I den här artikeln kommer vi att prata om sorterna polypropenrör beroende på vilken typ av polypropen de är tillverkade av. Vi kommer att identifiera kännetecken material som PP-H, PP-B, PP-R och några andra, samt ta reda på vilket av dessa material som är mest lämpligt för värme- och vattenförsörjningssystem och varför. Men innan det, låt oss ta reda på vad som egentligen är polypropen och hur typerna av polypropen skiljer sig från varandra när det gäller struktur. Polypropylen är polymeriserad propylen, det vill säga en högmolekylär substans, vars molekyler har en komplex kemisk struktur och består av enkla molekyler av en lågmolekylär substans, en monomer. För bildandet av polypropen är närvaron av katalysatorsubstanser nödvändiga, vilka kan vara föreningar som innehåller olika metaller. Som regel är detta ämnen såsom titan (IV) klorid, TiCl4 eller aluminiumföreningar beskrivna med formeln AlR3, där under R kan vara vilket kolväte vars molekyl innehåller från 1 till 10 kolatomer. Beroende på hur sidometylgrupperna (CH3) är placerade i förhållande till polymermakromolekylen (ryggraden), finns det flera typer av polypropen: ataktisk, isotaktisk och syndiotaktisk (takticitet betyder bara hur dessa grupper är placerade). Och en sådan utflykt till kemifältet, det måste sägas, är inte alls av misstag, eftersom arten av arrangemanget av metylgrupper i förhållande till makromolekylen faktiskt beror på fysikaliska egenskaper material.
Ataktisk polypropen. Detta är den minst hållbara typen av polypropen, i vilken metylgrupper är belägna på båda sidor av polymerstommen (makromolekylen) på ett helt slumpmässigt sätt. Denna kemiska struktur ser visuellt ut som ett plastgummiigt material. Naturligtvis kan ett sådant material inte användas för produktion av rör, för närvarande har därför ataktiska sorter av polypropen funnit sin tillämpning inom byggindustrin, huvudsakligen som en mängd bitumenmodifierare, vilket ger de senare de erforderliga egenskaperna.
Syndiotaktisk polypropen. I dessa ämnen finns metylgrupper också på båda sidor om huvudkedjan, men detta arrangemang är inte kaotiskt, utan strikt ordnat. Med andra ord observerar vi alterneringen av metylgrupper från olika sidor i en viss sekvens. Syndiotaktiska sorter av polypropen är mer hållbara och stabila än ataktiska, men de är transparenta och har betydligt lägre styrka än isotaktiska sorter. Och vidare kommer det att framgå varför det är så.
Isotaktisk polypropen. Många människor förstår redan från namnet på denna typ att metylgrupperna i en sådan förening endast ligger på ena sidan av huvudkedjan, på grund av vilken materialets höga densitet och styrka uppnås. Det är isotaktisk polypropen och dess sampolymerer som är lämpliga för tillverkning av rör och rörledningsarmaturer avsedda för värmesystem samt för varm- och kallvattenförsörjning.
Låt oss nu prata om sorterna av isotaktisk polypropen, beroende på själva makromolekylens struktur. Faktum är att här kommer vi till de typer av intresse för oss (PP-H, PP-B, PP-R), vilka (eller snarare rören från vilka) skiljer sig väsentligt från varandra i fysiska och kemiska egenskaperoch därmed inom verksamhetsområdena. Vanligtvis är det maximala som anges i artiklar om polypropenprodukter av denna typ att PP-H-rör är tillverkade av polypropenhomopolymer (hädanefter - isotaktisk), PP-B-rör - av polypropenblocksampolymer och PP-R-rör - från en slumpmässig sampolymer (även kallad en slumpmässig eller till och med statisk sampolymer). Och detta är sant, men för att tydligt förstå skillnaderna mellan dessa typer av polypropen är det nödvändigt att beskriva detaljerna strukturen för materialet av varje typ. Låt oss börja med kemi igen.
PP-H... Denna märkning är karakteristisk för polypropenhomopolymer. Molekylerna i detta ämne består av identiska enheter, det vill säga upprepande molekyler av den ursprungliga propylenmonomeren, mer enkel substans eller, som kemister säger, en förening med låg molekylvikt. De bildar en förening med hög molekylvikt, det vill säga polypropen i sin rena form. PP-H är också känt som typ 1 polypropen. Detta material är tillräckligt starkt, men har en mycket betydande nackdel, dålig motståndskraft mot låga och höga temperaturer, det vill säga det är inte värmebeständigt. PP-H reagerar särskilt dåligt på negativa temperaturer och kan helt enkelt smula i frost.
