Отличие сшитого полиэтилена от полиэтилена: Сравнение сшитого полиэтилена PE-X-a и PE-X-b

Разница между Сшитым полиэтиленом и Поливинилхлоридом

Сшитый полиэтилен сокращенно обозначается как XLPE или ПЭ-С. Поливинилхлорид сокращенно обозначается как ПВХ. Ключевое различие между Сшитым полиэтиленом (XLPE) и Поливинилхлоридом (ПВХ) заключается в том, что Сшитый полиэтилен имеет поперечные связи между полимерными цепями, тогда как ПВХ не имеет поперечных связей между полимерными цепями.

ПВХ также известен как полихлорэтан. Это связано с тем, что мономером, используемым для производства ПВХ, является хлорэтен.

Содержание

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое Сшитый полиэтилен
3. Что такое Поливинилхлорид
4. Сходство между Сшитым полиэтиленом и Поливинилхлоридом
5. В чем разница между Сшитым полиэтиленом и Поливинилхлоридом
6. Заключение

Что такое Сшитый полиэтилен?

Сшитый полиэтилен (еще он обозначается как XLPE, PEX или XPE) — это форма полиэтилена. Полиэтилен — это полимерный материал.  Мономер, используемый для изготовления этого полимера, представляет собой этилен. Полиэтиленовые полимерные цепи получают аддитивной полимеризацией этиленовых мономеров. Сшитый полиэтилен получают из полиэтиленовых полимерных цепей путем добавления сшивающего агента. Сшитый полиэтилен — хорошая альтернатива для ПВХ.

Трубы из Сшитого полиэтилена

Основные свойства Сшитого полиэтилена следующие:

• Низкотемпературная ударная вязкость
• Сопротивление истиранию
• Трещиностойкость
• Более низкая твердость и жесткость (по сравнению с несшитым полиэтиленом)
• Химическая устойчивость
• Устойчивость к царапинам

Основные преимущества использования Сшитого полиэтилена заключаются в следующем:

• Может работать с широким диапазоном напряжений
• Низкие материальные затраты на производство
• Обеспечивает механическую защиту
• Термостойкость позволяет использовать его даже при значительно высоких температурах
• Гибкость
• Устойчивость к влаге
• Коррозионная стойкость

Однако при использовании этого материала есть и недостатки.  Солнечный свет может повредить сшитый полиэтилен. Деградация происходит довольно быстро. Кроме того, этот сшитый полиэтилен может быть поврежден некоторыми грызунами и насекомыми.

Что такое Поливинилхлорид?

Поливинилхлорид (ПВХ или PVC) — это термопластичный полимерный материал, изготовленный из хлорэтеновых мономеров. ПВХ является одним из наиболее часто используемых полимерных материалов наряду с полиэтиленом и полипропиленом. Существует два основных типа ПВХ, называемых жесткой формой и гибкой формой. Жесткий ПВХ используется в строительных целях, а гибкая форма используется для проводки и кабелей.

Трубы их ПВХ

Производство ПВХ состоит из трёх этапов:

1. Превращение этена в 1,2-дихлорэтан (через хлорирование)
2. Крекинг 1,2-дихлорэтана в хлорэтен (на этой стадии удаляется HCl 
3. Полимеризация хлорэтена с получением ПВХ (посредством свободнорадикальной полимеризации)

Основные свойства ПВХ следующие:

• Высокая твердость и полезные механические свойства
• Плохая термостабильность
• Хорошая огнестойкость
• Высокие диэлектрические свойства
• Химическая устойчивость

Основные преимущества использования ПВХ заключаются в следующем:

• Легкая доступность
• Дешевизна
• Хорошая прочность на растяжение
• Стойкость к химическим веществам, таким как кислоты и основания

Сходство между Сшитым полиэтиленом и Поливинилхлоридом?

• И Сшитый полиэтилен и ПВХ являются двумя видами пластика.
• Оба устойчивы к химическим веществам
• Оба дешевы
• Сшитый полиэтилен гибкий и также есть гибкие формы ПВХ

В чем разница между Сшитым полиэтиленом и Поливинилхлоридом?

