Сшитый полиэтилен: что это, свойства, характеристики
Трубы PE-X, изготовленные по принципу сшитого полиэтилена, сохраняют механические свойства при повышенных температурах, поэтому идеально подходят для горячего и холодного водоснабжения, для создания отопительных систем.
Трубопроводы PE-X обладают:
- стойкостью к химическому воздействию;
- износостойкостью к абразивам;
- лёгким, простым монтажом;
- отсутствием токсичности;
- малым уровнем шума при циркуляции теплоносителя;
- невысокими потерями напора, обеспеченным гладкой, полированной поверхностью внутри изделия.
Основой для полипропилена PE-X служит полиэтилен высокой плотности с высокой молекулярной массой. Благодаря высокому давлению, а также температуре, продольные молекулярные цепи типа CH соединены прочными поперечными связями. Создаваемая трехмерная сеть повышает свойства основного состава до превращения материала в абсолютно новый материал с качественно совершенными характеристиками.
Разницу между обычным пластиком и поперечно-сшитым PE-X заключается в создании молекулярной цепи высокой прочности, где цепи объединены друг с другом.
«Конструкция трубы PE-Xa»
Область применения
Трубы PE-X отлично подходят для устройств отопительных систем и трубопроводов водоснабжения.
Устойчивость водопровода к химическим воздействиям позволяет использовать его для промышленности и производственных нужд, для транспортировки воды и технических жидкостей.
Для монтажа трубных соединений стыковкой с оборудованием применяются фитинги из специальной латуни, типология которых зависит от характеристик и размеров трубопроводов.
Сшитый полиэтилен для горячей воды
Рабочий внутренний самонесущий слой, контактирующий с жидкостью, для горячего водоснабжения изготовлен из сшитого физическим методом PE-Xс.
Внешний слой изготовлен с применением этилен-винилового спирта, который не дает кислороду проникнуть внутрь в транспортируемую жидкость. Наружный слой и внутренний слой PE-Xс связаны вместе посредством клеевого высокоэластичного слоя.
Виды труб из сшитого полиэтилена
В интернет-магазине компании STOUT представлены несколько типов, выполненных из различных модификаций материала.
На классификацию продукции влияют методы сшивки. Термопластиковые трубы подразделяются на следующие виды:
- Универсальная PE-Xa – изготовлена благодаря использованию инфракрасного нагрева полиэтилена после применения пероксидов. Уровень пероксидной сшивки будет более 70 %.
- PE-Xb – сшивается «прививкой» к основному материалу силановых химических соединений с применением катализатора, который нужен при изготовлении сырья или готовой трубы. Высокий уровень сшивки, он будет более 65 %.
- Термопластик PE-Xс – получен в результате радиационного метода при воздействии на изделие ускоренных электронов и гамма-излучения. Степень электронной сшивки составляет не менее 60 %.
«STOUT PEX-a 16х2,2 (180м) труба из сшитого полиэтилена»
Вся продукция соответствует (ГОСТ 32415-2013).
В результате процесса сшивки изделия получают эксклюзивные физико-химические свойства, в их числе:
- применение в условиях повышенных перепадов температуры и нагрева, что значительно выше давления рабочей среды;
- небольшая шероховатость поверхности внутри изделия, в результате которой продукция приобретает невысокие энергозатраты на транспортировку жидкости и низкое шумообразование при прохождении воды;
- возможность сохранять изначальную форму после расширения стенок, что позволяет создавать соединение с использованием фитингов без уплотнений.
Какой срок службы труб из сшитого полиэтилена
На трубопровды PE-Xс установлен рабочий период, где срок использования равен 50 лет. Однако требуется соблюдать рекомендации производителя и следить за условиями эксплуатации.
Обзор производителей и стоимость
На рынках и в строймаркетах можно купить продукцию разных производителей, ориентируясь как на стоимость, так и на бренд. Многие марки стали синонимами отличного качества. Хорошо, когда выбор приходится делать из двух и более хороших материалов.
Рехау
Rehau (Германия) – один из популярных брендов. Как любой производитель, заботящийся о потребителе, эта компания выпускает не только трубы разных диаметров (от 16 до 63 мм), но и фитинги. При этом компания является разработчиком новаторских техник соединения. Приобретая трубы определенной марки, желательно использовать фитинги того же бренда.
