Свойства материала для изготовления трубы «Электрокор»

Полиэтилен.

Для производства труб «Электрокор» используется полиэтилен трубных марок, которые соответствуют ТУ 2248-013-73011750-2013 и обладают следующими свойствами.

Наименование показателя	Значение	Метод испытания
1 Стойкость при постоянном внутреннем давлении при 80 ºС, ч, не менее	При начальном напряжении в стенке трубы 3,9 МПа 165	ГОСТ 24157
2 Стойкость при постоянном внутреннем давлении при 80 ºС, ч, не менее	При начальном напряжении в стенке трубы 2,8 МПа 1000	ГОСТ 24157
3 Показатель текучести расплава при 190 ºС и 5 кгс, г/10 мин, не более	1,6	ГОСТ 11645
4 Термостабильность при 200 ºС, мин, не менее	20	ГОСТ Р 50838
5 Плотность, кг/м3, не менее	950	ГОСТ 16338
6 Массовая доля технического углерода , % масс	2,0 -2,5	ГОСТ 26311
7 Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 106 Гц, не более	0,003	ГОСТ 22372

В настоящее время применяются марки полиэтилена низкого давления ( трубных марок): ПЭ 63, ПЭ 80, ПЭ 100 (где цифра обозначает увеличенное в 10 раз MRS, например для ПЭ 100 – 10 МПа).

Производимые трубные марки полиэтилена характеризуются минимальной длительной прочностью (MRS) – напряжением, характеризующим прочностные и деформационные свойства материала. Значение MRS получают по результатам испытаний гладких труб на стойкость к внутреннему гидростатическом у давлению при температуре 20°С, которые экстраполируются на предполагаемый срок службы трубы 50 лет.

ПЭНД – эластичный полупрозрачный материал кристаллической структуры, имеющий отличную стойкость и высокую упругость расплава.

Полиэтилен низкого давления производят двумя способами: газофазный и суспензионный. Производство полиэтилена низкого давления (ПНД) суспензионным методом происходит благодаря металлоорганическим катализаторам, а газофазным методом – использованию носителя и таких же катализаторов. Наибольшей популярностью пользуются металлоорганические катализаторы в виде смесей на основе алюминия или титана. Плотность полиэтилена низкого давления достаточно высокая, так как при производстве давление ниже 0,1-2 МПа, а температурный промежуток варьируется от 120 до 150 градусов Цельсия. Поэтому ПНД еще называют полиэтиленом высокой плотности. Стоит заметить, что данный продукт отличается сильной межмолекулярной связью и кристалличностью. А также является экологически чистым и полностью сертифицированным.

За счет высокой кристалличности ПНД характеризуется повышенной жесткостью( предел текучести при растяжении – до 30 МПа) при сохранении ударопрочности.

На данный момент в производстве труб применяются в основном трубы из ПЭ-63, ПЭ-80 и ПЭ-100, а также PEX . Они применяются, как правило, для водоснабжения при различных номинальных значениях давления в системе.

У ПЭ 63 есть существенные недостатки, такие как низкая стойкость к растрескиванию и резкое снижение прочностных свойств при длительной эксплуатации под давлением. Но, впрочем, эти недостатки нивелируются при использовании его в качестве материала для труб систем водоотведения.

ПЭ 80 в отличие от ПЭ 63 имеет улучшенные показатели стойкости к медленному распространению трещин. В то же время значения скорости быстрого распространения трещин у этих двух марок полиэтилена близки.

Применение ПЭ 100 для труб систем водоотведения не целесообразно из-за более высокой стоимости полимерного материала и комплекса свойств, преимущества которого наиболее полно реализуются в трубах для газовых сетей.

В ходе выбора материала для труб необходимо исследовать весь комплекс свойств материала, но обычно наиболее показательным является критерий длительной прочности.

В нашем случае значения возможного давления внутри двухслойной гофрированной трубы малы, поэтому в качестве основного полимерного материала можно использовать ПЭ 63, как достаточно дешевый, и в то же время обеспечивающий необходимые технологические и эксплуатационные свойства трубы (прежде всего кольцевую жесткость). При этом из ПЭ 63 можно изготавливать как внутренний, так и внешний слои гофрированной трубы. При отсутствии ПЭ 63 можно использовать ПЭ 80.

При намотке труб из ПЭНД повышенная жесткость играет отрицательную роль. При намотке трубы на стандартную бухту происходит растрескивание. Это вынуждает нас искать новые модификации труб. Одним из возможных вариантов является получение многослойной трубы.

В качестве материала для внутреннего слоя возможно использование ПВД.

Сделай заключение. Укажи недостатки. Подведи к идеи почему мы хотим попробовать другие марки!!!!

ПВД.

Полиэтилен высокого давления (ПВД) или низкой плотности (ПНП) - это эластичный мягкий материал, который получают при полимеризации этилена в автоклаве или трубчатом реакторе. Особенностью структуры полиэтилена ПВД является большое количество длинных и коротких ответвлений, не позволяющих молекулам с высокой молекулярной массой создавать кристаллическую структуру. Связи поэтому между ними не сильные, а это говорит о том, что полиэтилен имеет невысокую устойчивость на разрыв и повышенную пластичность, а также высокую текучесть в расплаве.

Полипропилен

Согласно ГОСТ Р 54475-2011 «Трубы полимерные со структурированной стенкой и фасонные части к ним для систем наружной канализации» трубы изготавливаются из полипропилена, соответствующего характеристикам, приведенным в таблице .

Таблица

Наименование показателя	Значение	Метод испытания
1 Стойкость при постоянном внутреннем давлении при 80 ºС, ч, не менее	При начальном напряжении в стенке трубы 3,9 МПа 140	ГОСТ 24157
2 Стойкость при постоянном внутреннем давлении при 80 ºС, ч, не менее	При начальном напряжении в стенке трубы 2,8 МПа 1000	ГОСТ 24157
3 Показатель текучести расплава при 190 ºС и 5 кгс, г/10 мин, не более	1,5	ГОСТ 11645
4 Термостабильность при 200 ºС, мин, не менее	8	ГОСТ Р 50838
5 Плотность, кг/м3, не менее	950	ГОСТ 16338
6 Массовая доля технического углерода , % масс	2,0 -2,5	ГОСТ 26311
7 Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 106 Гц, не более	0,003	ГОСТ 22372

На данный момент в производстве труб вне зависимости от их наружного диаметра используются: гомополимер полипропилена PP-H с минимальной длительной прочностью MRS не менее 10,0 Мпа, блоксополимер полипропилена PP-B с минимальной длительной прочностью MRS не менее 8,0 Мпа или рандомсополимера полипропилена PP-R.

На данный момент получение полипропилена происходит с использованием катализаторов Циглера-Натта. Получение таким способом позовляет получать полипропилен с изотактичностью до 95-98%. С увеличением изотактичности повышается скорость кристалличности, модуль упругости, жесткость и прозрачность и понижается ударная вязкость и проницаемость.

За счет того, что у полипропилена более высокий модуль упругости, чем у полиэтилена, что позволяет достичь меньшего расхода материала на погонный метр трубы. Однако переработка в экструдере полипропилена заставляет конструировать шнеки по другому принципу. Также приходится выбирать двигатель с большим запасом момента вращения. Этого требует повышенная мощность работы по пластикации полипропилена.