Сшитый полиэтилен против Поливинилхлорида
XLPE, PEX или XPE — это сшитый полиэтилен	ПВХ или PVC — это поливинилхлорид
Сшивание
Сшитый полиэтилен имеет поперечные связи между полимерными цепями	ПВХ не имеет поперечных связей между полимерными цепями
Тип мономеров
Сшитый полиэтилен состоит из этиленовых мономеров	ПВХ состоит из хлорэтеновых мономеров
Способ полимеризации
Сшитый полиэтилен образуется в результате аддитивной полимеризации	ПВХ изготавливается с помощью свободнорадикальной полимеризации

Заключение — Сшитый полиэтилен и Поливинилхлорид

Сшитый полиэтилен и ПВХ обладают многими схожими свойствами, которые позволяют использовать их взаимозаменяемо. Основное различие между Сшитым полиэтиленом и ПВХ состоит в том, что Сшитый полиэтилен имеет поперечные связи между полимерными цепями, тогда как ПВХ не имеет поперечных связей между полимерными цепями.

особенности, производство и сшивка, применение 2022

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:

• Главное – повышение температуры плавления. Модифицированный полимер размягчается при повышении температур более 150-ти 0C, плавится при 200 0C и горит при 400 0C с разложением на воду и углекислый газ.
• Со сшивкой увеличилась жесткость и прочность на разрыв с одновременным уменьшением величины удлинения на разрыв.
• Этот материал не меняет свойств при резком изменении окружающих условий, чем сходен даже с такими прочными металлами, как сталь.
• Стойкость его к химическим реагентам и биологическим разрушителям очень велика,
• По сравнению с простым полиэтиленом сшитый обладает более высокой гидро-и пароизоляцией,
• Появилась возможность «памяти формы», при которой полимер поменял свойство пластичности на эластичность.

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:

• Как и для других полимеров этилена, он начинает медленно разрушаться под действием солнечных лучей,
• Отрицательное действие кислорода при проникновении его в структуру материала.

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:

1. Химическим пероксидным методом (PEx a) получают очень качественные, но достаточно дорогие изделия. В качестве реактива здесь используется перекись водорода. Процесс идет при температуре около 200 0C. Сшивка получается наиболее равномерной, так как количество сшитых молекул в общем количестве составит до 85%.
2. Химическим силановым методом (PEx b) получают сшитый полиэтилен в присутствии силана, катализаторов и воды. Этот метод самый распространенный, хотя процент сшивания здесь составляет всего 65-70%.
3. Физическим радиационным (PEx c). Эта сшивка проводится путем прогонки полиэтиленовой массы через ускоритель электронов, где проходит воздействие на нее рентгеновского либо гамма-излучения. При этом вступают в реакцию свободные атомы, но не углерода с водородом, а одноименные между собой, образуя новые связи. Степень сшивки получается примерно 60%.
4. Химическим азотным (PEx d), с помощью радикалов азота, получают качество сшивки до 70%. Этот метод используется редко, так как требует достаточного времени и определенных условий протекания реакции.

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:

• Как уже отмечено, наиболее равномерная сшивка пероксидная, хотя и менее продуктивная, и более дорогая,
• Пероксидный способ неприменим к изготовлению многослойных труб,
• Наиболее быстро получается готовая продукция при силановом способе,
• Самый простой процесс и дешевое сырьё используются в радиационном способе,
• Силановый способ дает наиболее плотный, но и наименее гибкий материал.

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:

• Для изготовления напорных труб для холодного либо горячего водоснабжения,
• В производстве элементов систем отопления,
• Для изоляции кабелей высокого напряжения,
• При создании специальных стройматериалов и как элемент изделий конструкционного назначения.

Ощутимая разница между резервуарами для хранения из ПЭВП и сшитого полиэтилена

Это вторая статья из серии инноваций Poly Processing, в которой вы узнаете о множестве инноваций, которые мы внедрили в индустрию хранения химических веществ.

