Сшитый полиэтилен
Сшитый полиэтилен (или ПЕх (PEx), где х – не буква, а обозначение сшивки) – это полимер с модифицированной структурой молекулярных связей, основой которого является полимеризированный под высоким либо низким давлением этилен. Является наиболее плотным среди других полиэтиленовых материалов и имеет более высокие технические показатели. Используется для изготовления наиболее прочных полимерных изделий, выдерживающих различные нагрузки механического, химического либо геофизического происхождения. Кроме того, многие изделия являются устойчивыми к высоким температурам, что позволяет использовать его в соответствующих условиях.
Основные свойства
Свойства сшитого полиэтилена исходят из возможностей его полимерной основы и особенностей молекулярного строения.
Строение
Обычный полиэтилен состоит из крупных молекул с множеством свободных ответвлений, свободно «плавающих» в пространстве. Именно поэтому при множестве положительных свойств он все же является довольно мягким материалом, имеющим сравнительно низкую температуру плавления. Создатели сшитого полиэтилена смогли ликвидировать этот недостаток, укрепив структуру материала при сохранении его положительных характеристик.
Сшитый полиэтилен имеет широкоячеистую сетчатую структуру молекулярных связей. Она образована путем появления в молекулярной структуре полимера наряду с продольными соединениями еще и поперечных в виде цепочек из атомов водорода, объединяющих молекулы в трехмерную сетку. Отдельные нити полиэтилена, получаемые реакцией полимеризации, здесь крепко связаны между собой. Такая «ткань» имеет гораздо большую молекулярную плотность и больший удельный вес, а также намного прочнее «волокнистого» собрата как в механическом, так и в физико-химическом смысле.
Технические характеристики
Кроме высокой плотности и прочности, сшитый полиэтилен обладает рядом оригинальных свойств, благодаря которым полиэтиленовые изделия внедрились практически во все области деятельности современного человека. Сшивка молекул дала ему:
ИНТЕРЕСНО! Если разогретый предмет из сшитого полиэтилена каким-либо образом деформировать и остудить в деформированном состоянии, то он какое-то время будет сохранять новую форму. Но при последующем разогревании он будет стремиться восстановить равновесное состояние межмолекулярных связей, возвращая себе первоначальную форму.
Недостатки
Существенными недостатками сшитого полиэтилена являются следующие свойства:
Оба недостатка устранимы с помощью покрытия изделий защитными оболочками из других материалов либо нанесением слоя краски.
Производители
Одним из самых заметных на сегодня производителей труб из сшитого полиэтилена является бренд STOUT. Вся продукция производится на современном оборудовании в Европе на тех же заводах, где заказывают свой товар бренды премиум-сегмента.
Трубы STOUT существенно дешевле, но не уступают по качеству более дорогим: покупателю нет смысла переплачивать за громкое имя бренда. Клиент платит за качество и надежность, получая все это в полной мере. Изделия адаптированы для условий эксплуатации в нашей стране, монтаж легок и не занимает много времени.
Производство
Технологии сшивки
Сшивка полиэтилена проводится химическим либо физическим способом по одной из следующих технологий:
Сравнение свойств по типу сшивки
Сшитый полиэтилен, прошедший любую из названных технологий сшивки, получает упорядоченную сетчатую структуру, сходную по свойствам с кристаллической решеткой твердых веществ. Однако в каждом случае полученный материал имеет свои небольшие отличия:
ВНИМАНИЕ! Не всегда большой процент сшивки является определяющим показателем для выбора технологии. Например, изготовление термоусаживаемых трубок обычно ведется именно радиационным методом, так как в этом случае процент сшивки вполне достаточен, а производительность и экономичность способа выигрывают перед другими.
Область применения
Сшитый полиэтилен обладает универсальными свойствами как прочности, так и стойкости к различным разрушающим явлениям, включая высокую температуру. Именно поэтому область его применения охватывает все места, где требуются именно такие свойства:
Особенности сшитого полиэтилена для производства труб и сфера их применения
Трубы из сшитого полиэтилена являются хорошей альтернативой стальным коммуникациям в частном домостроительстве. Сшитый полиэтилен – это продукт высокотехнологических производств, когда усилиями ученых и производственников создаются материалы с уникальными свойствами. Полимерные коммуникации выдерживают нагрузки для водяной отопительной системы, они безопасны для водопровода, имеют большой срок службы.
