Разработка и совершенствование технологий получения ПВХ, который также называется поливинилхлоридом, уже в начале ХХ века позволила заменить данным изделием широкий спектр традиционных материалов. Сегодня трехбуквенная аббревиатура на слуху даже у людей, которые не связаны со строительством. Многие начинают интересоваться материалом, когда сталкиваются с ремонтом - так и возникает вопрос: "ПВХ - что это такое?" В глазах простого обывателя это и оконные рамы, и материалы для создания трубопроводов, и напольные покрытия, а также другие изделия, которые используются как в частном порядке, так и в промышленности. Благодаря прекрасным эксплуатационным качествам полимеров, пластиковые конструкции отличаются стойкостью к внешним воздействиям, высоким порогом истираемости и в целом долговечностью.

Состав и характеристики ПВХ

Свойства поливинилхлорида во многом соответствуют нефтепродуктам, из которых он и производится. В частности, его качества обусловлены внесением в состав различных модификаторов. Таким образом, отвечая на вопрос "ПВХ - что это такое?", можно представить его как полимерный продукт, в рецептуре которого присутствуют специальные добавки. В готовом виде ПВХ способен выдерживать большие температурные перепады: от -50 до 60° С. Эксплуатационный срок полимеров достигает 20 лет. Кроме того, производители отмечают, что за эти годы поливинилхлорид не утрачивает своих первоначальных качеств.

Внешне товарный ПВХ - это белоснежный порошок. Он достаточно прочен, отличается высокими диэлектрическими свойствами и оптимальным уровнем полимеризации для изготовления стройматериалов различных форм. На языке специалистов ответ на вопрос "ПВХ - что это такое?" может даваться и в виде химического состава, включающего этилен с хлором и поваренной солью, а также красители, смазочные вещества и наполнители с пластификаторами.

Технологии производства

Готовый для промышленного использования полимер изготавливается из нефтехимических продуктов (хлорид натрия и этилен) в ходе процесса полимеризации. Современные рецептуры, на основе которых выпускается поливинилхлорид (ПВХ), требуют применения высококачественного оборудования и продуманных технологий, что, собственно, и позволяет предлагать потребителю уникальные по свойствам изделия.

Основой для производства ПВХ служит так называемая смола поливинилхлорида, которая формируется в ходе полимеризации. В результате происходит объединение молекул мономера и образование полимера. На данном этапе технологического развития производители практикуют три метода изготовления ПВХ:

• Блочная техника, которая предполагает полимеризацию в массе.
• Полимеризация эмульсионной основы.
• Полимеризация суспензионной основы.

Области применения ПВХ

Как уже отмечалось, в понимании обычного потребителя, который задается вопросом "ПВХ - что это такое?", ответом выступают готовые для применения материалы. Спектр, который охватывает поливинилхлорид, поистине широк и разнообразен. В первую очередь это, несомненно, строительство, где особенно важны технико-физические свойства материала. Распространены искусственные полимерные изделия и в производстве игрушек. Несмотря на страхи многих потребителей относительно экологической чистоты, многоступенчатая обработка и новейшие технологии позволяют минимизировать токсичность ПВХ.

Поливинилхлорид в строительстве

Широкую славу материал приобрел благодаря пластиковым оконным рамам, перегородкам, элементам для мебели, напольным покрытиям и другим изделиям, которые сегодня успешно конкурируют с древесиной, металлом и стеклом. Отдельно на рынке представлены комплектующие для коммуникационных систем - в частности ПВХ-трубы ценятся строителями за практичность, надежность и долговечность. Канализационные системы, трубопроводы и смежные элементы из поливинилхлорида, хотя и уступают в прочности металлу, все же отличаются более высокой герметичностью и влагостойкостью.

Напольные покрытия из ПВХ

Не менее активно поливинилхлорид используют производители материалов для напольных покрытий. Стоит отметить, что полноценное применение искусственных изделий этой категории редко практикуется, но пленка ПВХ довольно успешно справляется с защитными функциями покрытий. В частности, ею обрабатывают ламинированные панели, что позволяет достичь высокого уровня стойкости перед воздействием влаги, химических веществ и механическими повреждениями.

Кроме этого, пленка используется как декоративный элемент, причем не только в производстве напольных древесных покрытий. Изготовители тех же пластиковых окон с помощью поливинилхлорида выполняют окрашивание стеклопакетов.

ПВХ в облицовке

Пожалуй, эту область применения можно поставить на один уровень по популярности с производством оконных профилей и труб. Высококачественные панели ПВХ демонстрируют лучшие качества полимерных изделий - огнеупорность, морозостойкость, тепло- и звукоизоляционные качества, а также привлекательный внешний вид. Разнообразные фактуры, реализуемые в элементах поливинилхлоридной облицовки, особенно выигрышно смотрятся в оформлении фасадов частных домов. Знаменитый блок-хаус является одним из самых востребованных способов облицовки коттеджей, обеспечивая оригинальный облик зданию.

Вместе с этим панели ПВХ не проигрывают аналогам в надежности и легкости установки. Производители комплектуют элементы различной фурнитурой, уголками и креплениями, которые упрощают монтаж и наделяют внешние покрытия функциональностью. О последнем качестве говорит и возможность сочетать панели с водосточными ПВХ-трубами посредством специальных крепежей.

ПВХ-ткань

Данная сфера применения поливинилхлорида не так известна широким массам, тем не менее заслуживает внимания. Ткань ПВХ, производство которой не предполагает включение токсичных веществ, используется для пошива униформы сотрудников на предприятиях, в изготовлении тентов и лодочных покрытий.

Ткань из поливинилхлорида отличается мягкой структурой, эластичностью и прочностью. В качестве спецодежды она препятствует воздействиям огня, воды, а также физическим повреждениям. По общим характеристикам тентовая ткань напоминает лодочную, но в ней отсутствует адгезивное покрытие. Данный материал рассчитан на использование в качестве навесов, укрывающих полотен, гидроизоляционных прослоек и т. д. Материал, предназначенный для лодок, представляет собой сетку, которая покрывается поливинилхлоридом. В сущности, это та же пленка ПВХ, которая обеспечивает высокую адгезию и воздухонепроницаемость.