Не все резервуары из полиэтилена высокой плотности одинаковы. Хотя они звучат почти одинаково, резервуары для хранения химикатов из линейного полиэтилена и сшитого полиэтилена (XLPE) имеют существенные различия. Эти различия могут повлиять на прибыль вашей организации, безопасность ваших людей и работу вашего предприятия.

Как линейные резервуары из полиэтилена, так и резервуары из сшитого полиэтилена изготавливаются из нагретой смолы для создания отвержденного пластика. Однако различия в их производстве создают очень разные полиэтилены с очень разной структурной прочностью. Давайте взглянем на методы производства и посмотрим, чем XLPE существенно отличается от линейного полиэтилена.

Производство линейных полиэтиленовых резервуаров

Линейный полиэтилен создается при нагревании термопластичной смолы для создания жидкого пластика, который затвердевает и затвердевает, образуя линейную поверхность из полиэтилена высокой плотности. Молекулы связаны как веревка — отдельные нити волокна скручены вместе, но не связаны.

Линейные полиэтиленовые баки в целом дешевле из-за стоимости материала и параметров литья. Для определенных целей хранения эти резервуары прекрасно справляются со своей задачей.

Производство сшитого полиэтилена

Сшивка – это просто образование связей между полимерными цепями. Эти связи, равные по прочности и стабильности основным связям вдоль основной цепи полимера, связывают полимеры вместе, тем самым резко увеличивая молекулярную массу. На самом деле длина полимерных цепей и, следовательно, физические свойства намного лучше, чем можно было бы достичь без сшивания.

В результате получается пластик, обладающий ударопрочностью, прочностью на растяжение и устойчивостью к разрушению, с которыми линейный полиэтилен просто не может сравниться. Эти качества делают сшитый полиэтилен отличным выбором, когда важна целостность резервуара. Структурная целостность, термостойкость и срок службы в большинстве случаев не имеют себе равных.

Прочность и долговечность: линейная и линейная.

Сшитый полиэтилен

Обе полиэтиленовые смолы представляют собой смолы, предназначенные для ротационного формования, которые были измельчены в порошок, чтобы позволить материалу легко плавиться в процессе формования. Обе смолы доступны в стандартных цветах, а также в некоторых нестандартных цветах. Обе смолы представляют собой коррозионностойкий полиэтилен.

Однако различия существенны. По сравнению с линейным полиэтиленом, сшитый полиэтилен обеспечивает:

• В 10-20 раз более высокую устойчивость к растрескиванию под воздействием окружающей среды
• В 10 раз больше молекулярной массы
• 3-5-кратная прочность на удар и растяжение
  

Четыре наиболее важных фактора линейных резервуаров высокой плотности и резервуаров с поперечными связями включают:

• Стойкость к растрескиванию под воздействием окружающей среды/чувствительность к надрезам
• Длительная гидростатическая прочность
• Прочность и долговечность
• Срок полезного использования

Во всех этих четырех областях фактические испытания и измерения показывают, что смолы с поперечными связями более долговечны, чем линейные смолы.

Небольшие различия оказывают ощутимое влияние

Последствия этих различий наиболее очевидны при тестировании двух пластиков. Когда линейный полиэтилен выходит из строя, он может выйти из строя катастрофически, потому что линейные полимерные цепи имеют тенденцию «расстегиваться». В некоторых случаях весь резервуар разбирается, и небольшая утечка становится разливом химикатов. Весь хранящийся продукт может быть потерян, а очистка может быть значительной.

С другой стороны, в сшитом полиэтилене могут образовываться небольшие проколы или разрывы, но вероятность катастрофического отказа крайне мала. Вы вряд ли потеряете все хранящиеся химические вещества в случае утечки, а стоимость очистки и замены в большинстве случаев значительно дешевле. Риск для ваших сотрудников и окружающей среды также может быть значительно снижен.

Видеоролики Poly Processing об испытаниях на падение и давление отлично демонстрируют структурные различия между линейными и сшитыми смолами.

В большинстве случаев сшитый полиэтилен обеспечивает более длительный срок службы в том же применении, что и линейный полиэтилен. Как мы уже говорили ранее в этом блоге, они оба являются химически инертными материалами. Однако, поскольку сшитый полиэтилен имеет значительно более длительный срок службы и меньшие финансовые последствия в случае отказа, общий срок службы сшитого полиэтилена значительно лучше для вашей прибыли.