В качестве защиты изделий от кислорода используется внешний слой ЭВАЛ (этиленвинилалкоголь). Комбинирование материалов может приводить к некоторой путанице, так как внутренний слой может быть изготовлен из полиэтилена, средний быть армирующим, что придает трубе статус металлопластиковой, а внешний являться металлополимером. Для удобства на трубы наносится информация о составе, ставится маркировка PEX или PE-X, обозначающая, что основной слой изготовлен из сшитого полиэтилена.
Для удобства пользователя трубы окрашиваются в разные цвета:
- красный – для напольного отопления;
- синий – для холодного водоснабжения;
- белый – для горячего.
Часто окрашивается не вся труба, а по всей длине наносится полоска соответствующего цвета. Продукция Rehau является самой дорогой, но и более качественной. Заявленный производителем срок службы изделий составляет 50 лет.
Упонор
Uponor (Германия) также является топовым брендом. Трубы этой марки обладают повышенной прочностью, гибкостью и долговечностью (срок службы — до 50 лет). Большинство специалистов считают, что качество трубы Упонор для отопления из сшитого полиэтилена ничем не хуже изделий фирмы Рехау.
Большинство споров возникает по поводу удобства проведения работ, так как принцип монтажа сильно отличается и требует разного набора инструментов. Цена может сильно зависеть от региона, в одних она практически одинакова, в других Упонор может быть дешевле на 20-25%.
Валтек
Компания Valtec (Италия) также производит трубы только типа PE-Xb, что позволяет представлять на рынке вполне доступную в ценовом отношении продукцию.
Ассортимент изделий включает металлопластиковые (металлополимерные трубы) PEX-AL-PEX, подходящие для радиаторного отопления. При паспортных условиях использования срок службы составляет 50 лет. Гарантия на металлопластик — 10 лет.
Бир Пекс
Если ориентироваться на срок службы, то продукция Бир Пекс (Россия) ничем не уступает немецким аналогам. Отличием является более низкая цена, что связано не только с тем, что производство местное. При изготовлении используется только типы PE-Xb и PE-RT (из полиэтилена повышенной термостойкости).
В ассортименте компании также огромное количество фитингов, инструментов для монтажа, запорной арматуры. При обустройстве небольшой квартиры разница в стоимости может показаться несущественной, для больших объектов — довольно ощутимой.
Sanext
Основной продукцией SANEXT (Россия) являются трубопроводы PE-Xa. Помимо труб, фитингов и инструментов, ассортимент продукции включает: теплосчетчики, распределительные коллекторы, балансировочную арматуру, термостатическую арматуру и многое другое.
Гарантия на трубы и фитинги составляет 10 лет. Несмотря на местную локацию, компания имеет небольшое количество представительств, чуть более десятка.
Особенности труб для отопления из сшитого полиэтилена
Разница между простым и сшитым полиэтиленом для отопления заключается в формировании устойчивых внутренних связей во время производства. Поперечные молекулярные соединения обеспечивают изделию механическую прочность, устойчивость к высоким температурам. Одновременно сохраняются преимущества простого полиэтилена, и его недостатки. Эти особенности сшитого полиэтилена нужно учитывать при разработке отопительной системы.
Достоинства сшитого полиэтилена
Сшитый полиэтилен для отопления обладает всеми преимуществами полимерных изделий – не подвержен коррозии, имеет небольшую удельную массу, гладкие внутренние стенки не дают образоваться отложениям из карбоната кальция, магния, солей. При правильном монтаже и эксплуатации отопление из сшитого полиэтилена прослужит долго. Главное – соблюдать температурный режим и контролировать давление системы.
Преимущества:
- Рабочая температура теплоносителя до +90°С. В некоторых моделях допускается кратковременное температурное воздействие до +100°С.
- Минимальное значение температурного расширения. Во время проектирования теплоснабжения не нужно предусматривать компенсационные кольца, как для труб из полипропилена.
- Выбор способов соединения – электросварочные, прессовочные или обжимные фитинги. Метод зависит от условий монтажа и бюджета.