Технические характеристики сшитого полиэтилена
Оптимальная температура эксплуатации в отопительных системах 90 градусов при 6 атмосферах рабочего давления. Эти параметры гарантируют срок службы трубопровода до 50 лет.
Обратите внимание! Для сравнения – обычный полиэтилен начинает деформироваться при температуре выше 40 градусов.
Обратите внимание! Полиэтиленовые трубы нельзя использовать при паровой системе отопления.
Технические характеристики трубы из сшитого полиэтилена минимального диаметра (16 мм):
Загорается сшитый полиэтилен при температуре около 400 градусов, при 200 градусах начинает плавиться.
Различают трехслойные трубы и пятислойные. Многослойность полиэтиленовых труб объясняется их неустойчивостью к ультрафиолетовому излучению и способностью пропускать кислород. Эксплуатация незащищенных труб на свету приводит к их быстрому износу. Способность пропускать кислород делает полиэтиленовые коммуникации опасными для стальных элементов. Кислород является сильнейшим окислителем и приводит к активной коррозии металлов.
Трехслойные трубы имеют следующее строение:
Пятислойные имеют два слоя клея, два (внутренний и внешний) слоя полиэтилена и в середине защитный слой от проникновения кислорода. Соответственно, чем сложнее структура трубы, тем надежнее ее защита и тем больше цена.
Производство труб из сшитого полиэтилена
Сшитый полиэтилен – это продукт современных технологий химической промышленности. Создается высокотехнологичный материал из органического полимера этилена, путем «сшивания» исходного сырья на молекулярном уровне.
Молекула полиэтилена представляет собой очень длинную цепочку соединенных последовательно молекул этилена. Сшивание происходит путем инициации поперечных связей между длинными (полимерными) молекулами. Схематично это можно представить как скрепление отдельных волокон в крепкую сеть. На выходе получается сшитый полиэтилен – материал с особо прочными физическими и химическими характеристиками.
Различают следующие виды сшитого полиэтилена для труб, в зависимости от особенностей технологического процесса:
Обратите внимание! Лучшими по эксплуатационным характеристикам являются трубы марки PEX-A. Лучшее соотношение цена\качество у труб PEX-B. Именно они пользуются наибольшей популярностью у потребителей.
Ведущими производителями на рынке полимерной трубной продукции являются страны Европы – Швеция и Германия. На востоке конкуренцию им составляет Израильская химическая промышленность. В России налажен собственный выпуск полиэтиленовых прошитых материалов. Диаметр труб варьируется от 10 мм до 250. Первопроходцами в этой сфере были шведы, они и дали название трубам РЕХ в середине прошлого века.
Сфера применения
В промышленных масштабах трубы из сшитого полиэтилена находят мало применения, поскольку их диаметр ограничен максимумом в 250 мм и ограниченными возможностями эксплуатации при усиленных нагрузках. В индивидуальном строительстве использование сшитого полиэтилена находит широкое применение в монтаже:
Популярны трубы из сшитого полиэтилена для устройства теплого пола. Этот материал легок в монтаже, не требует специальных навыков или сложного оборудования, долговечен и надежен. Для отопительных систем используют только трубные материалы с защитным слоем.
При выборе труб и фитингов для монтажа коммуникаций водоснабжения или отопительных систем следует ориентироваться на рекомендации производителей, поскольку в документации всегда указывается направление использования и допустимые параметры эксплуатации.
Обратите внимание! Вся трубная продукция подробно маркируется на внешней стороне.
На маркировке указывается:
Каждый производитель предлагает фитинги для монтажа своей продукции. Использование родных материалов является залогом надежного соединения и долговременной эксплуатации, поскольку при производстве труб и фитингов используется один процесс.
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж труб из сшитого полиэтилена проводят только с использованием фитингов. Здесь не применяют сварку, как в работе с другими полимерными трубами.
Обратите внимание! Благодаря эластичности полиэтиленовых труб, удается сократить число используемых фитингов до минимума. Это удешевляет процесс сборки. Залогом оптимального варианта монтажа является грамотный проект на предварительном этапе.
Распространены два способа соединения полиэтиленовых трубопроводов:
Для компрессионных фитингов потребуется два разводных ключа или набор гаечных. Для напрессовочных нужен специальные инструменты – пресс-клещи и расширитель, которые будут соответствовать диаметру ваших труб. Купить их можно в комплекте с трубами и фитингами, фирменные от производителя. Но дешевле использовать прокатный инструмент.
