Полиэтилен / Сшитый

Характеристики сшитого полиэтилена

Сшитый, или сверхмолекулярный, полиэтилен является наиболее плотной модификацией продукта полимеризации этилена, имеющей сетчатую молекулярную структуру с дополнительными межмолекулярными связями. Обозначается аббревиатурой PEX, где PE – «полиэтилен», а X – значок, обозначающий сшивку. Технические характеристики сшитого полиэтилена поистине уникальны, так как позволяют использовать его в областях, недоступных для несшитых образцов.

Особенности строения

Молекулярная структура сшитого полиэтиленаОбычный полиэтилен ПНД получают под воздействием низкого давления в присутствии различного вида катализаторов. Он имеет крупные полимерные молекулы с большим количеством боковых ответвлений, большинство из которых находится в «свободном плавании» в межмолекулярном пространстве.

Процесс «сшивки» дает дополнительные боковые связи, создающие межмолекулярную сетку – особенно прочную структуру, напоминающую кристаллическую решетку твердых веществ. При различных технологиях сшивания получается вещество с большим или меньшим количеством этих связей, а значит и более или менее прочное:

  • PEx a – пероксидный сшитый полиэтилен, получаемый в присутствии перекиси водорода, имеет наибольший процент сшивки, у которого количество сшитых молекул достигает 85 %,
  • PEx b – силановый полимер, который наиболее распространен и применим в широком перечне изделий, имеет до 70 % связанной структуры,
  • PEx c получают радиационным способом со сшивкой до 60 % молекул,
  • PEx d создается в присутствии азота, требует достаточно сложных условий протекания реакции и дает 70 % сшивки.

При этом PEx a, получаемый более дорогим способом, имеет наибольшую трещиностойкость, ударопрочность и самую высокую температуру плавления.

ВАЖНО! Высокопроцентная сшивка дает более твердые и менее пластичные изделия, что не определяет ее как наилучшую, а просто позволяет получать качественно различные материалы для изготовления изделий разного назначения.

Основные свойства

Сшитый полиэтилен по техническим характеристикам не уступает многим твердым веществам, а некоторые из них даже превосходит по стойкости к различным разрушителям и длительности срока эксплуатации.

Технический перечень

  • Плотность – 940 кг/м3,
  • Температура плавления - +200 0C,
  • Горение при температуре +400 0C с разложением на углекислый газ и воду,
  • Растяжение на разрыв, определяющее механическую прочность, колеблется от 350-ти до 800 %,
  • Очень высокий уровень гибкости,
  • Сохранение ударопрочности при отрицательных температурах до -50 0C,
  • Теплопроводность - 0,38 Вт/мК,
  • Срок эксплуатации в стандартных условиях – более 50-ти лет.

Преимущества

Изделия из сшитого полиэтилена обладают следующими возможностями:

  • Не реагируют с кислотами, щелочами, большим перечнем органических растворителей,
  • Имеют высокую прочность на разрыв и растяжение,
  • Не растрескиваются при колебаниях температур,
  • Не разрушаются биологическим способом,
  • Имеют отличные диэлектрические свойства,
  • Легко выдерживают высокие температуры, в частности кипение воды.

ИНТЕРЕСНО! Трубы из PEX выдерживают многократные заморозки и имеют повышенную пропускную способность, на 20-30 % превышающую этот показатель для других труб.

Кроме этого, PEX – трубы не только прочны сами по себе, но также дают очень прочные межтрубные соединения. Этот факт позволяет использовать их для устройства трубных коммуникаций в сейсмоопасных зонах.

Недостатки

Для сшитого полиэтилена остаются верными недостатки практически всех видов ПЭ, хотя и становятся более сглаженными:

  • Неустойчивость перед ультрафиолетовым излучением, при долгом воздействии которых материал начинает медленно разрушаться, становится хрупким;
  • Разрушающее действие кислорода при проникновении внутрь молекулярной структуры вещества

Эти проблемы решаются путем физической защиты изделий либо добавки специальных защитных веществ на этапе создания PEX-продукции.

Применение

Модифицированные полиэтиленовые продукты со сшитой структурой молекул являются материалами нового поколения. Благодаря своим свойствам они находят очень широкое применение в изготовлении изделий для бытовых либо производственных нужд:

  • В производстве напорных труб как для холодного водоснабжения, так и для подачи горячей воды, применяемых для малоэтажек либо многоквартирных домов с большим количеством потребителей,
  • Для газопроводных систем, транспортирующих природный газ под землей,
  • Для создания отопительных труб, в частности в системах теплого пола,
  • В производстве соединительных элементов для отопительных и коммуникативных ПЭ трубопроводов: фитингов, заглушек и т.п.,
  • Для наиболее прочных изоляций кабелей высокого напряжения,
  • При изготовлении различных стройматериалов, технических деталей, элементов приборов и аппаратов.

Сшитый полиэтилен