PP-B... Detta är namnet på blocksampolymerer av polypropen. Till skillnad från en homopolymer, i blocksampolymerer, är de huvudsakliga strukturella enheterna inte molekyler av den ursprungliga propylenmonomeren, utan hela homopolymerblock som består av propylen- och polyetenmolekyler, som kan växla både regelbundet och statistiskt, det vill säga i en ganska komplex sekvens. PP-B är också känd som typ 2-polypropen. När det gäller styrka är PP-B ungefär densamma som PP-H, vilket är logiskt om man är uppmärksam på materialets kemiska struktur. Men det var möjligt att avsevärt öka materialets termiska stabilitet, särskilt till låga temperaturer, som tillhandahålls av polyetylentillsatser. Dessutom är PP-B mer flexibel, och flexibilitet återigen ges av polyeten som finns i molekylstrukturen. Om vi \u200b\u200bpratar om materialets värmebeständighet, noterar vi att i denna indikator är PP-B överlägsen PP-H, men sämre än PP-R.
PP-R... Dessa är de så kallade statistiska eller statiska sampolymererna av polypropen (vi kommer att kalla dem slumpmässiga sampolymerer), som i sin struktur har propylen- och etylenmolekyler alternerande på ett visst sätt, vilket gjorde det möjligt att erhålla ett material med en kristallstruktur. PP-R är också känd som typ 3-polypropen. Denna molekylära struktur ger den högsta hållfastheten och värmebeständigheten bland alla typer av polypropen. Samtidigt överträffar PP-R även metallplast i styrka. Detta är emellertid inte allt: den slumpmässiga sampolymeren av polypropen kännetecknas av exceptionell kemisk beständighet mot olika sura och alkaliska föreningar, som den absoluta majoriteten av material avsedda för produktion av rör och rörledningsbeslag inte kan skryta med. När det gäller värmebeständigheten hos PP-R kan detta material, till skillnad från PP-B och ännu mer PP-H, klara kortvariga omgivningstemperaturer upp till +140 grader Celsius och upp till +90 grader i konstant läge. Vi bör också nämna frostmotståndet för detta material: PP-R återställer helt sin form efter exponering för negativa temperaturer. Låt oss nu prata om varje typ av rör (i enlighet med ovanstående material och deras egenskaper) och bestämma omfattningen av deras drift.
PP-H-rör är tillräckligt starka för att användas i kallvattensystem, olika industriella rörsystem och ventilation. Dessa rör är tillräckligt motståndskraftiga mot mekanisk belastning (inklusive böjning) och uppvisar också god kemisk beständighet, men de kan inte användas vid låga omgivningstemperaturer, eftersom polypropylenhomopolymer inte tål frost och helt enkelt kollapsar. När det gäller PP-H-rörens motstånd mot höga temperaturer är det också ganska begränsat.
Inte sämre i hållfasthet än PP-H-rör, kännetecknas polypropenblocksampolymerrör av en något högre termisk stabilitet och tillräcklig frostbeständighet. Ändå är det värt att notera att tillämpningsområdet för dem är begränsat till golvvärmesystem (det är naturligtvis också tillåtet att använda PP-B-rör) i kallvattenförsörjnings- och ventilationssystem samt i industriella system för transport av varma och måttligt kylda vätskor. PP-B-rörens ganska höga frostbeständighet förklaras av det faktum att polypropenblocksampolymeren inte bara består av propylen utan också av polyetenadditiver (det finns separata typer av PP-B, som skiljer sig åt i mängden polyetenadditiv, vilket vi kommer att diskutera nedan). Polyeten ger också dessa rör tillräcklig flexibilitet och elasticitet, vilket emellertid påverkar värmeutvidgningen hos dessa rör negativt. Den är för stor och därför kan PP-B-rör inte användas för att transportera heta medier. Men som avloppsrör eller inom kemisk industri - snälla.
