Свойства полиэтилена марок ПЭ-63, ПЭ-80, ПЭ-100

Полиэтилен (ПЭ) для изготовления труб применяется уже полвека. В основном это трубы для холодного водоснабжения и подачи газа. Полиэтилен трубных марок в настоящее время классифицируется по показателю минимальной длительной прочности (MRS), который используется для расчета рабочего давления трубопровода. Сокращенно эти марки обозначаются как MRS 6.3, MRS 8 и MRS 10, что соответствует ПЭ 63, ПЭ 80 и ПЭ 100.

ПЭ 63 впервые был использован для производства пластиковых труб. Материал обладает достаточно высокой кратковременной прочностью, но его существенным недостатком является низкая стойкость к растрескиванию, а при длительной эксплуатации у материала резко снижаются прочностные свойства. Поэтому сейчас использование ПЭ 63 в производстве труб полиэтиленовых напорных резко сократилось, а на первый план вышли ПЭ 80 и ПЭ 100. Эти материалы обладают более улучшенными свойствами по сравнению с ПЭ 63.
Наибольший интерес для потребителя представляет ПЭ 100. ПЭ 100 является усовершенствованной модификацией ПЭ 80, поскольку имеет ряд преимуществ:

- Высокий срок эксплуатации изготовленных из него трубопроводов
- Плотность ПЭ 100 выше, чем ПЭ 80, что позволяет изготавливать трубы на расчетное давление при меньшей толщине стенки;
- Пропускная способность трубы из ПЭ 100 на 20% выше, чем у трубы из ПЭ 80 того же номинального диаметра, а потери давления на 30% меньше;
- Труба из ПЭ 100 (выдерживающая тоже давление, что и труба из ПЭ80) имеет погонный вес на 20% ниже, чем труба из ПЭ 80, что позволяет экономить на затратах на транспортировку и монтаж трубопроводов
- Кроме высокой прочности, ПЭ 100 обладает очень высокими показателями стойкости по медленному и быстрому растрескиванию, превосходя по этому показателю ПЭ 80 в несколько раз;
- ПЭ 100 более морозоустойчив, а его стойкость к царапинам и другим поверхностным повреждениям выше, чем в ПЭ 80;
- Использование ПЭ 100 для производства труб большого диаметра позволяет в отдельных случаях значительно снизить материалоемкость труб, уменьшая наружный диаметр без потерь проходного сечения.
- ПЭ 80 в основном используется для производства труб маленького диаметра.

Описание полипропилена

Полипропилен – синтетический термопластичный неполярный полимер, принадлежащий к классу полиолефинов. Продукт полимеризации пропилена. Твердое вещество белого цвета. Выпускается в форме гомополимера и сополимеров, получаемых сополимеризацией пропилена и этилена в присутствии металлоорганических катализаторов при низком и среднем давлениях, в виде гранул стабилизированных, окрашенных или неокрашенных.
Обычное обозначение полипропилена на российском рынке – ПП, но могут встречаться и другие обозначения: РР (полипропилен), PP HO или PP homopolymer (полипропилен гомополимер), HIPP (высокоизотактический полипропилен гомополимер), РР-Х, PP-XMOD (сшитый полипропилен), PPCP или PP/Co или PP block-copolymer или PP impact copolymer (полипропилен блок-сополимер, блок-сополимер пропилена и этилена), PPМ (блок-сополимер пропилена и этилена с низким содержанием полиэтилена), PPR (блок-сополимер пропилена и этилена со средним содержанием полиэтилена), PPU (блок-сополимер пропилена и этилена с высоким содержанием полиэтилена), PPH (блок-сополимер пропилена и этилена с очень высоким содержанием полиэтилена), PP random copolymer (статистический сополимер пропилена и этилена), PP-EPDM или PP/EP (смесь полипропилена и тройного сополимера этилена, пропилена и диена), EPP (вспенивающийся полипропилен), EMPP (полипропилен, модифицированный каучуком), mРР (металлоценовый полипропилен).
Условное обозначение отечественного полипропилена и сополимеров пропилена, выпускаемых в соответствии с ГОСТ 26996-86, состоит из названия материала «полипропилен» или «сополимер» и пяти цифр. Первая цифра 2 или 0 указывает на то, что процесс полимеризации протекает на комплексных металлорганических катализаторах при низком или среднем давлении соответственно. Вторая цифра указывает вид материала: 1 – полипропилен; 2 – сополимер пропилена. Три последующие цифры обозначают десятикратное значение показателя текучести расплава. Далее через тире указывают номер рецептуры стабилизации, затем сорт и обозначение стандарта, в соответствии с которым изготавливается полипропилен и его сополимеры.
Пример условного обозначения полипропилена марки 21020, стабилизированного по рецептуре 02, 1-го сорта: Полипропилен 21020-02, сорт 1, ГОСТ 26996-86.
При выпуске окрашенного полипропилена или сополимера в обозначении дополнительным словом указывают цвет и трехзначное число, обозначающее номер рецептуры окрашивания.
Пример условного обозначения полипропилена марки 21030, стабилизированного по рецептуре 06, окрашенного в красный цвет по рецептуре 105, 1-го сорта: Полипропилен 21030-06, красный, рец. 105, сорт 1, ГОСТ 26996-86.
Исходя из условного обозначения полипропилена, разделив число из трех последних цифр в марке полипропилена на 10, можно найти ПТР и определить наиболее подходящий способ переработки конкретной марки ПП. ПТР < 1 - экструзия; ПТР от 2,5 до 4 - экструзия с раздувом, ПТР 3 и более - литье под давлением.
Марки полипропилена и сополимеров пропилена устанавливаются в зависимости от способа их получения, свойств и назначения.
В соответствии с ГОСТ 26996-86 полипропилен низкого давления включает в себя одиннадцать марок: 21003, 21007, 21012, 21015, 21020, 21030, 21060, 21100, 21130, 21180, 21230; полипропилен среднего давления включает в себя четыре марки: 01003, 01005, 01010, 01020; сополимеры полипропилена низкого давления включает в себя три марки: 22007, 22015, 22030.
Но на рынке присутствуют и другие марки полипропилена, поскольку большинство производителей работает согласно собственным ТУ.