- Небольшой вес. Упрощается транспортировка и монтаж.
Ярко выражен эффект памяти формы. После механического или теплового воздействия изделие стремится вернуться в исходную форму.
Основные недостатки материала
Но несмотря на плюсы у труб из сшитого полиэтилена есть недостатки, которые нужно учитывать в отоплении. Главный – разрушение материала при воздействии ультрафиолета. Поэтому в разводке теплоснабжения нужно исключить прямое воздействие на магистраль солнечных лучей. Если для соединения применяются фитинги из латуни, материал отделки не должен разрушать этот металл.
Дополнительные недостатки:
- Диффузия кислорода. Он проникает через стенки сшитого полиэтилена, попадает в теплоноситель. Обогащение воды кислородом ведет к разрушению металлических элементов системы – теплообменника, фитингов. Поэтому для теплоснабжения нужно выбирать модели с кислородным барьером из этиленвинилового спирта.
- Ограниченность способа прокладки. Для отопления нужно выполнить два условия – защита от солнечных лучей и уменьшения провисания после запуска горячей воды. Поэтому полиэтиленовые трубы для отопления часто устанавливают на черновой пол.
- Все недостатки скрытого монтажа. Для ремонта и обслуживания теплоснабжения придется демонтировать декоративное покрытие.
Из-за низкого коэффициента теплопроводности тепло в помещение от труб не передается. Но это можно считать достоинством, так как уменьшаются тепловые потери в трубопроводе при движении горячей воды.
Существующие аналоги труб rehau.
Немецкая труба ТЕСЕ.
Технология соединений труб ТЕСЕ — аксиальная запрессовка. Метод соединения схож с трубами рехау. Качество продукции на высоте. Однако применяя их вам вряд ли удастся сэкономить хоть немного денег. Это трубы премиум класса. Используются меньшим количеством монтажников из-за меньшей распространенности. Производитель использует другой (не пероксидный) метод сшивки. Сшивка производится потоком элементарных частиц (радиационный метод) PE-Xc. Из-за этого не обязательны к промывке от остатка химических элементов. При монтаже можно применять только свой специализированный инструмент. В чём, собственно, состоит её минус.
Имеются трубы как с армированием, так и без. Есть трубы, сертифицированные под газоснабжение.
У производителя имеется очень интересная система монтажа TECElogo. Металлопластиковые трубы с быстрозажимной технологией.
Финская труба Uphonor.
Технология соединения труб Uphonor называется Quick & Easy. Метод основан на молекулярной памяти. На окончание трубы надевается специальная гильза. И в несколько приемов производится её расширение. После чего в короткий промежуток времени её следует надеть на фитинг. Под воздействием молекулярной памяти труба обсаживается и через 20 мин. такое соединение можно опресовывать давлением.
Метод сшивки труб PE-Xa. В арсенале также несколько разновидностей труб, как и у рехау. Промытая, непромытая для отопления, промытая универсальная с кислородозащитным слоем.
Необходимо применять специализированный инструмент. Распространена достаточно широко и имеет много поклонников среди монтажников.
Итальянская труба Valtek
Еще один производитель трубы из сшитого полиэтилена. Достоин внимания из-за высокого качества и недорогих комплектующих.
Метод сшивки труб PE-Xb. Однако качество очень хорошее из-за того, что производство ведется в больших объемах, все процессы отлажены. Когда только начинался выпуск сшитого полиэтилена то этот метод проявлял себя не с самой хорошей стороны из-за того, что полиэтилен сшивался не равномерно по всей длине трубы. Потом они внесли корректировки в технологические процессы. В данный момент всё ОК.
В основном трубу итальянского производителя применяли для монтажа теплых полов. Для высокотемпературного отопления такие трубы не подходили.
В 2019-2020 г. производитель также ввел продажи универсальной трубы, сшитой методом, как и у рехау — PEXa. Эту трубу можно применять как аналог рехау в отоплении и водоснабжении. Все, по сути, идентично. Выбор остается только за ценой, наличием и приверженностью к бренду.
Испанская труба STOUT
Полный аналог труб rehau. Используются одинаковые фитинги по размеру, толщине стенок. Возможна взаимозаменяемость по комплектующим, которая не влияет на качество соединения.