För närvarande är rör tillverkade av PP-R slumpmässig sampolymerpolypropen en idealisk lösning för värme- och varmvattenförsörjningssystem. Strängt taget kan PP-R-rör kallas universal, eftersom detta material är jämförbart i styrka med polypropenblocksampolymerer och är mycket starkare än homopolymerer. Den är också helt värmebeständig och tål alla omgivningstemperaturer. Smältpunkten för PP-R är +170 C, och i allmänhet tål materialet, utan att skada strukturen, temperaturfall vid maximala värden upp till +110 ... + 130 C och ännu högre. När det gäller den maximalt tillåtna konstanta arbetstemperaturen är det +90 grader. Samtidigt sänder opak PP-R (det vill säga ganska tät, från vilken högkvalitativa rör tillverkas) inte ultraviolett ljus, vilket förhindrar bakterier och andra mikroorganismer från att multiplicera inuti rören. Man kan inte låta bli att notera materialets höga frostmotstånd, och även när mediet inuti rören fryser deformeras de inte och efter upptining tappar de inte formen (till skillnad från rör tillverkade av sådana sorter av polypropen som PP-H och PP-B). Tja, den kemiska resistansen hos PP-R är sådan att dessa rör lätt kan motstå tester med olika sura och alkaliska lösningar och samtidigt kan vara i flytande aggressiva medier nästan hela tiden utan att förlora sina egenskaper. Detta möjliggör användning av PP-R-rör med lämpliga diametrar inom den kemiska och petrokemiska industrin med praktiskt taget inga begränsningar. Och naturligtvis är det värt att notera ytterligare en värdefull egenskap hos rör tillverkade av slumpmässig sampolymer av polypropen - deras absoluta miljövänlighet. På grund av det faktum att PP-R är helt giftfritt kan dessa rör användas i livsmedels- och läkemedelsindustrin för att transportera nästan vilket medium som helst. Och naturligtvis är PP-R-rör idealiska för varmvattenssystem och varmvattenuppvärmning, motstår både förhöjda temperaturer och betydande temperaturskillnader. När det gäller termisk expansion är det i jämförelse med rör tillverkade av material som PP-H och PP-B obetydligt, och i de flesta fall (vid temperaturer som inte är extremt höga för materialet) kan ytterligare expansionsbeslag undvikas. Och en sak till är nog användbar egenskap PPR ligger i det faktum att det inte förändrar sina fysiska och kemiska egenskaper när olika tillsatser införs, på grund av vilka vissa typer av PPR-rör inte är sämre än metall, och även utan tillsatser är rör gjorda av slumpmässig sampolymer av polypropen betydligt bättre än samma metallplast.
Människor som inte är bekanta med märkningen av polypropenvarianter kan bli förvånade över att samma bokstäver i märkningen kan indikera helt olika material. Det är för dem som detta avsnitt skrevs. För det första bör man skilja på två typer av PP-H. I det första fallet är detta den redan kända polypropenhomopolymeren (PP-homopolymer) eller, som det också kallas, isotaktisk polypropen. PP-H-märkningen finns emellertid också bland sorterna av PP-B-material, det vill säga en segmentsampolymer av polypropen. I detta fall betyder PP-H en segmentsampolymer av polypropen med den största mängden polyeten i sin sammansättning. I detta fall betyder PP-U-märkningen helt enkelt högt polyeteninnehåll och PP-M - lågt. Vad sägs om det genomsnittliga polyeteninnehållet i polypropenblocksampolymerer? Och här har vi ännu en tillfällighet i märkningen. En segmentsampolymer av polypropen med en genomsnittlig mängd polyeten i dess sammansättning betecknas som PP-R. Men PP-R betecknar samtidigt en slumpmässig sampolymer av polypropen, det vill säga material av högsta kvalitet för tillverkning av polypropenrör. Och var noga med att vara uppmärksam på detta när du väljer rör. Ibland finns också PP-C-märkning - detta är som regel en allmän beteckning för alla polypropensampolymerer, som skiljer dem från PP-H, det vill säga homopolymerer. Slutligen noterar vi ytterligare en märkning - PP. Således är brandbeständiga polypropenrör med speciella flamskyddsmedel tillsatta. I allmänhet finns det en hel del sorter av polypropen, men vi är främst intresserade av de som rör och rörledningsbeslag är gjorda av. Och för värmesystem, vattenförsörjning och olika industrier är dessa tre huvudvarianter, som vi pratade tillräckligt detaljerat om - PP-H, PP-B och PP-R, och den senaste utvecklingen, slumpmässig polypropensampolymer (PP-R), är av högsta kvalitet och lovande. Tja, här återigen de viktigaste fördelarna med PP-R (slumpmässig sampolymer av polypropen typ 3) jämfört med andra material.