Заключение

Применение композитов и полимеров в различных сферах производства, строительства и частного хозяйства уже доказало свою целесообразность. Эффективность внедрения поливинилхлорида ярко иллюстрируют ПВХ-трубы, оконные рамы, всевозможные покрытия и материалы для облицовки.

Обращая внимание на изделия из пластикатов, можно быть уверенным, что их эксплуатационные свойства не подведут и по крайней мере будут превосходить многие аналоги. Конечно, стоит дифференцировать продукцию из ПВХ по качеству: к примеру, материал европейского происхождения по своим технико-эксплуатационным характеристикам не имеет аналогов. С другой стороны, и российские компании постепенно осваивают производство поливинилхлорида, что в будущем обещает серьезное удешевление товаров столь перспективного сегмента.

Международное обозначение пластмасс.

1. PET (PETE).

ПЭТФ (полиэтилентерефталат, более известный как ПЭТ или лавсан) представляет собой сложный термопластичный полиэфир терефталевой кислоты и этиленгликоля. По физическим свойствам это твёрдое вещество белого цвета без запаха. Полиэтилентерефталат прочный, жёсткий и лёгкий материал.
Имеет физиологическую инертность, что позволяет использовать в качестве упаковки пищевых продуктов и фармакологических препаратов.
Высокая сопротивляемостью окрашиванию; устойчивость к воздействию моющих средств; устойчивость к воздействию кислот, легкая склеиваемость поверхностей. Пластик не ядовит.

2. HDPE- полиэтилен высокой плотности низкого давления (ПНД).

Полиэтилен высокой плотности (НDPE) – ПЭ с линейной макромолекулой и относительно высокой плотностью (0,960 г/см³). Это полиэтилен, называемый также полиэтиленом низкого давления (ПЭНД), его получают полимеризацией со специальными катализаторными системами.

Линейные полиэтилены образуют области кристалличности, которые сильно влияют на физические свойства образцов. Этот тип полиэтилена обычно называют полиэтиленом высокой плотности; он представляет собой очень твердый, прочный и жесткий термопласт, широко применяемый для литьевого и выдувного формования емкостей, используемых в домашнем хозяйстве и промышленности. Полиэтилен высокой плотности прочнее полиэтилена низкой плотности.

3. PVC- поливинилхлорид (ПВХ).

ПВХ получают блочной (ПВХ-М), суспензионной (ПВХ-С) и эмульсионной (ПВХ-Е) полимеризацией. Его химическая формула: [-СН2-СНС1-]n.

Поливинилхлорид или ПВХ – современный синтетический полимер, относящийся к числу так называемых базовых полимеров. Он был впервые синтезирован еще в 1870 году, а с 1930 выпускается в промышленном масштабе. С 1912 года начались поиски возможностей промышленного выпуска ПВХ, а в 1931 году концерном «BASF» были выпущены первые тонны этого материала.

Поливинилхлорид относится к группе термопластов. Чистый ПВХ — это порошок, который на 43% состоит из этилена (продукта нефтехимии) и на 57% из связанного хлора, получаемого из поваренной соли. Для производства листовых пластиков и оконного профиля в порошок добавляют стабилизаторы, пластификаторы, пигменты и вспомогательные добавки.

ПВХ пастики обладают достаточной механической прочностью и влагостойкостью, хорошими электроизоляционными свойствами, хорошей химической стойкостью: не растворяются в бензине и керосине, стойки к действию кислот и щелочей, имеют красивый внешний вид, легко подвергаются резке, формованию, сварке и склеиванию.
Поливинилхлорид (ПВХ) — универсальный термопластичный полимер, получаемый суспензионной полимеризацией винилхлорида.

ПВХ был одним из первых полимеров, получивших широкое коммерческое распространение, и на сегодня он является одним и самых популярных. Сегодня ПВХ занимает второе место после полиэтилена по потреблению среди синтетических полимеров.

Температура плавления ПВХ составляет 165-170 °С, однако при нагревании свыше 135 °С в нем начинаются процессы деструкции, сопровождающиеся отщеплением атомарного хлора с последующим образованием хлористого водорода, вызывающего интенсивную деструкцию макроцепей.

Разложение полимера сопровождается изменением его цвета от «слоновой кости» до вишнево-коричневого. Для предотвращения этого явления в ПВХ вводят комплекс стабилизаторов, из которых наиболее известны соединения свинца (оксиды, фосфиды, карбонаты), соли жирных кислот, меламин, производные мочевины.

4. LDPE - полиэтилен низкой плотности высокого давления (ПВД).

Полиэтилен высокого давления (расшифровка ПВД или ПЭВД — аббревиатуры) – это термопластичный полимер, получаемый методом полимеризации углеводородного соединения «этилен» (этен) под действием высоких температур (до 1800), давления до 3000 атмосфер в среде кислорода.
ПВД- легкий, прочный, эластичный материал, применим во многих областях жизнедеятельности человечества.
Второе название пластика- полиэтилен низкой плотности (ПНП или ПЭНП), вследствие слабых внутримолекулярных связей и более низкую плотность, чем полимеры других видов. Обозначают как LDPE– английский вариант ПЭНП.

5. PP — полипропилен (ПП).

Международное обозначение пластика- РР.
Получают ПП полимеризацией пропилена в растворителе (бензине, гектане, пропане) при давлении 1-4 МПа (в зависимости от применяемого растворителя). Реакция идёт при 70°С в присутствии каталитического комплекса AiRg + T1CI3.
Степень кристалличности полипропилена зависит от размера частиц катализатора.