У производителя также применяется метод сшивки труб PE-Xa. В продаже есть трубы армированные алюминиевым слоем (аналог трубы Rehau STABIL). Называется похожим названием и обозначает, что труба стабильная. Т.е. имеет минимальный коэффициент линейного расширения.
Также есть труба для теплого пола с меньшей толщиной стенок и увеличенным внутренним сечением.
Главное преимущество (ИМХО) то, что можно применять тот же рехау инструмент для аксиальной запрессовки. Одинаковые насадки (небольшое отличие имеется, но применять можно). Это существенно облегчает поиск инструмента для монтажа. Также из-за большого распространения фитинги и трубу можно найти практически везде.
Этому производителю аналогичной трубы рехау отдаю особое предпочтение по распространенности, цене и качеству комплектующих. К тому же Staut производит медные трубки для выхода из стены или пола, коллекторы отопления, ТП (с расходомерами и без). Полный спектр фитингов. Есть даже внутренние резьбы которых нет у рехау.
Аналог труб rehau у других менее известных брендов также присутствует. Какую выбирать остается выбор всегда за покупателем. Кто-то хочет «дорого» кто-то сэкономить. Одно могу сказать точно. Выбор по аналогам рехау лучше осуществлять между производителями, указанными выше. Из-за того, что это большие устоявшиеся производства. А значит качество продукции будет стабильное. К тому же комплектующие можно найти на каждом углу.
Инструмент для монтажа труб рехау аналог
В конце еще добавлю про аналог инструмента, которым можно монтировать трубы Рехау. Оригинальный стоит, как и все специализированные инструменты запредельных денег. Если требуется сделать несколько соединений, то конечно можно найти его в аренду. Но если вы планируете монтировать не один объект, то к рассмотрению предлагаю вот такой аналог инструмента рехау — китайского производителя TIM.
На сегодня это лучшая китайская реплика. Проверен не на одном объекте по монтажу труб как рехау так и его аналогов (STOUT). Трубу не рвёт, эспандер прочный (до 32 диаметра развальцовывает без проблем). Часть насадок продается уже в комплекте. Дополнительные можно докупить — подходят как оригинальные, так и этого же производителя.
PEX-b: силановая сшивка
Следующий метод также происходит химическим путем, но уже используются органические силаниды. Органические силаниды (органсиланиды) это ядовитые вещества, которые являются соединениями кремния с органическими радикалами.
В наши дни при использовании данного метода сшивки используется в основном винилтриметаксилоксан. При воздействии высоких температур связи винильной группы распадаются и превращают молекулы винилтриметаксилоксана в активные радикалы. Радикалы замещают атом водорода в полиэтиленовых макромолекулах. После этого полиэтилен обрабатывается водой или водяным паром. При этом процессе органические радикалы присоединяют молекулу водорода из молекул воды и как следствие образуют стабильную гидроокись.
Вытеснение воды ускоряется с помощью оловянного катализатора. Окончательная сшивка происходит уже в твердой стадии.
Характерные особенности
Без обеспечения практически любого здания инженерными системами сегодня сложно обойтись. Для водоснабжения и для отопления мастера все чаще используют сшитый полипропилен, металлопластиковые трубы, а чугун со сталью уже практически не используется. Ознакомимся детальнее с причинами этого явления: в чем заключаются особенности альтернативного проверенному металлу продукта.
Молекулярные связи
Трубы из сшитого полиэтилена, как и знакомая всем пленка, изготавливаются из одного и того же исходного сырья. Но материалы существенно отличаются техническими характеристиками за счет молекулярной природы. Если у пакетов структура линейная, то у сантехнических изделий наблюдает значительно больше поперечных связей между водородом и углеродом. На основе этой особенности полимерный продукт стали называть сшитым.
Внутренняя классификация
Создаются дополнительные связки искусственным путем по 4 методикам. В результате получают сшитый полиэтилен с разными техническими параметрами. На основе этого и ведется внутренняя классификация сантехнических труб.
Общим моментом у изделий является условное обозначение – PEX. Различия зашифрованы дополнительным буквенным строчным идентификатором. В таблице ниже представлена информация о способах производства материалов, описание конечных продуктов.