PP-R är motståndskraftig mot en mängd olika mekaniska influenser och tål betydande belastningar, och förstärkta PP-R-rör i denna indikator är inte sämre än metall. Ytterligare: PP-R-rör, även vid höga värmebelastningar och betydande tryck (men inte överstiger det nominella), kan arbeta i mer än 25 år i varmvattenförsörjnings- och uppvärmningssystem, och i mer än 50 år i kallvattenförsörjningssystem med fullt bevarande av alla sina egenskaper även när man arbetar med aggressiva miljöer. Dessa mätvärden är inte heller tillgängliga för PP-H och PP-B. Bildningen av eventuella avlagringar i PP-R-rör är inte heller utesluten, vilket säkerställs inte bara av materialets kemiska beständighet utan också på grund av PP-R-rörens jämnhet. Den slumpmässiga sampolymeren av polypropen har också utmärkt motstånd mot både höga och låga temperaturer. Dessutom, med god värmeledningsförmåga, kommer polypropenrör alltid att vara varma inuti, vilket praktiskt taget minskar risken för brännskador till noll. PP-R, som alla polymerer, är helt motståndskraftig mot korrosion, vilket har en gynnsam effekt på materialets miljövänlighet. Och till skillnad från vissa andra typer av polypropen interagerar den slumpmässiga sampolymeren inte ens med olika aggressiva medier (alkaliska, sura, saltlösningar, petroleumprodukter etc.), vilket gör möjlig användning PP-R-rör inom kemisk och petrokemisk industri. Som vi redan sa är PP-R helt giftfritt, vilket gör att det kan användas i livsmedelsindustrin och i läkemedel. Samtidigt reagerar PP-R inte med nästan alla ämnen, på grund av vilka den ursprungliga renheten av det transporterade mediet säkerställs. Den ogenomskinliga PP-R, från vilken rör och rördelar tillverkas, tillåter inte ultraviolett strålning att tränga in i och därför kan mikroorganismer helt enkelt inte föröka sig. Naturligtvis talar vi om riktigt högkvalitativa PPR-rör, där tillverkare inte sparar på material (var uppmärksam, till exempel på europeiska SupraTherm-produkter). Dessutom är polypropenrör, och särskilt PP-R-rör, bättre än metallrör när det gäller värmeledningsförmåga. Detta förklaras av den låga koefficienten för hydrauliskt motstånd PP-R (materialets speciella kemiska struktur spelar också en roll här), vilket sparar kylvätskans energi. Och PP-R-rör dämpar perfekt vibrationer och ljud. Även här bör det noteras och motståndet hos PP-R mot tryckfall och vattenhammare. Förresten innehåller märkningen av rör av slumpmässig sampolymer av polypropen information om det maximala trycket som dessa rör tål. Således är de mest hållbara rören markerade som PP-R 80 och PP-R 100, vilket indikerar deras förmåga att motstå ett konstant tryck av mediet i rörledningen på 8 respektive 10 MPa. Det här är SupraTherm-rören. Och med sin hållfasthet och hållbarhet är PP-R-rör också överraskande lätta och överträffar även de lättaste metallrören i denna indikator (ungefär åtta gånger). Naturligtvis underlättar detta mycket transport, installation av PP-R-rör och gör dem säkrare att använda.
Termostabiliserad slumpmässig sampolymer av polypropen (Polypropylen Random Crystallinity Temperature, type 4 polypropylen) är den mest ung»Material bland alla typer av polypropen, uppfunnet av endast ungefär 10 år sedanmen isolerat i en separat typ av polypropen och ganska nyligen (för ett eller två år sedan ansågs en värmestabiliserad slumpmässig sampolymer vara en typ 3-sort, det vill säga en konventionell slumpmässig sampolymer av polypropen, men efter noggrann undersökning av dess egenskaper fann man att den skiljer sig mycket från dess närmaste släkting").
Det är värt att notera det trots hög kvalitet den vanliga slumpmässiga sampolymeren, termostabiliserad i sina fysiska och kemiska egenskaper, är överlägsen den och alla andra varianter av detta material. Nytt material tillhandahållerbästa prestanda, och nyligen har nya standarder utvecklats redan under PP-RCT - European iSO 1043-1-standard reglerar kvaliteten på polypropenprodukter tillverkade av värmestabiliserad slumpmässig sampolymer, främst rör. Den huvudsakliga dygderdet nya materialet har betydligt högre värmebeständighet och styrka, liksom större samtidigt hållbarhet till höga temperaturer och tryck. Således kan andra typer av polypropen tåla antingen högt tryck eller hög temperaturmen aldrig båda tillsammans. PP-RCT i detta avseende är betydligt bättre.