6. PS — полистирол (ПС).

(ПС, бакелит, вестирон, стирон, фостарен, эдистер и др.), термопластичный полимер линейного строения. Аморфный бесцветный прозрачный хрупкий продукт.
Для полистирола характерны легкость переработки, хорошая окрашиваемость в массе и очень хорошие диэлектрические свойства.
Полистирол легко растворим в собственном мономере, ароматических и хлорированных углеводородах, сложных эфирах, ацетоне, не растворимых в низших спиртах, алифатических углеводородах, фенолах, простых эфирах.
Обладает низким влагопоглощением, устойчив к радиоактивному облучению, в кислотах и щелочах, однако разрушается концентрированной азотной и ледяной уксусной кислотами. Легко склеивается. На воздухе при УФ облучении полистирол подвергается старению с появлением желтизны и микротрещин, происходит помутнение, увеличивается хрупкость. Термодеструкция начинается при 200 °С и сопровождается выделением мономера. Полистирол не токсичен.

Его недостатки — хрупкость и низкая теплостойкость; сопротивление ударным нагрузкам невелико. При температурах выше 60 °С снижается формоустойчивость.

7. OTHER или О — прочие. К этой группе относится любой другой пластик, который не может быть включен в предыдущие группы.

ПВХ можно отличить по признакам:

— при сгибании на линии сгиба появляется белая полоса;

— бутылки из ПВХ бывают синего или голубого цвета;

— шов на дне бутылки имеет два симметричных наплыва.

Определение вида пластика по горению:

Вид полимера	Характеристики горения			Химическая стойкость
	Горючесть	Окраска пламени	Запах продуктов горения	К кислотам	К щелочам
ПВД		Внутри синеватая, без копоти	Горящего парафина	Отличная	Хорошая
ПНД	Горит в пламени и при удалении	Внутри синеватая, без копоти	Горящего парафина	Отличная	Хорошая
ПП	Горит в пламени и при удалении	Внутри синеватая, без копоти	Горящего парафина	Отличная	Хорошая
ПВХ		Зеленоватая с копотью	Хлористого водорода	Хорошая	Хорошая
ПС	Загорается и горит вне пламени	Желтоватая с сильной копотью	Сладковатый, неприятный	Отличная	Хорошая
ПА	Горит и самозатухает	Голубая, желтоватая по краям	Жженого рога или пера	Плохая	Хорошая
ПК	Трудно воспламеняется и гаснет	Желтоватая с копотью	Жженой бумаги	Хорошая	Плохая

Вид полимера	Механические признаки			Состояние поверхности на ощупь	Цвет		Прозрачность		Блеск
ПВД		Мягкая, эластичная, стойкая к раздиру	Маслянистая, гладкая			Бесцветная		Прозрачная	Матовая
ПНД			Слегка маслянистая, гладкая, слабо шуршащая			Бесцветная		Полупрозрачная	Матовая
ПП		Жестковатая, слегка эластичная, стойкая к раздиру	Сухая, гладкая			Бесцветная		Прозрачная или полупрозрачная	Средний
ПВХ		Жестковатая, стойкая к раздиру	Сухая, гладкая			Бесцветная		Прозрачная	Средний
ПС		Жесткая, стойкая к раздиру				Бесцветная		Прозрачная	Высокий
ПА			Сухая, гладкая			Бесцветная или светло-желтая		Полупрозрачная	Слабый
ПК		Жесткая, слабо стойкая к раздиру	Сухая, гладкая, сильно шуршащая			Бесцветная, с желтоватым или голубоватым оттенком		Высоко-прозрачная	Высокий

Физико-механические характеристики полимера:

Вид полимера	Физико-механические характеристики при 20°C
	Плотность, кг/м 3	Прочность при разрыве, МПа	Относит-ое удлинение при разрыве,%	Прониц-мость по водяным парам, г/м 2 за 24 часа	Прониц-мость по кислороду, см 3 /(м 2 хатм) за 24 часа	Прониц-мость по CO 2 , см 3 /(м 2 хатм) за 24 часа	Температура плавления, °C
ПВД	910-930	10-16	150-600	15-20	6500-8500	30000-40000	102-105
ПНД	940-960	20-32	400-800	4-6	1600-2000	8000-10000	125-138
ПП	900-920	30-35	200-800	10-20	300-400	9000-11000	165-170
ПВХ	1370-1420	47-53	30-100	30-40	150-350	450-1000	150-200
ПС	1050-1100	60-70	18-22	50-150	4500-6000	12000-14000	170-180
ПА	1100-1150	50-70	200-300	40-80	400-600	1600-2000	220-230
ПК	1200	62-74	20-80	70-100	4000-5000	25000-30000	225-245

Отличительные признаки пластиков при горении:

ПЭВД (полиэтилен высокого давления, низкой плотности).
Горит синеватым, светящимся пламенем с оплавлением и горящими потеками полимера. При горении становится прозрачным, это свойство сохраняется длительное время после гашения пламени. Горит без копоти. Горящие капли, при падении с достаточной высоты (около полутора метров), издают характерный звук. При остывании, капли полимера похожи на застывший парафин, очень мягкие, при растирании
между пальцами- жирны на ощупь. Дым потухшего полиэтилена имеет запах парафина. Плотность ПЭВД: 0,91-0,92 г/см. куб.

ПЭНД (полиэтилен низкого давления, высокой плотности).
Более жесткий и плотный чем ПЭВД, хрупок.
Проба на горение – аналогична ПЭВД. Плотность: 0,94-0,95 г/см. куб.

Полипропилен.
При внесении в пламя, полипропилен горит ярко светящимся пламенем. Горение аналогично горению ПЭВД, но
запах более острый и сладковатый. При горении образуются потеки полимера. В расплавленном виде — прозрачен, при остывании
— мутнеет. Если коснуться расплава спичкой, то можно вытянуть длинную, достаточно прочную нить. Капли остывшего расплава жестче, чем у
ПЭВД, твердым предметом давятся с хрустом. Дым с острым запахом жженой резины, сургуча.

