд преимуществ:

1. Долговечность. Трубы из ПНД в напорных и самотечных (канализация) водопроводах могут служить до 50 лет.
2. Эластичность. Эта характеристика сберегает трубопроводы при их промерзании. Изделия способны расширяться под воздействием замерзшей воды, принимая прежние размеры после оттаивания. Следует заметить, что такая ситуация может возникнуть только в результате просчета проектировщиков по глубине укладки трубопровода, поскольку такая ситуация прерывает процесс эксплуатации объекта.
3. Коррозионная устойчивость труб из ПНД позволяет использовать их для прокладки систем водоснабжения в неблагоприятных условиях, в частности по болотам, а также использовать для транспортировки агрессивных жидкостей. Срок эксплуатации при этом практически не изменяется.
4. Экологичность позволяет использовать трубы из ПНД для водоснабжения чистой питьевой водой.
5. Простота прокладки обеспечивает высокую производительность при строительстве.
6. Экономическая эффективность использования таких водоводов обеспечивается более низкими ценами и выгодной логистикой.

Трубы из ПНД производятся в диапазоне размеров от 40 до 800 миллиметров. Форма выпуска – бухты на катушках или прямые изделия длиной до 11,5 метра. Для самотечных систем трубы производятся в раструбном исполнении.

Для горячего водоснабжения и отопления

Прежде, чем приступить к рассмотрению этого вопроса, обращаем внимание, что продукция из ПНД обладает более высокими прочностными и эксплуатационными характеристиками, чем аналогичные из полиэтилена высокого давления (ПВД).

Данные высокотехнологичные изделия широко используются для отопительных систем и горячего водоснабжения. Это определяется их способностью переносить температуры до 95 градусов Цельсия. Для обеспечения жизнестойкости в условиях повышенных тепловых воздействий в сочетании с давлением до 20 атмосфер, возникла необходимость в разработке материала с повышенными характеристиками.

Смотреть видео

В результате были разработаны марки – ПЭ80 и ПЭ100. Они успешно используется для отопительных систем квартир, загородных домов и промышленных объектов без снижения стойкости.

Для дальнейшего улучшения качества труб из сшитого полиэтилена применяется технология производства многослойных изделий, в которых в качестве армирующих добавок используется металл, стекловолокно, полипропиленовые полимерные добавки. Использование алюминиевой фольги в качестве кислородной защиты позволяет продлить срок службы не только самого водопровода, но и котельного оборудования, а также металлических деталей трубной разводки.

Во внутренних отопительных сетях и ГВС из сшитого полиэтилена чаще всего применяются резьбовые металлические соединения, для которых кислородная защита не менее актуальна. Но это, тем не менее, не позволяет использовать этот материал для сборки скрытых сетей. Такой трубопровод нуждается в постоянном контроле и уходе.

Достоинства и недостатки

Продукция такого вида обладает вполне определенными положительными качествами:

1. Материал характеризуется высокой химической стойкостью, позволяющей изделиям из него сохранять целостность и форму при воздействии агрессивных сред – кислот и щелочей.
2. Высокий уровень прочностных характеристик, позволяющий переносить значительные изгибающие, ударные и растягивающие воздействия.
3. Трубы из эластичного сшитого полиэтилена способны выдерживать температурные колебания в широком диапазоне температур. Они не размораживаются при -70 градусах. Верхним порогом нагрева является температура +95 градусов, при которой изделие PEX не прогибается и не деформируется в течение длительного времени эксплуатации. Это свойство позволяет производить монтаж при прокладке труб из сшитого полиэтилена с отклонениями от прямой линии, без использования дополнительных фитингов.
4. Не создаются препятствия при прохождении жидкости по сечению – поверхность из этого материала практически идеально ровная.
5. Экологичность продукции, связанная со свойствами материала, не выделяются вредные для человека вещества.