Марка PEX | Технология | Характеристики |
a | Химическая обработка исходного сырья пероксидом | Сшивка условно измеряется в процентах, что характеризует прочностные показатели. Для PEX-a предельным считается значение в 85 %. Достоинством материала также является способность к восстановлению заданной формы после временного механического воздействия. Это объяснимо хорошей эластичностью и множеством крепких связей между молекулами. Подобное качество считается часто определяющим при выборе труб из сшитого полиэтилена для теплого пола. Специалисты отмечают полное соответствие изделий заявленным характеристикам. |
b | Химическая обработка выполняется посредством водяного пара | Изначально методика была разработана с целью удешевить изготовление инновационного материала. Однако результаты оказались отличными от ожидаемых. Здесь снизились сразу два важных показателя: прочность (до 65 %) и эластичность. Неожиданным также стал факт невозможности полностью контролировать производственный процесс. Из-за этого получаемый продукт разных партий может отличаться по качеству. Такое явление в европейских странах считается ограничивающим фактором для использования труб из сшитого полиэтилена PEX-b для отопления. Есть еще одна особенность – образование новых связок не прекращается после изготовления материала. Это приводит к усадочному эффекту и повышению жесткости изделий. Этот процесс происходит непредсказуемо, поэтому необходимо регулярно отслеживать техническое состояние полипропиленовых конструкций. Так будет минимизирован риск появления протечек и аварийных ситуаций в целом. |
c | Выполняется направленное радиационное воздействие | В случае с электронной или лучевой обработкой сырья получается прочный сшитый полиэтилен (до 70 %). Но качество на фоне PEX-a и PEX-b заметно ниже. Поэтому материал редко используется в чистом виде для изготовления сантехнических труб. Как правило, это комбинированное производство труб из сшитого полиэтилена и алюминиевой прослойки для водоснабжения. |
d | Обработка проводится азотистыми соединениями | Конечный продукт здесь обладает прочностью ниже 60 %. Этого недостаточно для применения труб в устройстве инженерных коммуникаций. Это объясняет низкий спрос, практически полное отсутствие изделий на торговых площадках. |
Стоит обратить внимание на разницу в стоимости полимерных труб. Она складывается не из качественных показателей, а из затрат на производство. Так, самая сложная и дорогая технология позволяет получить PEX-a. Использование водяного пара с облучением обходятся заметно дешевле, что положительно отражается на конечной цене продукции.
Комбинированные материалы
Нередко устраивают теплые полы и водопровод из сшитого полиэтилена в комбинации с алюминием. Условно такие трубы обозначаются как PEX-AL-PEX. Материал обладает хорошей теплопроводностью и эластичностью, недорого стоит. Здесь для изготовления применяется чаще PEX-b и PEX-c, между ними на специальный клей прокладывается алюминиевая фольга.
Сшитый полиэтилен металлопластик или полипропилен что лучше
Перед принятием окончательного решения, стоит ознакомиться со сравнительной характеристикой: сшитый полиэтилен, полипропилен или металлопластик. Рассмотрим детальнее каждое понятие.
В таблице представлен сравнительный анализ сшитого полиэтилена и полипропилена по базовым критериям.
Критерий | PEX | ПП |
Структура | Линейная с поперечными связками. Этим обусловлена максимальная плотность полиэтилена: до 940 кг/куб.м. | Нестабильная кристаллическая. Это объясняет высокую прочность на разрыв, пластичность. Может пропускать газообразные вещества, плотность находится в пределах 850-900 кг/куб.м. |
Прочность | Растяжение материалов до разрыва может составить 250-800 %. Но полипропилен меньше подвержен растрескиванию, сшитый полиэтилен лучше справляется с механическими нагрузками. | |
Рабочая температура | Эксплуатация допустима при температуре теплоносителя до +140 градусов по Цельсию. Это говорит о применимости труб из сшитого полиэтилена и полипропилена для отопления. Но плавление полимеров начинается в разных условиях: ПП – 176, PEX – 190-200 градусов по Цельсию. А нижний предел нагревания у полипропилена -15, у сшитого аналога – -50 единиц. | |
Химическая инертность | Стойкость на высоком уровне, особенно с антидиффузионным покрытием. | Быстрее стареет и хуже переносит прямой контакт с различными химическими реагентами, ультрафиолетовым излучением. Для продления срока службы ПП в состав добавляются специальные стабилизаторы. |
Физические свойства | Мягче, герметичнее, эластичнее. Монтаж сшитого полиэтилена проводится с помощью различных фитингов. | Обладает дышащей способностью и большей жесткостью. Последнее вынуждает для устройства криволинейных контуров использовать дополнительные переходники (уголки, разветвители) из аналогичного материала. Монтаж выполняется путем горячей спайки изделий. |
В этой таблице рассмотрены свойства труб, которые позволят понять, когда стоит применять сшитый полиэтилен или металлопластик. Для сравнения были взяты образцы с поперечным сечением (наружный диаметр) 20 мм.