Полиэтилентерафталат (ПЭТ).
Прочный, жёсткий и лёгкий материал. Плотность ПЭТФ составляет 1, 36 г/см.куб. Обладает хорошей термостойкостью (сопротивление термодеструкции) в диапазоне температур от — 40° до + 200°. ПЭТФ устойчив к действию разбавленных кислот, масел, спиртов, минеральных солей и большинству органических соединений, за исключением сильных щелочей и некоторых растворителей. При горении сильно коптящее пламя. При удалении из пламени гаснет.

Полистирол.
При сгибании полоски полистирола, легко гнется, потом резко ломается с характерным треском. На изломе наблюдается мелкозернистая структура.Горит ярким, сильно коптящим пламенем (хлопья копоти тонкими паутинками взмывают вверх!). Запах сладковатый, цветочный. Полистирол хорошо растворяется в органических растворителях (стирол, ацетон, бензол).

Поливинилхлорид (ПВХ).
Структура эластичная. С трудом загорается, а при удалении из пламени гаснет. При горении сильно коптит, в основании пламени можно наблюдать яркое голубовато-зеленое свечение.
Очень резкий, острый запах дыма. При сгорании образуется черное, углеподобное вещество (легко растирается между пальцами в
сажу). Растворим в четыреххлористом углероде, дихлорэтане. Плотность: 1,38-1,45 г/см. куб.

Сдача пластика на переработку – утилизация его без вреда для экологии: из 1 кг переработанного сырья получают 0,8 кг готового к дальнейшему использованию вторичного пластика.

По материалам сайта pererabotkatbo.ru

ПВХ получают блочной (ПВХ-М), суспензионной (ПВХ-С) и эмульсионной (ПВХ-Е) полимеризацией. Его химическая формула:

[-СН 2 -СНС1-] n .

Это аморфный термопласт с ММ = 40-150 тыс. ПВХ резко полидисперсен. Температура плавления ПВХ составляет 165-170 °С, однако при нагревании свыше 135 °С в нем начинаются процессы деструкции, сопровождающиеся отщеплением атомарного хлора с последующим образованием хлористого водорода, вызывающего интенсивную деструкцию макроцепей.

Разложение полимера сопровождается изменением его цвета от «слоновой кости» до вишнево-коричневого. Для предотвращения этого явления в ПВХ вводят комплекс стабилизаторов, из которых наиболее известны соединения свинца (оксиды, фосфиды, карбонаты), соли жирных кислот, меламин, производные мочевины.

В то же время большое содержание хлора делает ПВХ самозатухающим.

ПВХ выпускается в виде порошков, гранул и пластизолей.

В зависимости от степени пластификации ПВХ производится в виде винипласта и пластиката.

Винипласт - жесткий, практически не пластифицированный ПВХ, содержащий стабилизаторы и смазывающие добавки. При правильном подборе комплексов стабилизаторов температура деструкции поднимается до 180-220 °С, что допускает его переработку из расплава. Винипласт обладает высокими физическими свойствами (табл. 7), что делает его конструкционным материалом, широко применяемым в машиностроении и в строительстве (трубы, погонаж, фитинги, стеклопакеты и др.).

Таблица 7

Физические свойства винипласта и пластиката

Свойства	Винипласт	Пластикат
Плотность, кг/м:!	1380-1400	1100-1300
Разрушающее напряжение. МПа. при: растяжении изгибе	35-65 100-120	10-13
Относительное удлинение при разрыве, %	10-50	100-250
Ударная вязкость, кДж/м 2	10-50
Твердость по Бринеллю, МПа	130-160
Теплостойкость по Мартенсу. °С	65-70
Морозостойкость, °С	До -10	До -50
Диэлектрическая проницаемость при 10 6 Гц	3,1-3,4
Тангенс угла диэлектрических потерь при 10 6 Гц	0.015-0.020	0,05-0,10
Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом М	1014-1015	1010-1013

Винипласт имеет хорошую светостойкость, сваривается и склеивается. Нетоксичность ПВХ до 80 °С позволяет применять его в пищевой промышленности и медицине.

Пластикат представляет собой ПВХ, содержащий до 50 % пластификатора (фталаты, себацинаты, трикрезилфосфат и другие), что существенно облегчает его переработку в изделия и расширяет диапазон практического использования (пленки, шланги, искусственная кожа, линолеум, клеенки и др.). Пластикзты морозостойки (табл. 7).

В марке ПВХ цифрами показывается значение константы Фикентчера, которая характеризует его ММ, группу насыпной плотности и, если это необходимо, остаток на сите № 0063. Буквы после цифры указывают на рекомендуемую область применения (М — в мягкие изделия, Ж - в жесткие, С - средневязкие пасты). Например, ПВХ-6358 Ж означает: С — суспензионный, значение константы Фикентчера-3, группа насыпной плотности 5, то есть 0,45-0,60 г/см3, остаток на сите 8 %, рекомендуется для производства жестких изделий.

Поливинилхлорид (ПВХ) - универсальный термопластичный полимер, получаемый полимеризацией винилхлорида. Сырьем для производства винилхлорида являются поваренная соль и нефтепродукты.

ПВХ - продукт крупнотоннажного химического производства. Мировое потребление ПВХ около 25 млн. тонн в год. ПВХ имеет очень широкий спектр использования - сайдинги, элементы кровли, профили пластиковых окон, водопроводные трубы, грампластинки, кабельная продукция, декоративные и технические пленки и пластики, машиностроительные и электротехнические детали, текстильные и технические волокна, напольные покрытия, товары для спорта и отдыха, игрушки, медицинские изделия, тара и упаковка и многое другое.

Химическая формула поливинилхлорида: (-CH 2 -CHCl-) n . Пространственная структура молекулы ПВХ показана на схеме.

Международные краткие обозначения:

• RPVC, PVC-R, PVC-U, uPVC - непластифицированный, т.е. жесткий ПВХ, применяющийся в конструкционных целях,
• FPVC, PVC-F, PVC-P -пластифицированный, например - при помощи фталатов, применяющийся в кабельной промышленности, при изготовлении шлангов, линолеума, игрушек и т.п. и обладающий большей или меньшей эластичностью. Пластифицированные формы ПВХ легче поддаются литью и экструзии.

