что такое пенопропилен как выглядит
Полипропиленовые трубы: описание,виды,фото.монтаж,свойства,маркировка
Строительная индустрия непрерывно развивается, применяются новые технологии и материалы. Одним из таких высокотехнологичных материалов является полипропилен. На сегодняшний день существуют различные виды полипропиленовых труб. Их применяют для монтажа трубопроводов, с их помощью осуществляют подачу воды, полив, дренаж, обустраивают вентиляцию административных и жилых домов, а также производят транспортировку теплоносителей, агрессивных жидкостей, сжатого воздуха.
Какими свойствами обладают различные виды полипропиленовых труб
Полипропилен является термопластичным синтетическим неполярным полимером. Метод полимеризации с использованием катализатора Циглера-Натта был изобретен в 1957 году, и с тех пор было налажено производство продукции, имеющей изотактическое строение, характеризующееся высокопрочностью, теплостойкостью и большой степенью кристалличности.
Полипропилен является материалом, устойчивым к воздействию кислотных, щелочных и соляных растворов, а также иных неорганических веществ. Он не впитывает жидкость, сохраняет свои электроизоляционные свойства в большом спектре температур.
На основе полипропилена получают различные модифицированные материалы, такие как термопласт, высокопрочный пластик и другую экологически чистую продукцию. Переработка и утилизация представляют собой технологичный процесс, за счет чего полипропилен активно вытесняет изделия из других видов пластмасс с мирового рынка.
Огромное количество изделий, которые пользуются популярностью на рынке на сегодняшний день, изготавливают на основе листового пропилена. Для производства данного материала используют метод экструзии. В зависимости от оттенка, гладкости и других факторов листы подразделяют на два класса. Их используют для производства трубопроводных систем, соединяя между собой разными способами, одним из которых является сварка.
Разновидности полипропиленовых труб
Полипропилен (принятое международное обозначение — РР уже достаточно давно применяют для изготовления труб в качестве базового материала. Однако, только разработка современных технологий позволила получать такие изделия, которые могут быть использованы для систем горячего водоснабжения и отопления.
Сам по себе полипропилен отличается выраженной инертностью к химическому воздействию возможной жидкой среды теплоносителя. Однако, по термостойкости и прочности различные типы могут существенно разниться между собой.
Так, трубы из этого материала разделяют на три основных типа, имеющих свои обозначения:
Тем не менее, основная сфера применения РР-В — иная. Чаще всего такие трубы идут на канализационные системы, так как материал, из которого они изготовлены, имеет достаточную для этой области степень ударной вязкости и термостойкости.
РРR — трубы, которые наиболее широко применяются в бытовых условиях, так как имеют выраженную стойкость к внутреннему давлению и к температурным перепадам.
| Тип полипропиленовых труб | Номинальное рабочее давление | Сфера использования труб | |
|---|---|---|---|
Каждый их типов труб выпускается в достаточно широком диапазоне диаметров, внутренних и внешних: от которого зависит и толщина стенок
Естественно, значения диаметров и толщины стенок напрямую влияют на стойкость труб к температурам и давлению, что, в принципе, предопределяет и длительность возможной их эксплуатации в тех или иных условиях:
Данные, приведенные в таблицах — это результат длительных испытательных мероприятий труб в различных условиях, которые даже теоретически могут возникнуть в процессе их эксплуатации, поэтому стоит взять их на вооружение в процессе выбора необходимого материала.
Полипропиленовые трубы могут иметь разный цвет, но при их выборе на него не стоит обращать особого внимания (возможно, только лишь с эстетической точки зрения) так как внешний окрас никак не определяет характеристик изделий и не влияет на их качества.
На поверхность некоторых труб может наноситься красная или синяя полоса — она служит определенным сигнализатором о предназначении конкретного типа. Так, синий цвет наносится на трубы холодного водоснабжения, а красный говорит о способности изделий выдерживать повышенные температуры в системе ГВС или отопительном контуре.
Приобретая трубы, обязательно обращайте внимание на их маркировку
На трубы, помимо цветных полос, наносится буквенная маркировка, которая говорит о характеристиках и предназначенности их для установки в определенные системы водоснабжения или отопления, и на нее также обязательно нужно обратить внимание. Значение маркировочных показателей соответствует информации, приведенной в таблицах.
Маркировка полипропиленовых труб
При выборе полипропиленовых труб помимо типа PP и наличия армирования в маркировке необходимо также смотреть на максимальное рабочее давление. По ГОСТ этот параметр обозначается PN и цифрой от 10 до 25.
