Dveri-lubercy.ru

Дизайн и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Отличие полиэтилена от полипропилена

Отличия и сферы применения полиэтилена и полипропилена

В современных внутридомовых инженерных системах водоснабжения, отопления, канализации все реже можно увидеть металлические трубы. Их практически вытеснили полимерные аналоги: трубы из полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, полибутена.

Чаще используются первые два вида – полиэтилен (ПЭ) и полипропилен (ПП). Трубы из них получают весомые преимущества по сравнению с металлическими: они легче по весу, что облегчает монтаж и транспортировку, не подвержены коррозии, и выдерживают высокие температуры.

При выборе труб учитываются химические, физические и эксплуатационные свойства обоих типов.

Что такое полиэтилен

Как упомянуто выше, полиэтилен представляет собой полимер, составленный из полимеризации молекул этилена, которые представляют собой две углерод-алкановые единицы [-CH2СН2-]. Он классифицируется как термопластичный полимер. Большая часть его физических свойств зависит от его молекулярного веса. Полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилен средней плотности (MDPE) и полиэтилен низкой плотности (LDPE) являются наиболее распространенными типами. И они известны своим химическим сопротивлением. То есть они не реагируют и не разлагаются в присутствии сильных кислот и сильных оснований. Полиэтилен инертен и полупрозрачен. Это означает, что он пропускает свет, но не способствует формированию изображения, в отличие от прозрачного материала.

Этилен может подвергаться сополимеризации. В этом случае его чистота теряется. Однако полиэтилен подвергается сополимеризации в меньшей степени по сравнению с другими пластмассами. Поэтому из-за своей чистоты это часто дороже. Существуют серьезные экологические проблемы, связанные с полиэтиленом, поскольку он не разлагается естественным путем, если он не был обработан. Тем не менее, многие методы были разработаны и используются для решения этой проблемы. Полиэтилен в настоящее время производится из сырья, такого как сахарный тростник, пшеничное зерно и сахарная свекла.

Шариковая модель из кристаллической структуры полиэтилена

ПНД (полиэтилен низкого давления) и ПВД (полиэтилен высокого давления)

Считается, что впервые полиэтилен был получен на исходе 19-го века. Немецкий химик Ганс фон Пехманн в 1898 году нагрел диазометан и нашел в пробирке белый осадок, похожий на воск. Его коллеги описали вещество, но практического применения до 1930-х гг. это открытие не имело.

В 1933 году химики Эрик Фосет и Реджинальд Гибсон из британской компании ICI случайно смешали два вещества и нагрели его под высоким давлением и, вслед за фон Пехманном, получили новую воскообразную субстанцию. Через два года еще один химик из ICI установил, как можно повторить этот опыт, и уже в 1939 году началось промышленное производство полиэтилена.

ПВД изготавливается при высоком давлении, а ПНД — при низком. Это определяет их свойства. ПНД тверже, но менее прозрачен. К плюсам ПНД можно отнести его низкую водопроницаемость, высокую устойчивость к маслам, бензину и другим элементам. Это долговечная и прочная пластмасса. Из нее изготавливают трубы, посуду, крышки, фляги, ведра и другие хозяйственные емкости.

ПВД, напротив, отличается гибкостью и эластичностью. Это не самая прочная пластмасса, зато совершенно безопасная. При контакте с пищевыми продуктами она не выделяет вредных веществ. Из ПВД делают пакеты, пищевую и другие виды пленок, брезент. Также ПВД используется в производстве бутылок, канистр и других емкостей. Еще одно важное достоинство ПВД — он не боится низкой температуры и не становится хрупким на холоде.

ПВХ (поливинилхлорид)

ПВХ широко применяется в ремонте и строительстве. Из ПВХ делают вагонку, сайдинг, натяжные потолки, пластиковые окна. Но этим сфера применения ПВХ не исчерпывается. В каждом современном автомобиле — несколько килограммов ПВХ. Покрытия, приборные панели, подлокотники, ручки, держатели стаканов и многие другие детали изготовлены из него. ПВХ ценят и в медицине, и в канцелярии, из него делают пластиковые карточки, игрушки. Словом, это универсальный материал.

ПВХ был открыт французским химиком Анри Реньо. Как-то раз он оставил пробирку с винилхлоридом на солнечном свету и забыл про нее несколько дней. В пробирке образовался белый порошок. Впрочем, почти на целый век про это вещество забыли. Промышленное производство ПВХ началось только в 1913 году, и оно связано с именем американского инженера Фрица Клатте. Бум производства ПВХ начался в 1930-е годы. Германия, США, Великобритания начали на полную мощность производить новый материал. С чем же связана его популярность?

Читать еще:  Для чего нужно повторное заземление на ВЛ?