На рынке ПВХ продается под большим количеством фирменных названий.

Ориентировочные свойства ПВХ приведены в таблице.

Наименования показателей	Значения показателей
Насыпная плотность суспензии	0,450 -700 кг/куб. м
Плотность при 20°С	1,35 - 1.43 г/см3
Температура текучести	180 - 220 ° и выше
Температура стеклования	78 - 105 °С
Теплопроводность	0,15 - 0,175 вт/(мхК)
Удельная теплоёмкость	1- 2,14 кдж/(кгхК)
Температурный коэффициент линейного расширения	6х10-7 - 8х10-7 °С-1
Температурный коэффициент объёмного расширения (25 - 50°С)	3х10-8 - 4х10-8
Теплостойкость по Мартенсу	50 - 80 °С
Водопоглощение:	за 24 ч. - 0,4-0,6 % (г/м2) за 1000ч. - 4 г/м2
Прочность: при растяжении	40-60 Мн/м2
при сжатии	78-160 Мн/м2
при изгибе	80-120 Мн/м2
Модуль упругости	3-4 Гн/м2
Ударная вязкость по Изод	2-10 кдж/м2
Твёрдость по Бриннелю	130-160 Мн/м2
Предел текучести	10-30 Мн/м2
Относительное удлинение	5-100%
Источник http://www.big-av.ru

Диапазон эксплуатационных температур изделий из ПВХ от - 50 до + 80 °С. Изделия из ПВХ хорошо противостоят внешним воздействиям. Подобно древесине поливинилхлорид гидрофилен, поэтому он хорошо совмещается с древесным наполнителем и пигментами.

Характер связей между элементарными звеньями допускает несколько вариантов построения молекулярной цепи, что на практике, при промышленном получении поливинилхлорида, приводит к малой регулярности (синдиотактичности) его макромолекул: в одной макромолекуле реализуются сразу несколько вариантов связей элементарных звеньев, регулярные последовательности элементарных звеньев не создаются и промышленные образцы имеют невысокую степень кристалличности.

Поливинилхлорид характеризуется очень широким молекулярно-массовым распределением (полидисперсностью). Степень полимеризации для различных фракций полимера одной и той же марки может изменяться в несколько десятков раз (от 100 до 2500).

Поливинилхлорид устойчив к действию влаги, кислот, щелочей, растворов солей, промышленных газов (например, NO2, Cl2), бензина, керосина, жиров, спиртов. Нерастворим в собственном мономере. Ограничено растворим в бензоле, ацетоне. Растворим в дихлорэтане, циклогексаноне, хлор- и нитробензоле. Физиологически безвреден.

Чистый поливинилхлорид представляет собой роговидный материал, который трудно перерабатывается. Поэтому обычно его смешивают с пластификаторами. Свойства конечного продукта варьируются от жесткого до очень гибкого пластика в зависимости от процента добавленного пластификатора, который может достигать до 30% массы.

Свойства ПВХ можно модифицировать смешением его с другими полимерами или сополимерами. Так, ударная прочность повышается при смещении ПВХ с хлорированным полиэтиленом, хлорированным или сульфохлорированным бутилкаучуком, метилвинилпиридиновым или бутадиен-нитрильным каучуком, а также с сополимерами (стиро-акрилонитрил или бутадиен-стирол-акрилонитрил).

В зависимости от способа полимеризации ПВХ выпускается в трех различных формах:

• блочный,
• в виде суспензии,
• в виде эмульсии.

На основе поливинилхлорида получают:

• жесткие формы - винипласты,
• мягкие формы - пластикаты,
• пластизоли (пасты),
• поливинилхлоридное волокно.

Винипласт используется как жесткий конструкционный материал, применяемый в строительстве в виде погонажа, профилей, труб. Пластикат применяется для изготовления пленок, шлангов, клеенки, линолеума.

Условное обозначение отечественного эмульсионного поливинилхлорида, выпускаемого в соответствии с ГОСТ 14039-78 и представляющего собой продукт эмульсионной полимеризации винилхлорида, состоит из наименования продукта - ПВХ и следующих обозначений:

• способа полимеризации - Е (эмульсионная);
• способа переработки через пасты (для пастообразующих марок) - П;
• нижнего предела диапазона величины константы Фикентчера К, которая характеризует его молекулярную массу - первые две цифры;
• показателя насыпной плотности - третья цифра: 0 - не нормируется, 5 - от 0,45 до 0,60 г/см3;
• показателя остатка на сите с сеткой № 0063 - четвертая цифра: 0 - не нормируется; 2 - до 10%;
• применяемости эмульсионного поливинилхлорида: М – для переработки в пластифицированные изделия; Ж – для переработки в жесткие изделия; С – для переработки через средневязкие пасты.

После обозначения марки эмульсионного поливинилхлорида указывают сорт и ГОСТ.

Пример условного обозначения эмульсионного поливинилхлорида, изготовленного по способу эмульсионной полимеризации, с величиной К от 70 до 73, с насыпной плотностью от 0,45 до 0,60 г/см3, с ненормируемым остатком на сите с сеткой № 0063, для переработки в пластифицированные изделия, высшего сорта:
ПВХ-Е-7050-М, сорт высший ГОСТ 14039-78.

Пример условного обозначения эмульсионного поливинилхлорида, изготовленного по способу эмульсионной полимеризации, для переработки через пасты, с величиной К от 66 до 69, с ненормируемой насыпной плотностью, с остатком на сите с сеткой № 0063 – 5%, для переработки через средневязкие пасты, первого сорта:
ПВХ-ЕП-6602-С, сорт 1 ГОСТ 14039-78.