Критерий | Сшитый полиэтилен | Металлопластик |
Пластичность | Превосходит | Уступает |
Герметичность контура | Используемые фитинги дополнительно выполняют роль герметизирующей узел гильзы. | Применяются дополнительные герметизирующие средства: фум-лента, сантехнический лен или паста. |
Рабочая температура | Оптимальное значение – +95-+110 градусов по Цельсию | Рекомендуемый предел ограничен +75 градусами по Цельсию. |
Поведение при замерзании теплоносителя | Периодическое нагревание и замораживание содержимого труб на качество материала не оказывает влияния. | При замерзании воды в контуре металлопластик с высокой вероятностью разорвет. |
Монтаж | Соединение труб из сшитого полиэтилена и полипропилена выполняется с помощью фитингов. Это не требует наличия специального инструмента, высокой квалификации сантехника. | |
Фитинги | Предполагается строгое соответствие сечения патрубков с внутренним диаметром трубы. | Монтаж предусматривает частичное погружение патрубка в контур. Это говорит о суженном сечении соединительного элемента, что негативно сказывается на равномерности распределяемой нагрузки в инженерной системе. В итоге увеличивается вероятность разгерметизации узлов. |
Металлопластиковые трубы, еще недавно занимающие лидирующую позицию по востребованности, уступили позицию сшитому полиэтилену. Это объяснимо несколькими прослойками, которые обладают разными показателями теплового расширения. Как следствие – алюминиевая фольга толщиной до 45 микрон деформируется, а клеевое вещество теряет свои свойства.
Исходя из представленной в таблицах информации выбирая, что лучше для теплого пола металлопластик или сшитый полиэтилен, стоит отдать предпочтение второму. Так как здесь по технологии должно быть сведено к минимальному формирование узлов, жесткий полипропилен также отклоняется.
Критерии выбора
Определяясь с трубами из сшитого полиэтилена для водоснабжения или отопительной системы, стоит обращать внимание на маркировку. Производитель наносит ее на сами изделия.
Основные параметры, которые указываются, выглядят так:
- бренд и тип трубы (Wirsbo-PEX);
- наружный диаметр и толщина стенки (16*2,2);
- соответствие действующему регламенту, на основании которого определяется область применения (DVGW K178 – пригодность для транспортировки питьевой воды);
- технология, по которой проводится контроль качества изделий (MPA-DA);
- тип трубы по классификации Энгля (PE-Xa);
- эксплуатационные характеристики (может быть указан действующий стандарт или конкретные параметры (DIN 16892/93 SB 42 01 или DIN 16892 PB 12/60°C PB 11/70°C PB 9/90°C);
- дата и время выпуска, линия либо номер станка (чаще только дата: 11.08).
Для удобства продажи мерного материала производитель дополнительно наносит риски с шагом в 1 метр. Рядом пишут метраж, за отчетную точку взят наружный конец бухты.
- https://www.stout.ru/articles/truby-iz-sshitogo-polietilena-dlya-vodoprovoda-plyusy-i-minusy/
- https://otoplenie-expert.com/elementy-otopleniya/sshityy-polietilen.html
- https://trubarik.ru/pex/sshitiy-polietilen-dlya-otopleniya
- https://spark-welding.ru/otoplenie/kakoj-sshityj-polietilen-luchshe.html
- https://m-strana.ru/articles/sshityy-polietilen/