Для подготовительных работ потребуется инструмент для резки труб. Здесь лучше не экономить и использовать профессиональный труборез. Только таким инструментом можно получить качественный, пригодный для дальнейшей работы, срез. Это должен быть строго перпендикулярный направляющей оси срез, без заусенец, с недеформированной окружностью.
Монтаж компрессионного фитинга выглядит следующим образом:
Напрессовочное соединение является неразъемным. Порядок действий следующий:
Напрессовочное соединение обладает повышенной прочностью, его используют при монтаже отопительных систем и систем горячего водоснабжения.
Где применяют сшитый полиэтилен, как его выбрать, плюсы и минусы материала
Здравствуй, дорогой читатель! Модификация молекулярной структуры избавила полимерные материалы от основного недостатка — термопластичности — и позволила им эксплуатироваться в условиях повышенных температур. Один из таких материалов — сшитый полиэтилен. О том, как его сшивают и где применяют, я и хочу рассказать в этой статье.
Что это такое
Сшитым называется полиэтилен с модифицированной сетчатой структурой. Его молекулы соединены между собой дополнительными боковыми связями. Сшивка обеспечивает материалу максимальную плотность, снижает его термопластичность.
Сфера применения
Сшитые полиэтиленовые продукты находят применение в производстве:
Технические характеристики сшитого полиэтилена
Материал подразделяется на виды в зависимости от способа его сшивки:
Срок службы
Максимальный срок службы изделий из сшитого полиэтилена составляет 50 лет.
Преимущества и недостатки
Изделия из сшитого полиэтилена обладают следующими преимуществами:
К недостатком можно отнести:
Что лучше — сшитый полиэтилен или металлопластик
У изделий из сшитого полиэтилена, полипропилена и металлопластика много одинаковых характеристик:
Но трубы из металлопластика быстрее нагреваются, имеют большую теплопроводность. Это преимущество для использования их в системах отопления. Однако у металлопласта разный коэффициент линейного расширения слоев, что может привести к расслоению стенки. Не выдержит он и несколько циклов замораживания и размораживания, его просто разорвет.
Всех этих недостатков лишены изделия из сшитого полиэтилена. Но монтировать их нужно с осторожностью, чтобы не повредить слой антидиффузной защиты на внешней стороне.
Технология производства труб из сшитого полиэтилена
Полиэтилен в расплавленном виде поступает в экструдер, где выдавливается через формующее отверстие. Далее заготовка двигается по ленте конвейера в калибратор, во время движения подвергается воздействию проточной воды, которая постепенно ее охлаждает. Калибратор придает изделию окончательную форму. После этого заготовка поступает на линию пореза, где отрезаются хлысты нужной длины.
Метод сшивки РЕХ труб
Трубная продукция РЕХ выпускается из разных видов сшитого полиэтилена и отличается по своим характеристикам. Виды маркировок:
Советы, как выбирать
Выбор труб должен начинаться с визуального осмотра. Они должны иметь гладкую поверхность. Незначительная волнистость, наличие продольных полос допустимы при условии, что они не утолщают стенку больше разрешенных значений. Кроме того, трубы должны иметь равномерную окраску, а поверхности — без трещин, пузырей, посторонних включений, раковин.
Информация по основным характеристикам труб входит в маркировку. Из нее можно узнать, какой тип сшивки применялся при изготовлении, а также геометрические параметры изделия.
Популярные производители
Хорошо зарекомендовала трубная продукция следующих брендов:
Примерная цена
Материалы из сшитого полиэтилена дешевле полипропиленовых изделий, также применяющихся для сборки водопровода и отопительных систем. Стоимость труб РЕХ зависит от метода сшивки полиэтилена.
Способы соединения
Полиэтиленовые трубы соединяются тремя способами:
Особенности монтажа и эксплуатации
Полиэтиленовые трубопроводы монтируются по стандартным схемам, за исключением небольших нюансов:
Заключение
Сшивка молекулярных цепочек значительно улучшает свойства полиэтилена. Их высокие технические характеристики не вызывают сомнений даже у скептиков. Подписывайтесь на наш сайт, оставляйте комментарии, делитесь полезной и нужной информацией с друзьями в социальных сетях.
