Трубы из полипропилена

Полипропилен относится к группе полимерных термопластов, переходящих в вязкотекучее состояние при нагреве выше температуры плавления. Впервые полипропилен был получен Г. Наттом в 1954 году полимеризацией пропилена в присутствии стереоспецифических катализаторов, что в итоге стало основой для промышленного производства полипропилена разных типов по DIN 8077:1997 «Polypropylene (PP) pipes - РР-Н (Туре 1), РР-В (Туре 2), PP-R (Туре 3) - Dimensions» и DIN 8078: 1996 «Polypropylene (PP) pipes - PP-H (Type 1), РР-В (Type 2), PP-R (Type 3) - General quality requirements and testing». В России общие нормы и требования к полипропилену и его сополимерам регламентирует ГОСТ 26996-86 «Полипропилен и сополимеры пропилена. Технические условия», а нормы и требования к трубам из термопластов, в том числе трубам из полипропилена гомополимера РР-Н (РР тип 1), трубам из полипропилена блоксополимера РР-В (РР тип 2) и трубам из полипропилена рандомсополимера PP-R (РР тип 3, иногда PP-RС) устанавливает ГОСТ Р 52134-2003 «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления».

Полипропилен и сополимеры пропилена, полученные при низком давлении, поставляют для изготовления труб в виде порошка или гранул окрашенными или неокрашенными, обычно с насыпной плотностью 0.4-0.5 г/см³, но обязательно стабилизированными, поскольку из-за специфики молекулярного строения полипропилену характерна большая склонность к старению с нарушением отдельных узлов кристаллической решетки и значительным снижением уровня прочностных свойств.

Особенности молекулярной структуры

При полимеризации полипропилена за счет стерических эффектов с большой вероятностью группы метила (СН3) присоединяются к каждому второму атому углерода макромолекулы. В то же время благодаря стерическим конфигурациям третичного С-атома получают атактический, синдиотактический и изотактический полипропилен, причем промышленно-техническое значение на сегодняшний момент имеют только изотактические типы упорядоченной спиралевидной молекулярной структуры полипропилена, имеющие большую плотность, более высокий модуль упругости, температуру плавления около 170°С и хорошую стойкость к воздействию агрессивных сред.

Спирали полипропилена образуются при охлаждении расплава с образованием кристаллитов размером 10-50 нм (α-зародыши), но при варьировании составом и концентрацией катализаторов можно получить сферолитные надстройки размером 103-105 нм (β-зародыши), что влияет на механические свойства, как материала, так и трубы из полипропилена.

Изотактический полипропилен, который сегодня используется в трубной индустрии, может быть условно разделен на три различных типа полимеров: гомополимеры, которые состоят исключительно из молекул пропилена (РР-Н), и два сополимера, кристаллизующиеся виде блоков - полипропилен блок-сополимер РР-В и полипропилен рандомсополимер PP-R, в которых в отдельные узлы кристаллической решетки внедрены мономеры этилена:

• Polypropylen Homopolymer PP-H – PPPPPPPPPPPP;
• Polypropylen Blockcopolymer PP-B - PPPP+PPEEPPE;
• Polypropylen Randomcopolymer PP-R – PPEPPPEPPPPP.

Гомополимерам полипропилена характерна высокая изотактичность, что обуславливает большую жесткость, прочность и термостойкость материала. Вместе с тем, аморфные области начинают замерзать при температурах около 0 °C и поэтому трубы из полипропилена PP-H уже при небольших отрицательных температурах становятся хрупкими. Гомополимеры с кристаллами в виде бета (β) сферолитов за счет специфики структуры имеют большую ударную прочность, чем PP-H с кристаллами в виде альфа (α) сферолитов (см. рис. выше) и полипропилен рандомсополимер PP-R.

Блок сополимеры PP-B имеют более высокую ударную вязкость при низких температурах, но верхний предел рабочих температур, твердость, прочность и жесткость трубы из полипропилена блок сополимера РР-В меньше, чем у труб из полипропилена гомополимера РР-Н.

Одновременная полимеризация полипропилена с этиленом позволила получить статическое распределение сомономеров в полипропилене рандомсополимере PP-R. В результате трубы из полипропилена PP-R в сравнении с трубами из полипропилена гомополимера PP-H имеют большую прочность, гибкость, меньшую жесткость и твердость, а также наиболее высокие рабочие температуры.

Как правило, высококачественные трубы и фитинги из полипропилена получают с помощью модификации расплава присадками, наполнителями и армирующими материалами (стекловолокном, алюминиевой фолльгой), что оптимизирует их устойчивость к давлению, температуре транспортируемой и окружающей среды, химическим реагентам и влияет на свариваемость.

Типичный цвет трубы из полипропилена гальки серого цвета (RAL 7032) может быть изменен путем добавок сажи, отбеливателей (TiO2 или ZnS) или иных пигментов/красителей (приложение 3 к ГОСТ 26996-86 «Цветовой ассортимент и рецептуры окрашивания полипропилена и сополимеров полипропилена»), что в разной степени влияет на УФ стресс, окисление антиоксидантами, термо- и фото-окислительную деструкцию, деградацию структуры, старение, химическую стойкость и комплекс механических свойств.

Наиболее популярными в Европе сегодня стали трубы из модифицированных сополимеров полипропилена:

• Polypropylen-Randomcopolymer PP-R черного цвета. Добавление сажи к расплаву позволяет получить трубы из полипропилена черного цвета, стабильные при УФ облучении в течение длительного периода эксплуатации на улице. Вместе с тем трубы из полипропилена PP-R черного цвета имеют меньшую ударную вязкость, чем трубы из полипропилена без цветовых пигментов;
• Polypropylen-Randomcopolymer натурального серого цвета не устойчив к УФ излучению солнца, но полностью безопасен для здоровья людей и используется в системах питьевого водоснабжения;
• Polypropylen-Homopolymer PP-H-s огнестойкий. Трубы из полипропилена PP-H-s используются для обустройства вентиляционных каналов и систем дымоходов, но с превентивной защитой от УФ облучения в случае эксплуатации на улице;
• Polypropylen-Randomcopolymer PP-R-el электропроводный. Трубы из полипропилена PP-R-el используются для прокладки трубопроводов, требующих заземления, устойчивы к УФ облучению благодаря добавкам сажи, но имеют пониженные ударную вязкость и сопротивление ползучести;
• Polypropylen-Randomcopolymer PP-R-s-el электропроводный и огнестойкий. Трубы из полипропилена PP-R-s-el ориентированы на прокладку трубопроводов специального назначения.

 Если у Вас возникли вопросы, или Вы желаете сделать заказ, позвоните
по тел.: +7 (495) 755-59-55
или заполните форму обратной связи