Om vi \u200b\u200bpratar om rör gjorda av detta material, så finns det också snurra av: eftersom materialet är mer hållbart kan väggarna göras tunnare utan skador för mekanisk elasticitetrör och med en ökning av genomströmningen. Det vill säga rören är både starkare och lättare och effektivare när det gäller transport av olika medier. Naturligtvis är PP-RCT, precis som den vanliga PP-R, helt annorlunda god kemisk beständighetoch därför kan värmestabiliserade slumpmässiga sampolymerrör användas för att transportera en mängd olika kemiska, läkemedels- och livsmedelsmedier. När det gäller den termiska expansionen är den naturligtvis betydligt lägre än för rör tillverkade av andra typer av polypropen. Naturligtvis betyder detta inte att förstärkning ska försummas, men ändå var det möjligt att använda obearbetade rör, till exempel i varmvattenförsörjningssystem. avsevärt minska förlängning av rör, och det är också möjligt att använda rör tillverkade av PP-RCT och för transport av många kemiska medier med en höga temperaturer, vilket är omöjligt för de tidigare typerna av polypropen som beskrivits av oss.
I allmänhet förtjänar detta material naturligtvis mer detaljerad övervägande, men vi kommer att prata om detta i en speciell artikel. Här noterar vi några intressanta fakta som hjälper oss att utvärdera prestanda nytt material. Enligt testresultaten från tyska forskare drogs slutsatsen att rör tillverkade av värmestabiliserad slumpmässig sampolymer av polypropen tål 11,5 MPa under 50 år vid en temperatur på +20 C. Sådana indikatorer är fortfarande oåtkomliga för något annat polymermaterial. Låt oss hoppa över mellanliggande temperaturmärken och vända oss till extrema tester... Och de visar oss följande: PP-RCT-rör vid en konstant temperatur på +110 C tål ett tryck på 2,6 MPa under hela året - fantastiskt resultat!
Det är värt att komma ihåg här att i kommunala vattenförsörjningssystem och värmesystem, trycket överstiger inte 1,0 MPadärför kommer reserven av rör av en värmestabiliserad slumpmässig sampolymer att räcka i flera år, förutsatt att temperaturen på +110 C förblir konstant, men detta är i princip omöjligt - i praktiken kommer leveransen av sådana rör efter ålder att vara minst 30 år - och detta sker i värmesystem! Och på vattenförsörjningen de garanteratkommer att stå i mer än ett halvt sekel. Naturligtvis är rör av detta material också mycket frostbeständiga. När det gäller driften av PP-RCT-rör är den mycket bred. Detta är alla varmvattenuppvärmningssystem och kemiska, farmaceutiska och livsmedelsmedier, varav många kan transporteras genom dessa rör och vid höga temperaturer. Och avslutningsvis några ord om mer specifika sorter polypropen, som är mindre vanliga än de fyra typer som anges av oss, och ännu mindre ofta används för produktion av rör.
Andra typer av polypropen
PP: er - flamskyddsmedel polypropen... PP är i huvudsak en polypropenhomopolymer med flamskyddsmedel som ger materialet eldfasta egenskaper... Dessutom är detta material ganska kemiskt beständigt och hållbart, men dess värmebeständighet (inte att förväxla med brandmotstånd) är faktiskt inte hög nivådärför är användningen av PP-rör till exempel i värmesystem svår, och inte för berättigat ekonomiskt. Huvudfokus för användningen av flamskyddsmedel av polypropen är elindustrin.
HIPP - Hög isotaktisk polypropylen eller högisotaktisk polypropenhomopolymer. Nästan samma homopolymer, men med flera förbättrad formel tack vare speciella katalysatorer som ger materialet extra styrka... Det är från detta material som högkvalitativa PP-B-segmentsampolymerer, PP-R slumpmässig sampolymer och även värmestabiliserad PP-RCT slumpmässig sampolymer tillverkas.
PP-X eller PP-XMOD - tvärbunden polypropen. Tillsammans med den värmestabiliserade slumpmässiga sampolymeren PP-RCT är detta material fortfarande ny... Det erhålls med nästan samma metoder som tvärbunden polyeten, nämligen peroxid och silan. PP-X är ett mycket starkt, värmebeständigt och frostbeständigt material som fungerar bra under svåra förhållanden. Därför tvärbundna polypropenrör det bästa visa sig under extrema förhållanden. Men detta material är ganska dyrt och den bästa lösningen i de flesta fall är rör tillverkade av PP-RCT - till exempel varumärkena SupraTherm, som, även om de inte är sämre än andra europeiska rör i kvalitet (och de flesta till och med är överlägsna), jämfört med dem i pris. Naturligtvis är denna lista ofullständig, eftersom det till exempel också finns expanderad polypropen - EPP och EMPP och andra sorter, men detta är redan byggmaterial inte för rörproduktion.