Труба полиэтиленовая SDR

Полиэтиленовые трубы вторглись на трубопроводный рынок относительно недавно, но уже уверенно теснят своих стальных конкурентов.

Этот новый вид труб сделан из полиэтилена низкого давления, и их производство регулируется стандартами ГОСТ-18599-2001. Множество достоинств подобных труб привлекают строителей и заказчиков трубопроводов по всему миру.

Разнообразие полиэтиленовых труб SDR столь велико, что они могут использоваться практически во всех сферах, где возможно применение трубопроводного оснащения. Диаметр полиэтиленовых труб SDR может колебаться от 32 до 1200 мм.

Аббревиатура SDR в названии трубы расшифровывается как – стандартное размерное отношение. Оно определяет соотношение наружного диаметра трубы к толщине её стенки. Значение SDR всегда указывается в маркировке трубы.

Подобная единица крайне удобна, и о многом говорит опытному человеку, в случаях необходимости подбора труб под требуемое рабочее давление. К примеру, труба марки ПЭ 100 для водопровода, с маркировкой SDR 17, рассчитана для давления в 1 МПа, а труба ПЭ 80 с SDR 26 для давления в два раза меньшего, при этом данные не зависят от диаметра труб.

Но если труба предназначена для других нужд, в частности для газопроводов, то значение SDR будет уже другим. Газ, как объект повышенной опасности, нуждается в трубах с более высоким коэффициентом запаса прочности. И при расчете этот запас закладывается гораздо выше, чем для водопровода.

Полиэтиленовые трубы SDR обладают рядом достоинств по сравнению со стальными. Например, они вдвое долговечней, коррозийно устойчивей, они не нуждаются в ремонте и у них повышенная пропускная способность по сравнению со всеми остальными (до 5-8%). Замерзшая в таких трубах вода не вредит им, а способность к растяжению до 7% своей длинны, дает возможность переносить землетрясения и осадку дома с большей легкостью, чем стальные трубы. Полиэтиленовые трубы SDR токсикологически и бактериологически безопасны. Эти трубы вдвое, а то и вчетверо легче стальных аналогов.

Как видно из вышеперечисленного, выбор многих потребителей полиэтиленовых труб понятен и очевиден.

Технологическая схема печати на пленках

                               Технологическая схема печати на пленках            
Полиэтилен, не содержащий полярных групп, не обладает сродством к печатным краскам (они быстро осыпаются), плохо воспринимает печать. В промышленности применяют несколько способов активирования поверхности ПЭ пленок для нанесения на них печати. Наиболее принят способ оксидации под действием коронного разряда, образующегося в поле высокого напряжения и вызывающего озонирование воздуха. Бомбардировка ПЭ электронами в присутствии озона повышает полярность молекул поверхностного слоя в результате образования кислородсодержащих групп.

 Эффект активирования усиливается, когда печать наносится на «свежую» поверхность, поэтому устройство для активирования пленок часто встраивают в печатную машину (рис. 1). Пленка с размоточного узла переходит на обработку (с одной стороны) коронным разрядом, после чего на эту поверхность наносится рисунок. Пленка проходит последовательно через несколько печатных узлов, каждый из которых наносит элементы рисунка одного определенного цвета.

                                               

Рис. 1. Схема нанесения на ПЭ пленки многоцветного рисунка:
1 - размоточное устройство; 2 - компенсатор; 3 - узел расправления и оксидации пленки; 4 - печатный узел; 5 - насос; 6 - камера для подсушки краски; 7 - ванна с краской; 8 - обрезиненный валик; 9 - гравированный наносный вал; 10 - прижимной вал; 11 - сушильная камера; 12 - намоточное устройство.

Регулирование и совмещение рисунка вдоль и поперек полотна достигаются с помощью специального устройства, имеющегося в каждом печатном узле, которое смещает печатный вал в любом поперечном направлении и синхронизирует его вращение с вращением остальных валов машины. Постоянство состава печатной краски в ванне каждого узла обеспечивает ее циркуляция с помощью насоса; точность калибрования слоя краски, переносимого на печатный вал, создается стальным ножом, отсекающим ее избыток. Вал последнего узла иногда бывает гладким; он предназначен для нанесения лакового раствора, придающего глянцевитость и сочность краскам, защищающего рисунок от повреждений. После высушивания пленку можно тиснить горячим валом.

Некоторые экструзионные агрегаты комплектуются устройствами для активации в процессе получения пленок. Рукав пленки при этом не режут, а сматывают в рулоны небольшой ширины и отправляют на печатную машину со сменными резиновыми шаблонами для нанесения рисунка; шаблоны легко менять, так как они прикрепляются липкой лентой к поверхности гладкого вала.