Трубы и фитинги из сшитого полиэтилена
Трубы из полимерных материалов в системах тепло-, водо- и газо-снабжения благодаря легкости, удобству транспортировки (часто бухту можно увезти в легковой машине), устойчивости к коррозии и недорогой цене можно встретить в каждом доме. Многие хозяева домов и квартир остановили свой выбор на трубах из модифицированного или сшитого полиэтилена.
Трубы и фитинги из сшитого полиэтилена
 |
| Бухта PEX трубы |
Трубы PEX
 |
| Виды сшитого полиэтилена |
Особенным типом труб являются изделия из PERT — термостойкого полиэтилена, по свойствам близкие к сшитому полиэтилену, но им не являющиеся. В данном виде полиэтилена сополимером является не бутен, как в обычном, а октен. Последний имеет молекулы большой протяженности и разветвленности, они сцепляются между собой, образуя пространственную структуру PERT, позволяющую выдерживать ему высокие температуры и ультрафиолетовые лучи. Однако, в отличие от PEX, имеющего межатомные, более прочные связи, он не способен длительно работать в условиях высоких температур и давления и обладает меньшей кислотоустойчивостью.
Однако на прочность трубы влияет не только степень сшивки и жесткость, но и тип образующихся связей внутри материала, поэтому и другие методы производства сшитого полиэтилена позволяют добиться необходимых эксплуатационных характеристик.
PEX—b, силановый— маркировка сшитого полиэтилена, полученного воздействием органосиланидов, соединений кремния с органическими радикалами. Силаниды относятся к ядовитым веществам. После первого этапа воздействия силанидов на полиэтилен его обрабатывают водой или водяным паром в присутствии оловянного катализатора, после чего химический процесс образования трехмерной молекулярной решетки заканчивается.
Когда производство PEX-b только зарождалось и имело небольшие объемы, при таком методе случалось неравномерное воздействие силанов на сшивку по длине и ширине трубопроводов по сравнению с пероксидным методом, когда реагент действует во всей расплавленной массе полиэтилена. Однако подбор правильной дозировки реагента, соблюдение температурных и временных параметров обработки трубы при автоматизации процесса PEX-b исключает эту проблему. Трубы, выпущенные на предприятиях с многокилометровым объемом производства имеют стабильные прочностные характеристики по всей длине, а вот небольшим фабрикам добиться этого труднее.
«Эффект памяти»
Любой сшитый полиэтилен в отличие от обычного, обладает «эффектом памяти», то есть труба из этого материала после нагрева стремится восстановить свою форму. При этом труба из PEX-a стремится восстановить прямую форму, поскольку полиэтилен образовал межмолекулярные связи в общей массе, до получения формы трубы, а трубы PEX-b и PEX-c будут стремиться к форме круга, ведь их сшивка закончилась, когда труба была уже в в виде бухты.
 |
| Труба РЕХв после нагрева и восстановления |
 |
| Монтажная система Varionova |
Антидиффузионный или кислородозащитный слой
 |
| Труба РЕХ с антидиффузионным слоем при нагреве и восстановлении |
Часто среди труб из сшитого полиэтилена можно увидеть название «труба с антидиффузионным слоем» и она при воздействии больших температур на ее участок восстановит свою форму с небольшими складочками в месте сгиба. Этого не следует бояться, свойства самого полиэтилена при этом не изменились, прочность трубы не уменьшилась, в этом месте отслоился антидиффузионный слой.
 |
| Труба с кислородозащитным слоем |
Антидиффузионный или кислородозащитный слой (EVOH) является важным дополнением к трубам из сшитого полиэтилена, выбираемого для монтажа системы отопления и им не стоит пренебрегать при покупке. Любая система отопления имеет в своем составе стальные и алюминиевые элементы: котлы, рабочие колеса насосов, краны, участки трубопроводов.. Они подвергаются коррозии, если в перемещаемом теплоносителе содержится растворенный кислород. Автоматические воздухоотводчики удаляют излишек кислорода только если он выделился из теплоносителя и не способны полностью решить проблему коррозии.