Условное обозначение отечественного суспензионного поливинилхлорида, выпускаемого в соответствии с ГОСТ 14332-78 и представляющего собой продукт суспензионной полимеризации винилхлорида, состоит из наименования продукта - ПВХ и следующих обозначений:

• способа полимеризации – С (суспензионная);
• нижнего предела диапазона величины константы Фикентчера К, которая характеризует его молекулярную массу К - первые две цифры;
• показателя насыпной плотности в г/см3 – третья цифра: 0 – без данных; 1 – (0,30-0,40); 2 – (0,35-0,45); 3 – (0,40-0,50); 4 – (0,40-0,65); 5 – (0,45-0,55); 6 – (0,50-0,60); 7 – (0,55-0,65); 8 – (0,60-0,70); 9 – более 0,65;
• показателя остатка после просева на сите с сеткой № 0063 в % – четвертая цифра: 0 – без данных; 1 – менее или равно 1; 2 – (1-10); 3 – (5-20); 4 – (10-50); 5 – (30-70); 6 – (50-90); 7 – (70-100); 8 – (80-100); 9 – (90-100);
• применяемости суспензионного поливинилхлорида: Ж – переработка без пластификаторов для (жестких изделий); М – переработка с пластификаторами (для пластифицированных изделий); У – переработка с пластификаторами или без них (для жестких, полужестких или пластифицированных изделий).

После обозначения марки суспензионного поливинилхлорида указывают сорт ГОСТ.

Пример условного обозначения суспензионного поливинилхлорида, изготовленного суспензионной полимеризацией, с величиной К от 70 до 73, с насыпной плотностью от 0,45 до 0,55 г/см3, с остатком после просева на сите с сеткой № 0063 – 90%, для изготовления пластифицированных изделий:
ПВХ-С-7059-М ГОСТ 14332-78.

Условное обозначение отечественного поливинилхлоридного пластиката, полученного переработкой поливинилхлоридной композиции в соответствии с ГОСТ 5960-72, предназначенного для изоляции и защитных оболочек проводов и кабелей, работающих в зависимости от марки пластиката и конструкции провода и кабеля в диапазоне температур от минус 60 до плюс 70 °С, а для пластиката марки ИТ-105 – до плюс 105 °С, имеет следующий вид.

• Первые две буквы в условном обозначении поливинилхлоридного пластиката типов И и ИО обозначают тип пластиката: И – изоляционный, ИО – изоляционный и для оболочек.
• Две первые цифры указывают морозостойкость пластиката.
• Две последующие цифры указывают порядок величины удельного объемного электрического сопротивления при 20°С.
• Для пластиката типа О (для оболочек) – первая буква обозначает тип пластиката, две последующие цифры указывают морозостойкость пластиката.
• Обозначение пластиката марки ИТ-105 (изоляционный термостойкий) состоит из букв, обозначающих тип пластиката, и последующих цифр, указывающих верхний предел рабочих температур пластиката.
• Условное обозначение пластиката, предназначенного для маслобензостойких оболочек – ОМБ-60.
• Условное обозначение пластиката, предназначенного для оболочек с низкой миграцией пластификатора в полиэтилен – ОНМ-50.
• Условное обозначение пластиката, предназначенного для оболочек с низким запахом – ОНЗ-40.
• Кроме того, в условном обозначении пластиката указывают его цвет, рецептуру и сорт.

Пример условного обозначения пластиката для маслобензостойких оболочек черного цвета, рецептуры М 317:
пластикат ОМБ-60, черный, рецептура М 317 ГОСТ 5960-72;

Пример условного обозначения пластиката изоляционного термостойкого марки ИТ-105 с верхним пределом рабочей температуры 105 °С, неокрашенного, рецептуры Т-50, высшего сорта:
пластикат ИТ-105, неокрашенный, рецептура Т-50, высшего сорта ГОСТ 5960-72.

Готовые компаунды на основе ПВХ для различных применений поставляются в гранулированной форме.

В производстве ДПК используется, как правило, жесткие непластифицированные формы ПВХ.

За рубежом существует много критиков поливинилхлоридов по причинам, связанным с экологией и безопасностью (использование хлора в производстве, возможности выделения хлора при переработке, эксплуатации и утилизации).

Доп. литература: Поливинилхлорид, Ульянов В.М. и др., изд. Химия, 1992 г.,

6452 0 0

Виды пластиковых труб: знакомимся, кто есть кто

Разрешите представить

Вначале я оглашу весь список приглашенных на наше рандеву:

• Из непластифицированного поливинилхлорида изготавливается наиболее массовая и недорогая серая канализационная труба для монтажа внутренней канализации;
• Оранжевая труба (для наружных работ) отличается от серой повышенной устойчивостью к деформирующим нагрузкам. Ей предстоит выдерживать давление грунта, ходящих по его поверхности людей и проезжающих машин;

Напорные полиэтиленовые трубы для холодной воды — черные с синей полосой.

• Сшитый полиэтилен PEX — полимер, который благодаря химической или электроннолучевой обработке приобрел поперечные связи между молекулами — разительно отличается от обычного пластика прочностью и термостойкостью. Он может использоваться на ГВС и отоплении;
• Термостабилизированный полиэтилен PERT отличается от сшитого лишь отсутствием памяти формы и другими способами монтажа соединений. Он тоже массово используется на горячей воде;

• Канализация из ПНД и менее прочного ПВД (полиэтилена низкого и высокого давления соответственно) ограниченно использовалась в строительстве на излете советской эпохи. Сейчас эти трубы, насколько мне известно, не продаются, но их все еще можно встретить во многих домах постройки 80 — 90 годов;
• Трубы из металлопластика тоже применяются на холодной, горячей воде и . Между слоями PEX или PERT вклеена тонкостенная алюминиевая трубка, увеличивающая прочность трубопровода по отношению к внутреннему давлению;

• Полипропилен известен в первую очередь как материал для водопроводов и систем автономного отопления. Термостойкие трубы из него могут постоянно работать при температурах вплоть до максимальных, согласно действующим в РФ СНиП для любой инженерной системы дома 95С;

• Из полипропилена изготавливают и раструбные трубы для канализации . Как правило, линейкой размеров они не отличаются от ПВХ и полностью совместимы с ними. Исключение — некоторые экзотические разновидности «бесшумной» канализации, где за счет увеличенной толщины стенок и введения минерального наполнителя трубы обладают улучшенными акустическими характеристиками.