Узнайте больше о разработке подходящего решения для хранения данных для вашего бизнеса — загрузите наше подробное руководство по покупке резервуаров.

Большая разница между HDPE и сшитым полиэтиленом XLPE

Большая разница между HDPE и сшитым полиэтиленом

Не все резервуары из полиэтилена высокой плотности одинаковы. Хотя они звучат почти одинаково, резервуары для хранения химикатов из линейного полиэтилена и сшитого полиэтилена (XLPE) имеют существенные различия. Эти различия могут повлиять на прибыль вашей организации, безопасность ваших людей и работу вашего предприятия.

Как линейные резервуары из полиэтилена, так и резервуары из сшитого полиэтилена изготавливаются из нагретой смолы для создания отвержденного пластика. Однако различия в их производстве создают очень разные полиэтилены с очень разной структурной прочностью. Давайте взглянем на методы производства и посмотрим, чем XLPE существенно отличается от линейного полиэтилена.

Производство линейного полиэтилена-LLDPE

Линейный полиэтилен создается путем измельчения и последующего нагревания гранул термопластичной смолы для получения жидкого пластика, который затвердевает и затвердевает в виде линейной поверхности полиэтилена высокой плотности. Молекулы связаны как веревка — отдельные нити волокна скручены вместе, но не связаны.

Линейный полиэтилен дешевле и безопаснее для хранения неагрессивных и неагрессивных химикатов. Для некоторых хранилищ химикатов эти резервуары прекрасно справляются со своей задачей.

Производство Сшитый полиэтилен

Сшитый полиэтилен представляет собой полиэтилен высокой плотности, который производится путем добавления катализатора в термопластичную смолу, что превращает ее в термореактивную. Катализатор образует ковалентные связи, которые связывают молекулы вместе. Представьте себе сетчатый забор, где металлические звенья фактически соединены или сварены вместе.

В результате получается пластик, обладающий ударопрочностью, прочностью на растяжение и устойчивостью к разрушению, с которыми не может сравниться линейный полиэтилен. Эти качества делают сшитый полиэтилен отличным выбором, когда важна целостность резервуара. Химическая стойкость, термостойкость и стабильность размеров не имеют себе равных.

Различия между линейным и сшитым полиэтиленом

Обе полиэтиленовые смолы являются смолами для ротационного формования  , которые были измельчены в порошок, чтобы материал мог легко плавиться в процессе формования. Обе смолы доступны в стандартных цветах, а также в некоторых нестандартных цветах. Обе смолы представляют собой коррозионностойкий полиэтилен.

Однако различия существенны. По сравнению с линейным полиэтиленом, сшитый полиэтилен обеспечивает:

• 20-кратную устойчивость к растрескиванию при воздействии окружающей среды
• 10-кратную молекулярную массу
• 3-5-кратную ударопрочность и прочность на растяжение

Последствия этих различий наиболее очевидны при тестировании двух пластиков. Когда линейный полиэтилен выходит из строя, он выходит из строя катастрофически, потому что цепи линейного полимера «расстегиваются». Весь резервуар расстегивается, и небольшая утечка превращается в крупный разлив химикатов. Весь хранящийся продукт теряется, а очистка требует значительных усилий.

С другой стороны, в сшитом полиэтилене могут образовываться небольшие проколы или разрывы, снижающие эластичность, но у вас никогда не будет катастрофических поломок. Вы вряд ли потеряете все хранящиеся химические вещества в случае утечки, а стоимость очистки и замены значительно дешевле. Риск для ваших сотрудников и окружающей среды также значительно снижается.

Видеоролики Sunsoar об испытаниях на падение и давление  предлагают отличную демонстрацию различий между линейными и сшитыми смолами.

Поскольку сшитый полиэтилен обеспечивает более длительный срок службы бака и лучшую защиту в долгосрочной перспективе, может потребоваться немного больше предварительных инвестиций.