Кислородопроницаемость трубы из сшитого полиэтилена с толщиной стенки 2 мм, диаметром 16 мм при температуре воздуха 20 ºС составляет 670 г/м³·сут. При этом СНИП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» в п.6.4.1 регламентирует:
«…Полимерные трубы, применяемые в системах отопления совместно с металлическими трубами (в том числе в наружных системах теплоснабжения) или с приборами и оборудованием, имеющим ограничения по содержанию растворенного кислорода в теплоносителе, должны иметь кислородопроницаемость не более 0,1 г/м сут…»
Обычная труба из сшитого полиэтилена без антидиффузионного барьера при диаметре 16 мм, толщине стенки 2 мм и длине 100 м. в год пропустит в воду 3416 г. кислорода, что приведет к выпадению на стенке в виде ржавчины около 7,9 кг железа, а еще около 4 кг железа будет находиться в теплоносителе, загрязняя его. Если принять защиту трубы антидиффузионным слоем максимально допустимой по норме, то есть когда проникновение кислорода не превышает 0,1 г/м³ в сутки, то за год труба такого же диаметра и длины приведет к коррозии максимум 1,82 г. железа, что в 6500 раз меньше. Очевидно, что для систем отопления следует применять только трубы из PEX с антидиффузионным слоем.
При монтаже трубопроводов из PEX в бетонных стяжках и постоянных температурных колебаниях никаких разрушений стяжки, отслоения плитки не наблюдается. Этот полимер обладает низшим модулем упругости по сравнению с другими материалами, из которых изготавливаются трубопроводы и за счет этого гасит напряжение, возникающее при температурном расширении трубы.
 |
| Труба из обычного и сшитого полиэтилена при нагреве |
Производителей сшитого полиэтилена известно сегодня большое количество, но поскольку такой материал получается с правильными свойствами лишь при непременном соблюдении технологии, применении недешевых реагентов и сложного автоматизированного оборудования, при выборе отдают предпочтения известным маркам, таким как Uponor, Altstream, HLV, TAEN, VALTEC, REHAU.
Соединение PEX-труб
Соединение PEX-труб производится с помощью специальных фитингов:
 |
| Прессфитинг |
 |
| Обжимной фитинг |
Трубы из полиэтилена, произведенного методом «в» не соединяют фитингами с надвижной гильзой, поскольку при таком методе конец трубы расширяется с помощью экстрактора. Относительное удлинение при разрыве PEX-b ниже аналогичного показателя у PEX-a за счет более прочных силановых связей и такое расширение трубы приводит к накоплению микротрещин, сокращающих срок службы соединения.
—электросварных фитингов-требует специального инструмента и навыков, используется редко, по прочности соединение близко к монолиту.
Трубы известного производителя UPONOR могут быть соединены специальным запатентованным видом фитингов Q&E (Quik and Easy, «быстро и легко»), с помощью их процесс занимает 30 секунд.
 |
| Быстрое соединение Uponor |
REHAU изобрел особое соединение с надвижной гильзой, которое в своем составе не имеет резиновых уплотнительных колец, со временем выходящих из строя, а сама труба проникает при обжиме в узел, тем самым обеспечивая очень высокую долговременную надежность. Для монтажа применяется специализированный инструмент RAUTOOL, который всегда есть у профессиональных партнеров REHAU.
 |
| Монтажный инструмент Rautool |
Для монтажа труб из сшитого полиэтилена достаточно ручного инструмента, сам процесс несложен, поэтому такие трубы очень распространены при прокладке внутренних сетей в доме или квартире.
При прокладке в земле трубы рекомендуют укладывать в защитных чехлах, поскольку мягкие стенки трубы доступны для грызунов и они могут повредить их.
Устойчивость к высокой температуре и давлению делает этот материал одним из самых распространенных при устройстве теплых полов.
Сшитый полиэтилен разрушается при воздействии солнечного света, поэтому с такими трубами обычно ведут скрытый монтаж, внутри стен.
Труба из модифицированного полиэтилена одинаково может быть применена и в системах питьевого водоснабжения, и в отопительных контурах, и при монтаже системы подачи горячей воды. Розовые трубы PINK от REHAU универсальны для радиаторного отопления и системы теплых полов, что позволяет сэкономить до 20% на покупке материалов, ведь остатки от теплых полов легко можно использовать для подключения радиаторов, и наоборот.
При подаче питьевой воды по трубам желательно отсутствие контакта жидкости с любыми металлическими деталями системы, поэтому REHAU выпускает полимерные фитинги с нажимной гильзой RAUTITAN.
 |
| Нажимная гильза REHAU |
Трубы из PEX позволяют упростить и облегчить монтажные работы, их несложно транспортировать, они не требуют погрузочно-разгрузочных работ, специальных электрических агрегатов для сварки, все это делает их очень распространенным материалом для создания внутренних инженерных сетей зданий.