Некоторые разновидности труб я намеренно пропустил. Скажем, изделия из АБС (акрилонитрил-бутадиен-стирола) ни разу не попадались мне в магазинах сантехники вживую, поэтому я не вижу смысла описывать отсутствующий на местном рынке товар. Профильные вентиляционные трубы тоже обойдутся без нашего внимания — просто потому, что они не используются в монтаже сантехники.

А теперь поближе

Время шапочного знакомства кончилось. Теперь я постараюсь дать каждому виду труб детальную характеристику и описать ключевые особенности материала, его потребительские свойства и способы монтажа.

Канализация ПВХ

Пластиковые ПВХ трубы можно без ограничений использовать при прокладке бытовой самотечной канализации.

• Рабочая температура, заявленная для них, составляет 60 С с возможностью кратковременного нагрева до 80. С учетом того, что стекающая в ванну или раковину горячая вода на пути до гребенки (внутриквартирной канализации) успевает отдать существенную часть тепла, такой термостойкости хватает с запасом;
• Пластик стоек к любым агрессивным средам, включая концентрированные растворы кислот и щелочей.

Недостатки ПВХ:

• Хрупкость. Трубопровод нельзя монтировать внатяжку или с изгибом;

• Склонность к провисанию под собственной тяжестью. Впрочем, это характерно для всех труб из пластика;
• Шум. Если стояк из ПВХ объединяет несколько квартир, вы будете в курсе состояния желудка всех ваших соседей сверху. Тонкие стенки трубы резонируют, усиливая звук.

Особенности монтажа:

1. Труба крепится на горизонтальных участках с шагом не больше десяти диаметров , а на вертикальных — под каждым раструбом;

1. Для гашения шума используется максимально частый крепеж хомутами с резиновыми прокладками и внешняя шумоизоляция рулонными утеплителями или скорлупой;
2. Резать трубу по размеру удобнее всего обычной болгаркой;
3. С торца отрезанной по месту трубы обязательно удаляются заусенцы, которые в дальнейшем могут цеплять мусор, и снимается наружная фаска . Фаска поможет вставить трубу в раструб с кольцевым уплотнителем;
4. Чтобы облегчить сборку раструбного соединения, используйте силиконовую смазку или жидкое мыло.

Напорные трубы ПВХ

Как и канализация, напорные трубопроводы прокладываются без изгибов и деформаций. Все повороты выполняются за счет фитингов.

Ключевые особенности материала:

• Непереносимость им высоких температур. Кратковременный максимум — 65 С;
• Низкие температуры ПВХ тоже переносит плохо. Труба полностью утрачивает эластичность и становится еще более хрупкой, чем обычно. Производители рекомендуют при зимних температурах ниже -15С прокладывать трубопроводы в грунте с дополнительным утеплением;
• Материал служит до 50 лет при условии защиты от ультрафиолета;
• Рабочее давление зависит от SN трубы (отношения диаметра к толщине стенки) и принимает значения PN 6, PN 10 и PN 16 (6 — 16 атмосфер соответственно).

На мой взгляд, эти пластиковые трубы для воды — не лучший выбор. Полиэтилен при не намного худшей термостойкости перекрывает потребительские свойства ПВХ по всем статьям.

Напорные трубы с раструбами и кольцевыми уплотнителями монтируются так же, как канализационные: труба запрессовывается в раструб со значительным усилием. При этом раструбы должны быть надежно зафиксированы во избежание самопроизвольной расстыковки.

Клеевые раструбы монтируются так:

Напорные трубы из полиэтилена

Они представляют собой идеальный, абсолютно безупречный материал для:

• Магистралей холодного водоснабжения;
• Дачных водопроводов;

• Вводов ХВС в частный дом.

Аргументы? Сколько угодно:

1. В условиях защиты от ультрафиолета срок службы полиэтилена составит не менее 50 лет. Для сравнения — стальные трубы на холодной воде нередко дают течь уже через десятилетие;
2. Полиэтилен — диэлектрик. Впрочем, как и все прочие полимеры. Стало быть, на присоединенных к нему участках водопроводных систем можно не опасаться электрохимической коррозии;
3. Этот полимер — один из наиболее стойких к кислотам и щелочам. Достаточно сказать, что емкости и пробки для хранения концентрированных кислот изготавливаются именно из него;

1. Полимер эластичен и вязок, благодаря чему прекрасно переносит ударные нагрузки;
2. Мало того: он сохраняет эластичность в самые сильные морозы . Для вас это означает, что даже при замерзании ввода в дом труба не порвется: она немного растянется под воздействием расширяющегося льда и после оттайки вернется к прежнему размеру;
3. Эластичность позволяет укладывать трубопровод с плавными изгибами , что недопустимо для прочих пластиков и тем более стальных или чугунных магистралей.

Диаметр полиэтиленовых напорных труб по ГОСТ 18599-2001 варьируется от 10 до 1600 мм. Рабочее давление определяется уже знакомым нам SN и может принимать значения до 25 кгс/см2.

Для монтажа используются:

• Стыковая сварка . Нагретые до температуры плавления торцы смежных труб сдавливаются с усилием 1,5 кгс/см2 до схватывания расплава. Прочность такого соединения составляет примерно 80% прочности цельного участка;

Варить стыковой сваркой можно трубу с толщиной стенок от 4 мм.

• Электромуфтовая сварка . На раструбный фитинг с заложенной в него нагревательной спиралью подается питание. При разогреве нагревателя поверхности трубы и фитинга надежно сплавляются.

Этот метод позволяет монтировать соединения в труднодоступных местах вроде бетонных лотков и колодцев. Его главный недостаток — высокая цена фитингов и автоматического прибора для их сварки;

• Если нужно сделать соединение труб большого диаметра разъемным, они снабжаются буртиками и фланцами ;

На фото — полиэтиленовый фланец под приварку.