ПВХ устойчив к химическим соединениям. Он долговечен, не боится ни влаги, ни песка, ни солнца. При этом современный ПВХ эстетично выглядит. Однако в среде экологов к ПВХ относятся настороженно, ведь при его производстве активно применяется хлор. К тому же ПВХ сложно утилизировать: при сжигании он выделяет опасные для здоровья канцерогены.

ПП (Полипропилен)

История полипропилена началась в 1950-х годах, когда его получили химики Джулио Натта и Карл Циглер. За свое открытие они удостоились Нобелевской премии. Сегодня этот пластик по распространенности уступает только полиэтилену. Из полипропилена делают упаковочную тару, пленку, волокна. Из него также изготавливают одежду — например, болониевые куртки. Само название «болонья» произошло от одноименного города, где Джулио Натта открыл этот материал.

Полипропилен — экстремальный пластик. Он не боится ни высоких температур, ни изгибов, ни коррозии, ни растворителей. Не тонет в воде. Безвреден. Зато от мороза и солнечных лучей его лучше беречь. Полипропилен хорошо перерабатывается, его дробят на гранулы, после чего вновь используют в производстве.

ПС (Полистирол)

Полистирол впервые был выделен в 1911 году, хотя стирол, на основе которого он производится, был известен еще в 19-м веке. Это жесткий, но относительно хрупкий материал. Он устойчив к влаге. Его легко обрабатывать. Сравнительно дешев. Из полистирола делают массу вещей в различных сферах: потолочные плитки, корпуса телевизоров, чашки Петри, игрушки для детей.

Впрочем, полистирол применяется не только в мирных целях. Это вязкое вещество сложно потушить, поэтому оно стал одним из составляющих напалма. А вот в быту полистирол безвреден, однако при его сжигании выделяются вредные канцерогены, поэтому лучше всего полистирол перерабатывать.

Знаки перерабатываемого пластика

Каждый перерабатываемый тип пластика обозначается определенным знаком. Наверняка вы не раз видели такие значки на упаковке. Если же пластик не подпадает ни под один из перечисленных видов (что редкость!), его обозначают знаком «Другие виды пластика» — вот таким.

Следующая статья

Чудеса из бутылки: как старый пластик превращается в новые вещи

Если пластик правильно утилизировать и переработать, он начинает жить заново. В частности, из выброшенных пластиковых бутылок делают массу новых вещей, которые нас окружают или будут окружать в ближайшем будущем. В 1990-е годы, когда дефицит начал отступать, на полки магазинов хлынули невидан.

Оставьте заявку

Мы обязательно с вами свяжемся в течение дня
и ответим на все вопросы

Внутренние различия

Попробуем разобраться в различии свойств сшитого полиэтилена и полипропилена, обратившись к особенностям их строения:

  1. Полиэтилен PEX получают методом поперечной «сшивки» линейных макромолекул полимеризованного этилена до получения трехмерной сетчато-ячеистой структуры:
    • Образованные в этом процессе прочные межмолекулярные связи дают материалу высокую стойкость к нагрузкам механического, химического и термического характера.
    • Такие связи еще на этапе отливки изделия дают ему форму, которую затем будет очень сложно изменить.
    • PEX является самым плотным из всех видов полиэтилена с показателем 940 кг/м 3 .
  2. Полипропилен – это полимер углеводорода пропилена, имеющий нестабильное кристаллическое строение, что дает ему как большую прочность на растяжение и разрыв, так и высокую пластичность. Он:
    • Может быть трех типов в зависимости от пространственной направленности ответвлений молекул (метильных групп),
    • Имеет «дышащую» структуру, способную пропускать газообразные вещества,
    • Является гораздо менее плотным материалом, чем любой другой вид пластмасс, с показателем плотности от 850-ти до 900 кг/м 3 .

Главные характеристики и преимущества материалов

Стоит заметить, что по многим пунктам продукция из поливинилхлорида сильно уступает материалам из полипропилена. Чем именно коллекторы ПП отличаются от поливинилхлоридных, предлагаем ознакомиться более детально далее.

Максимально-допустимый температурный режим

В первую очередь, изделия ил полипропилена могут похвастаться повышенной термостойкостью (до +140⁰С при минимальном значении +95⁰С). Как показывает практика, такие трубы продемонстрировали отличные эксплуатационные показатели и хорошо зарекомендовали себя в горячем водоснабжении (в том числе централизованном). Применяемые даже в критических рабочих температурах, полипропиленовые изделия с армированным каркасом не размягчаются, а значит, и не деформируются.

Показатель допустимой температуры у труб ПВХ значительно ниже (до +60⁰С), что исключает применение их в качестве элементов трубопроводов по поставке горячей воды, отопления.

Хотя, если брать для примера трубы из сшитого полиэтилена с маркировкой PE-RT, у них более лучшие показатели термостойкости, чем у простого полиэтилена. Поэтому они считаются пригодными для использования в системах отопления «теплый пол».

