Технологии

PERT рекомендуется для изготовления абсолютно любых труб для систем отопления и горячего и холодного водоснабжения.

Уникальность данных материалов заключается в том, что для получения хорошей долгосрочной гидростатической прочности при высоких температурах их не требуется сшивать. Это дает существенные преимущества при обработке в сравнении с системами из сшитого полиэтилена (PEX).

Введение

Трубы коммунального назначения можно описать как трубы для подачи горячей и/или холодной воды в напорных сетях нагрева и подачи питьевой воды в зданиях. К этому классу также относятся такие конечные области применения, как системы «талой воды» и «возврата тепла». Такие трубопро­ водные системы, как правило, работают под давлением от 2 до 10 бар при температурах до 70°С с аварийными температурами 95-100°С. Условия применения труб горячей воды различных классов / назначения (напольное панельное отопление, соединительные трубы батарей отопления и водопроводно-канализационные трубы) описываются в стандарте ISO 10508.

ПЭ для труб коммунального назначения

• В зданиях: для напорных систем подачи горячей и холодной воды
• Общие: для систем талой воды и возврата тепла
• Давление: 2 -10 Атм
• Температура: 20...110 С (температуры аварийной работы 95...100 С, термостабильность вплоть до 110 °С)
• Срок службы: минимум 50 лет
• Соответствие требованиям постановлений по питьевой воде

На европейском рынке труб коммунального назначения до недавнего времени традиционно доминировали трубы из меди и оцинкованной стали. За последние 25-30 лет ощутимое вторжение в данный сегмент совершили пластмассы. Хотя медь все еще является доминирующим материалом в большинстве частей света, потребление пластмасс для производства труб горячей воды оценивается в 120,000 тонн по всему миру, из которых половина приходится на Европу (50% доли рынка). Преимущество пластмасс заключается в том, что они не подвержены коррозии и обладают стойкостью ко многим химикатам. Они гибкие и легко монтируются (как «бесконечная» труба), герметичные за счет сварки плавлением и легкие по весу, что облегчает их транспортировку и работу с ними на месте.

Как правило, для производства труб коммунального назначения используются такие пластмассы, как РЕ (полиэтилен), PP - R (статистический со­полимер полипропилена), РВ (полибутен) и в меньшей степени C - PVC (хлорированный ПВХ). Тогда как PP - R , РВ и C - PVC обладают собственными хорошими высокотемпературными свойствами, РЕ не считался пригодным для данного сегмента рынка из-за ограничений по рабочим температурам.

Однако сшивание полиэтилена (РЕХ) позволило достичь желаемой длительной гидростатической прочности при высоких температурах. Лучшая гибкость и эластичность, высокая теплопроводность, хорошие экономические свойства и инертность, обеспечиваемые полиэтиленом, привели к быстрому росту популярности сшитого полиэтилена. Сейчас сшитый полиэтилен является распространеным пластическим материалом в сегменте производства труб для систем отопления и водоснабжения.

В данной публикации обсуждается разработка нового класса полиэтиленовых материалов (PERT) со значительно улучшенной долгосрочной прочностью при высоких температурах без необходимости сшивания

Принципы разработки нового продукта

Основные успехи были достигнуты в понимании взаимосвязи структура-свойства полимеров ПЭ. Благодаря разработке улучшенной технологии и применению катализаторов можно контролировать внедрение и размещение со-мономера в основной цепочке полимера. Такая более высокая точность определения микрокристалличности полимера позволяет создавать новые комбинации рабочих характеристик. Теперь возможно по­лучение полимеров полиэтилена, сочетающих высокотемпературные рабочие характеристики с гибкостью или лучшей длительной текучестью для той или иной жесткости.

ПЭ компаунды DOWLEX для труб

• Сочетание новых рабочих характеристик достигается за счет молекулярной архитектуры
• Оптимизация концентрации поперечных цепочек
• Контроль внедрения сомономера в основную цепочку полимера: кристаллическая микроструктура

Ключевую роль в определении характеристик долгосрочной пластической ползучести играют поперечные (связующие) цепочки. На Рисунке 3 показано, как образуются эти цепочки. Слева показана кристаллическая структура линейного полиэтилена без боковых цепочек или с короткими ответвлениями. Полимерная цепочка складывается и образует слоистую кристаллическую структуру. При ведении со-мономеров в структуре полимера создаются несовершенства из-за внедрения коротких боковых цепочек. Гексиловая боковая группа из со-мономера октена слишком большая для внедрения в слоистую кристаллическую структуру, и полимерная цепочка выталкивается из кристалла. Теперь, когда эта цепочка внедряется в другой кристалл, образуется боковая цепочка.

Рисунок 3. Влияние микроструктуры полимера на процесс кристаллизации