• При небольшом диаметре и умеренных требованиях к надежности (например, при монтаже дачного водопровода или ввода ХВС в частный дом) для монтажа могут использоваться компрессионные фитинги . Соединение монтируется своими руками, без инструмента.

PEX, PERT

Несмотря на разницу в способах монтажа и физических свойствах, для обоих видов модифицированного полиэтилена характерны примерно одинаковые рабочие параметры и области применения.

Трубы применяются преимущественно для коллекторной разводки отопления и водоснабжения, а также для укладки в водяной теплый пол . В массовой продаже присутствуют всего два типоразмера — 16 и 20 мм.

Как монтируются соединения трубопроводов?

• Фитинг для PEX — обычный штуцер-елочка с надвинутой на трубу сверху гильзой. Конец трубы растягивается экспандером и надевается на штуцер. Дальше в дело вступает молекулярная память полимера: через несколько секунд он надежно обжимает трубу. Остается лишь зафиксировать ее гильзой, исключив рассоединение при рывке;

• На PERT применяются обжимные фитинги с штуцером и накидной гайкой, а также раструбные фитинги под .

Полиэтиленовая канализация

Способы монтажа этих канализационных труб полностью идентичны тем, что применяются с канализацией ПВХ. Увы, полной совместимости размеров между черной полиэтиленовой канализационной трубой и ПВХ нет: размеры раструбов различаются на пару миллиметров. Проблема, впрочем, легко решается нагревом раструба или установкой переходника.

Полиэтиленовую канализацию нельзя резать болгаркой. Края оплавляются и делаются неровными.

Потребительские свойства полиэтилена заметно привлекательнее, чем у ПВХ:

• Благодаря эластичности и большей толщине стенок (до 5,5 мм у ПВД ПЭ 32 при диаметре 100 мм) стояки куда менее шумные;
• Труба может монтироваться с плавными изгибами, не боится ударов и разморозки.

Металлопластик

Металлополимерные трубы появились на отечественном рынке в 90-е годы прошлого века и сразу заслужили симпатию российского потребителя. Красивые, долговечные и предельно простые в монтаже, они казались чудом инженерной мысли. К несчастью, быстро наступило разочарование: соединения на компрессионных фитингах давали течь уже в первый — второй сезон эксплуатации, после нескольких циклов нагрева и охлаждения.

1. Металлопластик можно использовать только в автономных системах. В ЦО он может быть поврежден гидроударом, при котором давление на фронте потока существенно превышает критические для нашего материала 10 атмосфер ;
2. Если уж монтировать металлополимерные трубы на отоплении и ГВС, то только на пресс-фитингах (под обжимку клещами).

Именно с последним мнением я не согласен. Дело в том, что основная причина течей на компрессионных фитингах — неправильный монтаж без снятия фаски, торцовки трубы и, главное, ее калибровки , устраняющей приобретенную при сматывании в бухту овальность.

Что происходит, если пропустить эти операции и просто натянуть на штуцер фитинга отрезанную ножовкой трубу?

Резиновые кольца должны обеспечивать герметичность при тепловом расширении трубы.

• При затяжке накидной гайки разрезное кольцо обожмет трубу не на уплотнительных кольцах, а на латунном штуцере ;
• В результате пережатый полиэтилен будет выдавливаться из места соединения . При каждом нагреве с сопровождающим его тепловым расширением деформация внутреннего слоя трубы будет усиливаться, пока она не даст течь.

Чтобы избежать этого, достаточно:

• Резать трубу специальным труборезом для металлопластика;
• Всегда снимать внутреннюю фаску;
• Всегда калибровать край трубы .

Полипропиленовая канализация

Никаких отличий от ПВХ, кроме несколько большей термостойкости (90 градусов против 60), у нее нет. Инструкция по монтажу тоже полностью повторяет таковую для поливинилхлорида. Полипропиленовая канализация несколько дороже ПВХ; ее покупка оправдана лишь в тех случаях, когда в силу каких-то причин вам предстоит сбрасывать больше количество горячей воды.

Полипропиленовые напорные трубы

Полипропилен массово используется на ХВС, ГВС и отоплении. Образцом для исследования нам послужит труба Wavin Ecoplastik.

В русскоязычном сегменте Интернета можно встретить неправильное название этого материала — » полипропиленовые трубы из экопластика «.

• Рабочее давление для разных линеек составляет от 10 до 20 кгс/см2 при температуре 20С. К слову, большая часть производителей предлагает трубы PN25 с рабочим давлением в 25 атмосфер;
• Wavin предлагает трубу без армирования для нужд ХВС, а также армированную алюминиевой фольгой, стекловолокном и базальтовым волокном трубу для отопления и ГВС;

• Максимальная эксплуатационная температура ограничена 90 градусами. Любопытно, что допустимое рабочее давление при 90 С снижается до 6 — 8 атмосфер в зависимости от типа армирования;
• Армированные трубы отличаются меньшим удлинением при нагреве.

Полипропилен — идеальный материал для ХВС, а также автономных систем ГВС и отопления. В централизованных системах я рекомендую ставить его только после отсекающих вентилей и ни в коем случае не использовать материал при замене стояков. Гидроудар или превышение расчетной температуры, нередкие в таких системах, с большой вероятностью приведут к аварии.

Для монтажа труб используется раструбная сварка при температуре 260 градусов: труба и фитинг оплавляются, совмещаются друг с другом и фиксируются до застывания расплава. Армирование фольгой предварительно удаляется из поля сварки зачистным инструментом : если внутренний слой полипропилена не сварится с фитингом, это может привести к расслоению трубы.

Длинные прямые участки трубопровода ГВС и отопления снабжаются дополнительными изгибами для компенсации расширения при нагреве. Соединения необслуживаемые и могут укладываться в стяжки и штробы.

Заключение

Надеюсь, что мой несколько поверхностный обзор помог читателю удовлетворить свою любознательность. Как обычно, некоторое количество дополнительных материалов можно изучить, просмотрев видео в этой статье. Я буду признателен вам за дополнения и комментарии.

Успехов, камрады!