Читать еще:  МЗЛФ или сваи что лучше?

Способность противостоять внешним факторам воздействия

Лучшей устойчивостью к механическому давлению и нагрузкам обладают полипропиленовые материалы. Это объясняется тем, что в основе полипропилена уникальная молекулярная формула, позволяющая материалу восстанавливать свою первоначальную форму после незначительных деформаций. У ПВХ изделий нет такой молекулярной памяти и, соответственно, такой способности.

Взаимодействие с биологической средой

По этому пункту ПВХ изделия также уступают полипропиленовым, так как именно последние характеризуются нейтральностью к воздействию биологических факторов.

Они свободно могут применяться в надземных трубопроводах, потому как не будут пропускать ультрафиолетовое излучение и просвечиваться. А это может означать, что при эксплуатации полипропиленовых изделий у Вас не возникнет проблем с появлением и размножением различных форм живых организмов внутри трубопровода.

Использование в суровых условиях

Лучшей устойчивостью к воздействию агрессивной среды также могут похвастаться полиэтиленовые коллекторы. В отличие от поливинилхлоридных, трубы из полиэтилена могут применяться для транспортировки химических веществ и газов с высококонцентрированным составом. Хотя ПВХ изделия тоже могут эксплуатироваться в подобных условиях, со слишком агрессивными носителями им лучше не контактировать.

Поверхность материалов

В полиэтиленовых моделях очень гладкая поверхность. Этот немаловажный фактор обуславливает длительный срок службы труб без риска возникновения засоров (в данном контексте подразумеваются канализационные магистрали). Обладающие гладкой поверхностью, как снаружи, так и внутри, коллекторы из полипропилена в несколько раз лучше пропускают вещества. При их использовании исключаются любые образования на внутренней поверхности, вследствие которых могли бы возникнуть застои жидкости.

Эксплуатация при пониженных температурах

Преимуществом ПП труб перед изделиями из ПВХ считается их большая морозоустойчивость. Она обеспечивает материалам допуск к эксплуатации при низких температурах до -20⁰С (для разновидностей материала PP-RCT, PP-R). Более того, такие достоинства сырья позволяют проводить монтажные работы в холодное время года, естественно, при условии, что температура нагрева для соединяемых деталей будет высокой. В то же время материал ПВХ не только не способен выдержать понижение температуры до того же показателя, но и исключается возможность монтажа труб при сильном морозе.

Срок службы

Полиэтиленовые трубы более долговечные и обладают отличными показателями износостойкости. По сроку службы полипропиленовые изделия значительно превосходят модели из ПВХ. Причиной этого является недостаточная надежность структуры поливинилхлорида, а также его слабая устойчивость к различным факторам влияния. Кроме того, более низкая гладкость и износостойкость поверхностей труб из ПВХ способствует их медленному разрушению.

Износостойкость и герметичность

Магистрали из полипропиленовых коллекторов, по которым транспортируются химические и термические вещества, прослужат значительно дольше. Кроме того, благодаря прочной структуре, такой материал даже в неблагоприятных условиях использования (нагрузки, гидроудары, солнечный свет и т. д.) не потеряет своих ценных качеств и сможет выполнять непосредственное предназначение в течение всего заявленного производителем срока службы.

Практичность применения

Говоря о том, полиэтиленовые и полипропиленовые трубы – в чем разница, нельзя не отметить удобство использования вторых. Такие изделия отлично проявили себя в различных условиях, не требуя никакого дополнительного обслуживания. А вот с точки зрения монтажа трубы из переработанного полиэтилена менее практичны, чем изделия из ПВХ.

Как показывает практика, все же удобнее и быстрее собирать-разбирать трубопроводы из поливинилхлоридных элементов. Однако, является ли это преимуществом для таких коллекторов, если в ходе их эксплуатации Вам придется периодически демонтировать магистрали для прочистки каналов и предотвращения засоров?

Видео о том, как правильно выбирать полиэтиленовую трубу:


  • Экологичность сырья

    В настоящее время люди используют немало пластмассовой продукции в быту. К ним относятся и трубы. Однако, большинство из используемых разновидностей пластика будут оставаться безопасными для человека только если использовать их в определенных условиях. И, как бы не хотелось производителям изделий из ПВХ называть их нетоксичными, сделать это им вряд ли удастся.

    Дело в том, что при возгорании такой материал выделяет в окружающую среду небезопасные для жизни человека компоненты. Именно из-за этого некоторые страны напрочь отказались от изделий из поливинилхлорида в любом виде. Трубы же из переработанного полиэтилена не токсичны, а потому считаются не опасными при эксплуатации. Благодаря этому люди активно применяют их при обустройстве водоснабжения, в том числе для поставки чистой питьевой воды.