Маркировка полипропиленовых труб
В зависимости от этого обозначения трубы PPR различаются следующим образом:
Кратковременно та или иная PPR труба для водопровода превышение указанных температур перенести способна. Но при длительном сверхнормативном нагреве она начнет постепенно разрушаться. И в итоге заявляемый производителями срок ее службы в полвека будет существенно снижен.
Время сварки и нагрева полипропиленовых труб
Основные диаметры труб по ГОСТ
Диаметр в маркировке водопроводных труб из PPR указывается наружный. Причем чем он больше и выше PN, тем толще трубная стенка. Изделия в 16–20 мм применяются для разводки водопровода по квартире и коттеджу. 25–32 мм – это для стояка. Варианты большего диаметра предназначены для трубопроводов в многоэтажных зданиях, магистральных сетей и канализации.
Как правильно рассчитать диаметр трубы исходя из ее предназначения
Алюминиевое армирование
Различают сплошное и перфорированное армирование алюминиевой фольгой.
Сплошное армирование алюминиевой фольгой является наиболее экономичным вариантом армированной трубы.
При этом тонкий слой алюминия находится между слоями пропилена, за счет чего существенно усиливается конструкция трубы. Но такие виды изделий, как, впрочем, и другие, отличаются рядом ограничений в эксплуатации:
Под алюминиевой перфорацией подразумевается сетка с маленькими отверстиями. В процессе экструдирования полипропиленовых труб вязкий материал попадает в перфорацию, обеспечивая тем самым сцепление полимера и металла.
Благодаря армированию алюминием существенно понижается коэффициент теплового расширения. Тем не менее при этом могут возникнуть некоторые затруднения в процессе монтажа инженерных систем. При раструбной сварке предварительно удаляют алюминиевую оболочку и внешний слой полимера, а также зачищают трубу на величину, которая соответствует глубине ее вхождения в фитинг.
Различают виды полипропиленовых труб, которые не требуют удаления внешнего слоя в процессе монтажа. Они, в свою очередь, также отличаются некоторыми недостатками:
Армирование стекловолокном
Виды труб с маркировкой PPR-FB-PPR состоят из двух слоев полипропилена, между которыми располагается стекловолокно, поэтому данное изделие называют «стеклопластиковой» трубой.
Труба, армированная стекловолокном, выгодно отличается от изделия с алюминиевым армированием:
Минус стеклопластиковой трубы заключается в том, что ее термическое расширение на 6 % превосходит подобные показатели изделий с алюминиевым армированием.
Внутреннее армирование полипропиленом
Данные виды изделий по сути представляют собой металлопластиковые трубы, внешний слой которых выполнен из полипропилена. Такие трубы отличаются устойчивостью к высоким температурам.
Недостатки данного вида полипропиленовых труб характеризуются:
Металлополимерные полипропиленовые трубы
Современные виды полипропиленовых труб отличаются классической пятислойной металлополимерной конструкцией, изображенной ниже на рисунке:
Данный вид полипропиленовых труб применяется для систем подачи воды и отопительных систем.
Современные полипропиленовые изделия имеют многослойную конструкцию, так же как и металлопластиковые изделия. Отличие заключается только в том, что для классической металлопластиковой трубы используют PEX или PE-RT полиэтилен в качестве полимера, а не полипропилен.
Ниже представлена небольшая таблица, которая поможет вам разобраться в технических характеристиках всех видов полипропиленовых труб и в особенностях их применения:
| Виды армирования | Технические характеристики | ||||
| Максимальная температура, °С | Минимальная температура, °С | Термическое расширение, деформация | Максимальное давление, атм | Сфера применения | |
| Цельный алюминий | 60 | 5 | Среднее | 1 | Система холодного водоснабжения |
| Перфорированный алюминий | 70 | 10 | Среднее | 1.5 | Отопление открытого типа |
| Стекловолокно | 90 | 20 | Низкое | 2 | Система горячего водоснабжения, отопление, теплый пол |
| Композит | 95 | 20-30 | Отсутствует | 2,5–3 | Любая |
ПРОИЗВОДИТЕЛИ ПОЛИПРОПИЛЕНОВЫХ ТРУБ
Отечественные и зарубежные производители предлагают широкий выбор труб из полипропилена высокого качества. Причем продукция российских концернов (Valtec, Про Аква) не уступает иностранным маркам.
| Производитель | Материал полипропилена | Рабочая температура, ºC | Рабочее давление, бар | Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Срок службы, лет |
| Valtec (Россия) | PPR | 70-95 | 9-25 | 20-110 | 2,8 — 8,3 | 50 |
| BANNINGER (Германия) | РР-RST, РР-RCT, РР-RCT, РР-R CT | -10 +95 | 0-10 | 20-110 | 2,3-15 | 50 |
| Экопластик FIBER (Нидерланды) | PP-RCT | до +70 | 6-35 | 20-125 | 2,5-4.0 | 50 |
| Про Аква (Россия) | РР-R | -10 +100 | 0-10 | 20-125 | 3,4-20,8 | 50 |
В нашей компании вы сможете заказать продукцию фирмы Valtec. Она находит применение при проведении наружных и внутренних коммуникаций, обладает оптимальным сочетанием цены и качества. Являясь официальным дистрибьютором данного российско-итальянского производителя, мы имеем возможность предлагать вам ПП-трубы и фитинги Valtec по более выгодной стоимости, чем конкуренты.
Характеристики ППР труб и область применения
Каждое ППР изделие имеет маркировку, в которой зашифрованы данные о диаметре и толщине стенки, рабочем давлении, классе эксплуатации, материале трубы и многое другое.
Существует несколько модификаций полипропилена, каждый из которых имеет свои особенности эксплуатации:
Для холодного водоснабжения и подачи питьевой воды достаточно использовать трубы PN10 из гомополимера, так как низкая температурная среда практически не вызывает линейного расширения, а давление в бытовом трубопроводе ниже 1 МПа.
В отопительных системах и для подачи горячей воды желательно устанавливать армированные трубы со стекловолокном или алюминиевой фольгой (базальтовое волокно только недавно появилось на трубном рынке и еще не завоевало большой популярности).
Армирование в горячем водоводе необходимо, так как сдерживает линейное расширение полипропилена и предотвращает деформацию труб. Изделия с алюминиевым слоем можно использовать в любых условиях, так как металлическая фольга обеспечивает дополнительную жесткость, при этом практически не увеличивает наружный диаметр. Стекловолокно лучше использовать в помещениях.
Важно! Если участок трубопровода будет проходить по открытому воздуху, требуется обеспечить ему защиту от ультрафиолетовых лучей. Идеальным решением будет использование пенополиуретановой скорлупы.
Основные побудительные причины выбрать для контура отопления полипропиленовые трубы
Причины, которые, по сути, являются достоинствами полипропиленовых труб, заключаются в следующем:
Итак, полипропиленовые трубы с армирующим алюминиевым слоем отлично подходят для отопительных контуров автономной и центральной системы. Кроме того, монтаж этого материала достаточно прост и посилен даже для людей, не имеющих никакого опыта в подобной работе. После нескольких проведенных тренировок монтажу отдельных узлов, процесс сборки и всего контура вполне можно провести собственными силами.
Какие ППР трубы более удобны в монтаже
Проще и быстрее всего устанавливать, конечно, однослойные полипропиленовые трубы. Для монтажа достаточно:
Все о листовом полипропилене
Цветной пластик листовой полипропилен (или в сокращении ПП) изготавливают посредством технологии полимеризации пропилена. Используются при этом металлокомплексные катализаторы. Технология создания ПП похожа на метод производства полиэтилена низкого давления. Сегодня, для придания дополнительных специфических свойств в полипропилен добавляют определенные стабилизаторы.
Готовый лист полипропилена изготавливается из белых гранул или порошка, спрессованного в цельное листовое полотно и окрашенного. Однако, купить полипропилен можно и неокрашенный. В любом случае качество этого материала будет зависеть от состава порошка и дополнительных добавок. Не менее важно соблюдение общего режима производства.
Производство листового полипропилена
Полипропилен применяется повсеместно во всех сферах производства. Данная разновидность относится к термопластичному полимеру пропена, что означает превосходство над полиэтиленом по многим характеристикам. Листовой полипропилен получается в виде полотен – менее плотных, но гораздо более термостойких и твердых. Приятный при прикосновении и гигиеничный материал уже вытесняет другие стандартные и дорогостоящие аналоги.
Свойства полипропилена
Листовой полипропилен – материал, обладающий доступной стоимостью и рядом незаменимых, для ряда промышленных отраслей, свойств:
Полипропилен
| Полипропилен | |
 | |
 | |
 Международный знак вторичной переработки для полипропилена | |
| Общие | |
|---|---|
| Сокращения | ПП, PP |
| Химическая формула | ( C 3 H 6)n |
| Физические свойства | |
| Плотность | 0,92-0,93 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Температура плавления | 130–171 °C |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 9003-07-0 |
Полипропилен (ПП) — это термопластичный полимер пропилена (пропена).
Содержание
Получение
Полипропилен получают полимеризацией пропилена в присутствии металлокомплексных катализаторов, например, катализаторов Циглера—Натта (например, смесь TiCl4 и AlR3):
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 строение
По типу молекулярной структуры можно выделить три основных типа: изотактический, синдиотактический и атактический. Изотактическая и синдиотактическая молекулярные структуры могут характеризоваться разной степенью совершенства пространственной регулярности. Стереоизомеры полипропилена существенно различаются по механическим, физическим и химическим свойствам. Атактический полипропилен представляет собой каучукоподобный материал с высокой текучестью, температурой плавления — около 80°С, плотностью — 850 кг/м3, хорошей растворимостью в диэтиловом эфире. Изотактический полипропилен по своим свойствам выгодно отличается от атактического, а именно: он обладает высоким модулем упругости, большей плотностью — 910 кг/м3, высокой температурой плавления — 165—170°С и лучшей стойкостью к действию химических реагентов. Стереоблокполимер полипропилена при исследовании с помощью рентгеновских лучей обнаруживает определенную кристалличность, которая не может быть такой же полной, как у чисто изотактических фракций, поскольку атактические участки вызывают нарушение в кристаллической решетке. Изотактический и синдиотактический образуются случайным образом;
Физико-механические свойства
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:
| Плотность, г/см 3 | 0,90—0,91 |
| Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см² | 250—400 |
| Относительное удлинение при разрыве, % | 200—800 |
| Модуль упругости при изгибе, кгс | 6700—11900 |
| Предел текучести при растяжении, кгс/см² | 250—350 |
| Относительно удлинение при пределе текучести, % | 10—20 |
| Ударная вязкость с надрезом, кгс·см/см 2 | 33—80 |
| Твердость по Бринеллю, кгс/мм 2 | 6,0—6,5 |
Физико-механические свойства полипропилена разных марок приведены в таблице:
| Показатели / марка | 01П10/002 | 02П10/003 | 03П10/005 | 04П10/010 | 05П10/020 | 06П10/040 | 07П10/080 | 08П10/080 | 09П10/200 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Насыпная плотность, кг/л, не менее | 0,47 | 0,47 | 0,47 | 0,47 | 0,47 | 0,47 | 0,47 | 0,47 | 0,47 |
| Показатель текучести расплава, г/10 мин | ≤0 | 0,2—0,4 | 0,4—0,7 | 0,7—1,2 | 1,2—3,5 | 3—6 | 5—15 | 5—15 | 15—25 |
| Относительное удлинение при разрыве, %, не менее | 600 | 500 | 400 | 300 | 300 | — | — | — | — |
| Предел текучести при разрыве, кгс/см², не менее | 260 | 280 | 270 | 260 | 260 | — | — | — | — |
| Стойкость к растрескиванию, ч, не менее | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | — | — | — | — |
| Характеристическая вязкость в декалине при 135 °C, 100 мл/г | — | — | — | — | — | 2,0—2,4 | 1,5—2,0 | 1,5—2,0 | 0,5—15 |
| Содержание изотактической фракции, не менее | — | — | — | — | — | 95 | 93 | 95 | 93 |
| Содержание атактической фракции, не более | — | — | — | — | — | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| Морозостойкость, °C, не ниже | -5 | -5 | -5 | — | — | — | — | — | — |
Химические свойства
Полипропилен химически стойкий материал. Заметное воздействие на него оказывают только сильные окислители — хлорсульфоновая кислота, дымящая азотная кислота, галогены, олеум. Концентрированная 58%-ная серная кислота и 30%-ная перекись водорода при комнатной температуре действуют незначительно. Продолжительный контакт с этими реагентами при 60 °C и выше приводит к деструкции полипропилена.
В органических растворителях полипропилен при комнатной температуре незначительно набухает. Выше 100 °C он растворяется в ароматических углеводородах, таких, как бензол, толуол. Данные о стойкости полипропилена к воздействию некоторых химических реагентов приведены в таблице.
| Среда | Температура, °C | Изменение массы, % | Примечание |
|---|---|---|---|
| Продолжительность выдержки образца в среде реагента 7 суток | |||
| Азотная кислота, 50%-ная | 70 | -0,1 | Образец растрескивается |
| Натр едкий, 40%-ный | 70 | Незначительное | |
| 90 | |||
| Соляная кислота, конц. | 70 | +0,3 | |
| 90 | +0,5 | ||
| Продолжительность выдержки образца в среде реагента 30 суток | |||
| Азотная кислота, 94%-ная | 20 | -0,2 | Образец хрупкий |
| Ацетон | 20 | +2,0 | |
| Бензин | 20 | +13,2 | |
| Бензол | 20 | +12,5 | |
| Едкий натр, 40%-ный | 20 | Незначительное | |
| Минеральное масло | 20 | +0,3 | |
| Оливковое масло | 20 | +0,1 | |
| Серная кислота,80%-ная | 20 | Незначительное | Слабое окрашивание |
| Серная кислота,98%-ная | 20 | >> | |
| Соляная кислота, конц. | 20 | +0,2 | |
| Трансформаторное масло | 20 | +0,2 | |
Вследствие наличия третичных углеродных атомов полипропилен более чувствителен к действию кислорода, особенно при воздействии ультрафиолета и повышенных температурах. Этим и объясняется значительно большая склонность полипропилена к старению по сравнению с полиэтиленом. Старение полипропилена протекает с более высокими скоростями и сопровождается резким ухудшением его механических свойств. Поэтому полипропилен применяется только в стабилизированном виде. Стабилизаторы предохраняют полипропилен от разрушения как в процессе переработки, так и во время эксплуатации. Полипропилен меньше, чем полиэтилен подвержен растрескиванию под воздействием агрессивных сред. Он успешно выдерживает стандартные испытания на растрескивание под напряжением, проводимые в самых разнообразных средах. Стойкость к растрескиванию в 20%-ном водном растворе эмульгатора ОП-7 при 50 °C для полипропилена с показателем текучести расплава 0,5—2,0 г/10 мин, находящегося в напряженном состоянии, более 2000 ч.
Полипропилен — водостойкий материал. Даже после длительного контакта с водой в течение 6 месяцев (при комнатной температуре) водопоглощение полипропилена составляет менее 0,5 %, а при 60ºС — менее 2 %.
Теплофизические свойства
Полипропилен имеет более высокую температуру плавления, чем полиэтилен, и соответственно более высокую температуру разложения. Чистый изотактический полипропилен плавится при 176 °C. Максимальная температура эксплуатации полипропилена 120—140ºС. Все изделия из полипропилена выдерживают кипячение, и могут подвергаться стерилизации паром без какого-либо изменения их формы или механических свойств.
Превосходя полиэтилен по теплостойкости, полипропилен уступает ему по морозостойкости. Его температура хрупкости (морозостойкости) колеблется от −5 до −15ºС. Морозостойкость можно повысить введением в макромолекулу изотактического полипропилена звеньев этилена (например, при сополимеризации пропилена с этиленом).
Показатели основных теплофизических свойств полипропилена приведены в таблице:
| Температура плавления, °C | 160—170 |
| Теплостойкость по методу НИИПП, °C | 160 |
| Удельная теплоёмкость (от 20 до 60ºС), кал/(г·°C) | 0,46 |
| Термический коэффициент линейного расширения (от 20 до 100 °C), 1/°C | 1,1·10 −4 |
| Температура хрупкости, °C | От −5 до −15 |
Электрические свойства
Показатели электрических свойств полипропилена приведены в таблице:
| Удельное объёмное электрическое сопротивление, Ом·см | 10 16 —10 17 |
| Диэлектрическая проницаемость при 10 6 Гц | 2,2 |
| Тангенс угла диэлектрических потерь при 10 6 Гц | 2·10 −4 —5·10 −5 |
| Электрическая прочность (толщина образца 1 мм), кВ/мм | 30—40 |
Переработка
Основные способы переработки — формование методами экструзии, вакуум- и пневмоформования, экструзионно-выдувного, инжекционно-выдувного, инжекционного, компрессионного формования, литье под давлением.
Применение
Материал для производства плёнок (особенно упаковочных), мешков, тары, труб, деталей технической аппаратуры, предметов домашнего обихода, нетканых материалов и др.; электроизоляционный материал, в строительстве для вибро- и шумоизоляции межэтажных перекрытий в системах «плавающий пол». При сополимеризации пропилена с этиленом получают некристаллизующиеся сополимеры, которые проявляют свойства каучука, отличающиеся повышенной химической стойкостью и сопротивлением старению. Для вибро- и теплоизоляции также широко применяется пенополипропилен (ППП). Близок по характеристикам к пенополиэтилену. Также встречаются декоративные экструзионные профили из ППП, заменяющие пенополистирол. Атактический полипропилен используют для изготовления строительных клеев, замазок, уплотняющих мастик, дорожных покрытий и липких пленок.