    Читать еще:  Двухъярусная кровать из полипропиленовых труб

    Ну, конечно же, функциональность. Все ценные качества коллекторов из полипропилена позволяют использовать их в более широком спектре. Практически универсальный полипропилен во многом превосходит поливинилхлоридную продукцию, а потому является более востребованным, чем ПВХ. Переработанный полиэтилен и полипропилен, отличия которых наглядно продемонстрированы выше, нашли свое применение в различных сферах жизнедеятельности, хотя изделия из поливинилхлорида все же менее востребованы.

    Видео о правилах выбора полипропиленовых труб:


  • Основные отличия полиэтилена и полипропилена

    • Полипропилен синтезируют только при низком давлении (до 4 МПа), и только в присутствии катализатора Циглера – Натты. Полиэтилен же может синтезироваться при таких условиях (будет получен ПЭ низкого давления) либо при высоком давлении (будет получен менее прочный ПЭ высокого давления). Соответственно, отличий между РР и РЕ высокого давления намного больше, чем между РЕ низкого давления.
    • Полипропилен легче: материал имеет вес как минимум на 0,04 г/куб. см. меньше по сравнению с самой легкой маркой полиэтилена.
    • Полипропилен имеет более высокую температуру плавления, до 180 градусов, в то время как полиэтилен плавится уже при 140 градусах.
    • Полипропилен формирует более гладкую и плотную поверхность, потому более устойчив к загрязнениям и легче отмывается по сравнению с ПЭ.
    • Полиэтилен более эластичен. Полипропилен более прочный, но и хрупкий материал, в то время как полиэтилен обеспечивает увеличенную гибкость.
    • Полиэтилен имеет гораздо более высокую морозостойкость, выдерживая температуры до -50 градусов, в то время как для полипропилена критичной является температура -5 градусов.
    • Цена: полипропилен – это более дорогой полимер. Сырье стоит дороже, и по стоимости может быть сопоставимо разве что с лучшими маркам полиэтилена низкого давления.

    Особенности производства

    Полиэтилен изготавливают путем полимеризации газообразного вещества этилена при высоком или низком давлении. Материал, производимый при высоком давлении, называется полиэтилен низкой плотности (LDPE), его полимеризуют в трубчатом реакторе или специальном автоклаве. Полиэтилен низкого давления и высокой плотности (HDPE) получают при помощи газовой фазы или комплексных металлоорганических катализаторов.

    Исходное сырье для производства полипропилена (газ пропилен) добывают путем переработки нефтепродуктов. Выделенная таким методом фракция, содержащая примерно 80% необходимого газа, проходит дополнительную очистку от лишней влаги, кислорода, углерода и других примесей. В результате получается газ пропилен высокой концентрации: 99–100%. Затем, используя специальные катализаторы, газообразное вещество полимеризуют при среднем давлении в среде особого жидкого мономера. В виде сополимера нередко применяется газ этилен.

    Пленка из полиэтилена и полипропилена: отличия

    Пленка из PP и PE используется для сохранности хрупких товаров и имеет несколько отличий:

    • Экономичность — при равных параметрах с аналогом полиэтиленовая упаковка дешевле на 50%.
    • Презентабельность — глянцевая пленка из PP выглядит гораздо привлекательнее, чем тусклая вещь из полиэтилена.
    • Практичность — полипропилен менее подвержен сминанию и не теряет внешний вид из-за погрузочно-разгрузочных работ.
    • Стойкость к температурам — полипропилен становится хрупким от холода, а полиэтилен переносит замораживание.

    Сравнение эксплуатационных качеств

    Данные материалы являются соседями по группе алкенов, поэтому по физическим качествам у них много общего. Но пропилен все же обладает в целом более высокими прочностными характеристиками. Например, по шкале твердости Бринелля полиэтилен имеет показатель 1,4-2,5 кгс/мм², а полипропилен – 6,0-6,5 кгс/мм². По остальным же показателям различия не столь заметны. Области применения обоих материалов также имеют много схожего.

    Они используются при производстве упаковочных материалов, пластиковой посуды, труб. Вспененные полимеры востребованы как теплоизоляционный материал. Широко применяются для изготовления сополимеров (в их состав входят различные структурные звенья, например – полиэтилен и полипропилен или какой-то другой полимер). Производство диэлектриков, предметов домашнего обихода, декоративных изделий – перечислять области, где без них не обойтись, можно долго.

    Одна из модификаций полиэтилена – сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности – имеет очень высокие прочностные характеристики. В связи с этим материал используется там, где необходима особая прочность. Например, при создании бронежилетов, касок, бронепанелей. По ряду параметров его характеристики выше, чем у кевлара, который также применяется для изготовления бронежилетов.

    голоса
    Рейтинг статьи
  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector