Характеристики пленка пвх: ПВХ-пленка: Что это? Свойства и технологии производства полихлорвиниловой пленки

Содержание

Технические характеристики пленки ПВХ

Технические характеристики пленки ПВХ





Сборник статей







Наименование изделия: пленка ПВХ, поперечноусаживаемая, глянец / глянец. Область применения: пленка ПВХ предназначается для изготовления колпачка PVC Толщина и предельное отклонение по толщине:









Толщина, (мм)

Предельное отклонение по толщине, (%)

0,075

+/-10

Ширина и предельное отклонение по ширине

Ширина пленки, (мм)

Предельное отклонение по ширине, (мм)

110

+1;-0,5

Значения наружного диаметра рулонов пленки:

Формат, (мм)

Наружный диаметр рулона, мм

0,075 х 110

320-400

Пленка должна быть намотана на картонные втулки (шпули), внутренним диаметром 76 мм. Длина втулки должна быть равна номинальной ширине пленки. Выступающие концы втулки должны быть одинаковыми и четко перпендикулярными оси.

Пленка должна быть намотана с натяжением, не допускающим смещения отдельных витков рулона и выпадения или перемещения втулки при переворачивании рулона на 90 и 180 градусов.

При намотке пленки на втулку допускается смещение витков в торцах рулона не более чем на 1 мм. Торцы рулона должны быть без забоин, вмятин и загрязнений.

В рулоне допускается одна склейка, обозначенная флажком. Качество склеивания полотен должно обеспечивать безостановочную работу оборудования.

По всей длине пленки рулон должен легко разматываться без провисания и складок. Кромки материала должны быть без значительных заусенцев и надрывов.

Слипание пленки в рулоне не допустимо!

Технические характеристики пленки ПВХ — 4.0 out of
5
based on
1 vote






Учебные материалы


Для преподавателей


Работы студентов


Справочная и техническая литература


Статьи по темам



    org/BreadcrumbList»>

  • Механизмы и технологи
  • Сборник статей
  • Технические характеристики пленки ПВХ


Технические характеристики завес ПВХ ЗавесаПласт

Полосовые завесы ПВХ используются с целью сокращения энергозатрат, защиты помещения от шума, пыли, птиц, а также разделения помещения на отдельные рабочие зоны. Технические характеристики завес ПВХ представлены ниже.

Технические характеристики ПВХ завес, свойства пленки ПВХ для ленточных завес

Единицы измерения

Тип пленки ПВХ для полосовой завесы

Стандартная ПВХ пленка

Морозостойкая ПВХ пленка

Температурный режим применения

ºС

от -5º до +50º

от -50º до +25º

Плотность

г/см³

1,22

1,18

Прочность на разрыв

Н/мм²

16

11,5

Относительное удлинение

%

340

390

Теплопроводность

Вт/м*К

0,14

0,14

Воспламеняемость 

не горит

не горит

Светопроницаемость

%

80

80

Шум поглощение

ДБ

35

35

* Показатель светопроницаемости представлен в таблице для прозрачной завесы ПВХ.

Прозрачные полосы из пленки ПВХ используют в проемах, где необходимо обеспечить отличную видимость, например, в холодильных камерах, на производстве, в складских помещениях с целью обеспечения безопасности при интенсивном движении людей и техники.

Непрозрачная пленка ПВХ свет не пропускает. Ее можно использовать, например, для разделения торговых и складских помещений в магазинах, торговых центрах, супермаркетах и т.д.

Прозрачная пленка для ленточных промышленных ПВХ завес Серая пленка ПВХ (непрозрачная) для полосовых ПВХ завес
Гребенки для пвх завес Комплект материалов для ПВХ завес

Наша компания старается соответствовать современным тенденциям на рынке и предлагает своим клиентам продукцию высокого качества. Пленка ПВХ для полосовых завес соответствует санитарным правилам РФ и безопасна в использовании.

Важно отметить, что все материалы соответствуют требованиям ГОСТ, а продукция компании «Завесапласт» прошла добровольную и пожарную сертификацию. Сертификаты представлены здесь.

Поливинилхлорид (ПВХ): свойства, обработка и применение

Поливинилхлорид , обычно называемый ПВХ или Винил , является 3 и наиболее синтезируемым термопластическим материалом в мире. Его наиболее известным применением является формирование труб из ПВХ в строительной отрасли, но преимущества ПВХ распространяются далеко за пределы этого в секторах медицины, электротехники и защитной одежды.

ПВХ является наиболее востребованным полимерным материалом в строительстве и в настоящее время составляет 10,2% от общего европейского спроса на пластик, уступая полиэтилену (ПЭ) и полипропилену (ПП) [1]. Это число, однако, продолжает расти, поскольку они стремятся заменить традиционные материалы, такие как дерево, металл, бетон и керамика, в различных областях применения.

Здесь вы узнаете:

  • Структура и свойства ПВХ
  • Производство и переработка ПВХ
  • Применение ПВХ
  • Товарные сорта ПВХ

Свойства ПВХ

(Фигура 1). Затем эту твердую форму можно модифицировать, добавляя наполнители и пластификаторы в зависимости от поставленной задачи. Таким образом, существует множество различных продуктов из ПВХ с различными составами добавок и свойствами.

Рисунок 2. Сравнение составов гибкого поливинилхлорида (Вверху) и жесткого поливинилхлорида (Внизу) [3]

Существует два основных класса ПВХ (Рисунок 2):

  1. Пластифицированный или гибкий ПВХ (PVC-U)
  2. Непластифицированный или жесткий ПВХ (ПВХ-П)

Добавление пластификаторов к ПВХ действует как смазка для жестких кристаллических полимерных цепей, снижая кристалличность и обеспечивая более прозрачный и гибкий пластиковый материал. С другой стороны, без добавления этих пластификаторов ПВХ остается жестким, жестким материалом с высокой устойчивостью к ударам, погодным условиям, химическим веществам и агрессивным средам. Сравнение некоторых важных свойств двух разных классов включено в таблицу ниже.

 

Таблица 1. Сравнение свойств гибкого поливинилхлорида и жесткого поливинилхлорида [2]

Свойства

Пластифицированный (гибкий) ПВХ

Непластифицированный (жесткий) ПВХ

Физические свойства

Плотность

1,3 – 1,7 г/см 3

1,35 – 1,5 г/см 3

Температура стеклования

-5 – -5°С

60 – 100°С

Механические свойства

Модуль Юнга

0,001 – 1,8 ГПа

2,4 – 4 ГПа

Модуль упругости при изгибе

0,001 – 1,8 ГПа

2,1 – 3,5 ГПа

Удлинение при разрыве

100 – 400%

25 – 80%

Рабочая температура

Макс. Непрерывная рабочая температура

50 – 80°С

50 – 80°С

Мин. Непрерывная рабочая температура

-40 – -5°С

-10 – 1°С

Другое имущество

Диэлектрическая прочность

10 – 30 кВ/мм

10 – 40 кВ/мм

Прозрачность

75 – 85%

80%

Теплоизоляция (теплопроводность)

0,16 Вт/м.К

0,16 Вт/м.К

Производство и переработка ПВХ

Производство ПВХ

Существует два популярных метода производства ПВХ с помощью описанного выше процесса аддитивной полимеризации: полученные частицы ПВХ смешиваются с пластификаторами и затем могут быть экструдированы в виде гранул, которые в дальнейшем используются для экструзии, каландрирования, литья под давлением и т. д. Оборудование, необходимое для такого процесса, обычно очень дорогое.

Объемный или эмульсионный ПВХ (Э-ПВХ)

В процессе получения эмульсии порошок ПВХ смешивается с пластификаторами для получения пасты/смолы, которая затем используется для покрытий, погружения и распыления. Исходный порошок ПВХ стоит дороже, чем частицы, используемые в предыдущем процессе; однако необходимое оборудование, напротив, недорогое.

Переработка ПВХ

Поливинилхлоридная смола, полученная вышеуказанными способами, чрезвычайно нестабильна из-за низкой термической стабильности и высокой вязкости расплава. Его необходимо модифицировать перед переработкой в ​​готовую продукцию. Совместимые пластификаторы могут быть добавлены в качестве мягчителей для улучшения некоторых механических свойств, в то время как наполнители могут увеличить жесткость, ударопрочность и добавить цвет, непрозрачность и проводимость. Термостабилизаторы повышают термическую стабильность, а смазочные материалы снижают вязкость расплава, предотвращая перегрев. Затем продукту из ПВХ обычно придают желаемую форму с помощью экструзии, литья под давлением и каландрирования. В результате получаются пленки ПВХ, листы, плиты и трубы.

Хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ) производится путем хлорирования продукта ПВХ, обычно с увеличением содержания хлора с 56% до 66% [2]. Это снижает кристалличность полимера, повышая его гибкость и способность формовать полезные формы, такие как контейнеры и упаковки.

Смеси ПВХ

ПВХ также можно смешивать с другими термопластическими материалами для улучшения определенных свойств. Полиэфирные смеси сочетают в себе отличные технологические характеристики ПВХ с превосходными физическими свойствами полиэфиров, повышая стойкость к истиранию, прочность на растяжение и сопротивление разрыву. Полиуретановая смесь также дает аналогичные результаты с повышенной устойчивостью к истиранию и химическому воздействию. ПВХ также можно смешивать с нитрильным каучуком (NBR) для повышения гибкости и эластичности.

Применение ПВХ

Жесткий ПВХ

Эти листы и трубы из жесткого ПВХ обычно используются не только для производства труб, оконных рам и крыш в строительной отрасли, но также и для большей части защитного снаряжения, которое носят сами строители. В электротехнической промышленности ПВХ очень полезен для изготовления изоляционных труб, кожухов, переключателей, корпусов штепсельных вилок и аккумуляторных клемм из-за его высокой электроизоляционной и диэлектрической прочности.

Гибкий ПВХ

Хотя гибкий ПВХ также имеет ряд применений в строительной отрасли, например, в напольных покрытиях, изоляции кабелей и водонепроницаемых покрытиях, его наиболее полезное применение — в медицинской промышленности. Гибкий ПВХ используется в кислородных палатках, перчатках, мешках и трубках для переливания крови, капельницах и жидкостях для диализа из-за его химической стойкости и долговечности. Некоторые другие области применения гибкого ПВХ включают водонепроницаемую одежду, спасательные жилеты, надувные лодки и спортивные товары.

[1] PlasticsEurope, «Plastics — the Facts 2018», 2018. [Онлайн]. Доступно: https://www.plasticseurope.org/application/files/6315/4510/9658/Plastics_the_facts_2018_AF_web.pdf

[2] SpecialChem, «Всеобъемлющее руководство по поливинилхлориду (ПВХ)», 2017 г. [онлайн]. Доступно: https://omnexus.specialchem.com/selection-guide/polyvinyl-chloride-pvc-plastic

[3] KEMI, «Краткая статистика — ПВХ», [онлайн]. Доступно: https://www.kemi.se/en/statistics/statistics-in-brief/substances-and-substance-groups/pvc

Свойства ПВХ — Vinidex Pty Ltd

Поливинилхлорид (ПВХ)

Поливинилхлорид представляет собой термопластический материал, состоящий из смолы ПВХ, смешанной с различными пропорциями стабилизаторов, смазочных материалов, наполнителей, пигментов, пластификаторов и технологических добавок. Различные соединения этих ингредиентов были разработаны для получения определенных групп свойств для различных применений. Однако большую часть каждого соединения составляет смола ПВХ.

Технический термин для ПВХ в органической химии – поли(винилхлорид): полимер, т.е. цепные молекулы винилхлорида. Кронштейны не используются в общей литературе, и их название обычно сокращается до PVC. Там, где обсуждение относится к конкретному типу труб из ПВХ, этот тип будет четко указан, как подробно описано ниже. В тех случаях, когда обсуждение носит общий характер, термин «трубы из ПВХ» будет использоваться для охвата ассортимента напорных материалов для труб из ПВХ, поставляемых Vinidex.

Различные типы поливинилхлорида

ПВХ-компаунды с наибольшей кратковременной и долговременной прочностью не содержат пластификаторов и содержат минимальное количество ингредиентов. Этот тип ПВХ известен как UPVC или PVC-U. Другие смолы или модификаторы (такие как ABS, CPE или акрилы) могут быть добавлены к UPVC для получения компаундов с улучшенной ударопрочностью. Эти соединения известны как модифицированный ПВХ (ПВХ-М). Гибкие или пластифицированные ПВХ-компаунды с широким спектром свойств также могут быть получены путем добавления пластификаторов. Другие типы ПВХ называются ХПВХ (ПВХ-Х) (хлорированный ПВХ), который имеет более высокое содержание хлора, и ориентированный ПВХ (ПВХ-О), который представляет собой ПВХ-У, молекулы которого ориентированы преимущественно в определенном направлении.

PVC-U (непластифицированный) — твердый и жесткий материал с предельным напряжением растяжения около 52 МПа при 20°C и устойчивым к большинству химических веществ. Как правило, PVC-U можно использовать при температуре до 60°C, хотя фактический температурный предел зависит от нагрузки и условий окружающей среды.

ПВХ-М (модифицированный) является жестким и имеет повышенную ударную вязкость, особенно при ударе. Модуль упругости, предел текучести и предел прочности при растяжении обычно ниже, чем у PVC-U. Эти свойства зависят от типа и количества используемого модификатора.

ПВХ (пластифицированный) менее жесткий; имеет высокую ударную вязкость; легче экструдировать или формовать; имеет более низкую термостойкость; менее устойчив к химическим веществам и обычно имеет более низкую предельную прочность на растяжение. Вариабельность от соединения к соединению в пластифицированном ПВХ выше, чем в НПВХ. Vinidex не производит напорные трубы из пластифицированного ПВХ.

PVC-C (хлорированный) похож на PVC-U по большинству своих свойств, но имеет более высокую термостойкость, способный работать до 95°С. Он имеет аналогичный предел прочности при 20°C и предел прочности при растяжении около 15 МПа при 80°C.

PVC-O (ориентированный ПВХ) иногда называют HSPVC (высокопрочный ПВХ). Трубы из ПВХ-О представляют собой значительный прогресс в технологии производства труб из ПВХ.

ПВХ-О производится с помощью процесса, который приводит к преимущественной ориентации длинноцепочечных молекул ПВХ по окружности или по кольцу. Это обеспечивает заметное усиление свойств в этом направлении. В дополнение к другим преимуществам предел прочности при растяжении, в два раза превышающий показатель PVC-U, может быть достигнут для PVC-O. В таких приложениях, как напорные трубы, где присутствует четко определенная направленность напряжений, можно добиться очень значительного увеличения прочности и/или экономии материалов.

Типичные свойства ПВХ-О в кольцевом направлении:

  • Прочность на растяжение ПВХ-О – 90 МПа
  • Модуль упругости ПВХ-О – 4000 МПа

Улучшение свойств за счет молекулярной ориентации хорошо известно, и некоторые промышленные образцы производятся уже более тридцати лет. В последнее время он применяется к потребительским товарам, таким как пленки, высокопрочные мешки для мусора, бутылки для газированных напитков и тому подобное.

Техника молекулярной ориентации труб из ПВХ была впервые применена в XIX веке.70-х годов компанией Yorkshire Imperial Plastics, и на самом деле самые ранние пробные установки были сделаны в 1974 году со 100-миллиметровой трубой Управлением водного хозяйства Йоркшира, Великобритания. Vinidex начала производство на экспериментальном заводе по производству труб из ПВХ-О в начале 1982 года, а трубы из ПВХ-О были впервые установлены в Австралии в 1986 году. имя Супермейн.

Сравнение PVC-O, PVC-M и стандартного PVC-U

PVC-O по составу идентичен PVC-U, и, соответственно, их общие свойства аналогичны. Основное различие заключается в механических свойствах в направлении ориентации. Состав PVC-M отличается добавлением модификатора ударопрочности, а свойства отличаются от стандартных PVC-U в зависимости от типа и количества используемого модификатора. Следующее сравнение носит общий характер и служит для выявления типичных различий между материалами труб.

Прочность на растяжение  – Прочность на растяжение PVC-O почти в два раза выше, чем у обычного PVC-U. Прочность на растяжение PVC-M немного ниже, чем у стандартного PVC-U.

Прочность  – И ПВХ-О, и ПВХ-М ведут себя стабильно пластично при любых практических обстоятельствах. В некоторых неблагоприятных условиях, при наличии надреза или дефекта, стандартный НПВХ может проявлять хрупкие свойства.

Коэффициенты безопасности  – Расчет труб из ПВХ для применения под давлением включает прогнозирование долгосрочных свойств и применение коэффициента безопасности. Как и во всех инженерных проектах, величина коэффициента безопасности отражает уровень уверенности в прогнозировании производительности. Преимущество большей уверенности в предсказуемости поведения материалов нового поколения ПВХ-М и ПВХ-О заключается в том, что при проектировании можно использовать более низкий коэффициент безопасности.

Расчетное напряжение  – Трубы из ПВХ-О и ПВХ-М работают при более высоком расчетном напряжении, чем стандартные трубы из ПВХ-Н, из-за их более низкого коэффициента безопасности, а в случае ПВХ-О, более высокой прочности в кольцевом направлении. .

Эластичность и ползучесть  – PVC-O имеет модуль упругости на 24 % выше, чем у обычного PVC-U в ориентированном направлении, и модуль упругости, аналогичный стандартному PVC-U, в других направлениях. Модуль упругости PVC-M немного ниже, чем у стандартного PVC-U.

Характеристики ударопрочности  – PVC-O превосходит стандартный PVC-U не менее чем в 2–5 раз. PVC-M также обладает большей ударопрочностью, чем стандартный PVC-U. Испытания на ударопрочность труб из ПВХ-М сосредоточены на получении характеристики пластического разрушения.

Атмосферостойкость  – Нет существенных различий в характеристиках атмосферостойкости PVC-U, PVC-M и PVC-O.

Соединение – Трубы из ПВХ-U и ПВХ-М могут быть соединены либо резиновым кольцом, либо соединениями на растворителе. PVC-O доступен только в трубах с резиновым соединением. ПВХ-О нельзя склеивать растворителем-цементом.

Свойства ПВХ

Общие свойства компаундов ПВХ, используемых в производстве труб, приведены в таблице ниже. Если не указано иное, значения приведены для стандартных немодифицированных составов с использованием смолы ПВХ K67. Некоторые сравнительные значения показаны для труб из других материалов. Свойства термопластов подвержены значительным изменениям в зависимости от температуры, и при необходимости указывается применимый диапазон. Механические свойства зависят от продолжительности приложения напряжения и более точно определяются функциями ползучести. Более подробные данные, относящиеся к применению труб, приведены в разделе «Конструкция» данного руководства. Для получения данных, выходящих за рамки перечисленных условий, пользователям рекомендуется обращаться в наш технический отдел.

Типичные свойства труб из ПВХ
Физические свойства
Свойство Значение Условия и примечания
Молекулярная масса (смола) 140000 ср.: K57 ПВХ 70 000
Относительная плотность 1,42 – 1,48 cf: ПЭ 0,95–0,96, стеклопластик 1,4–2,1, CI 7,2, глина 1,8–2,6
Водопоглощение 0,0012 23°C, 24 часа, ср.: AC 18 – 20% AS1711
Твердость 80 Дурометр по Шору D, Brinell 15, Rockwell R 114, ср.: PE Shore D 60
Ударная вязкость – 20°C 20 кДж/м 2 Паз по Шарпи, радиус вершины 250 мкм
Ударная вязкость – 0°C 8 кДж/м 2 Паз по Шарпи, радиус вершины 250 мкм
Коэффициент трения 0,4 ПВХ в ПВХ, ср. : PE 0,25, PA 0,3
Механические свойства
Свойство Значение Условия и примечания
Предел прочности при растяжении 52 МПа AS 1175 Тензометр при постоянной скорости деформации см.: PE 30
Удлинение при разрыве 50 – 80% AS 1175 Тензометр при постоянной скорости деформации, см.: PE 600-900
Кратковременная ползучесть 44 МПа Значение постоянной нагрузки за 1 час, см.: PE 14, ABS 25
Долгосрочное разрушение при ползучести 28 МПа Постоянная нагрузка, экстраполированное значение за 50 лет, см.: PE 8-12
Модуль упругости при растяжении 3,0 – 3,3 ГПа Деформация 1% за 100 секунд, ср.: PE 0,9-1,2
Модуль упругости при изгибе 2,7 – 3,0 ГПаДеформация 1% за 100 секунд, ср. : PE 0,7-0,9
Длительный модуль ползучести 0,9 – 1,2 ГПа Постоянная нагрузка, экстраполированное значение секанса за 50 лет, ср.: PE 0,2 – 0,3
Модуль сдвига 1,0 ГПа 1% деформации за 100 секунд G=E/2/(1+µ) ср.: PE 0,2
Объемный модуль 4,7 ГПа Деформация 1% за 100 секунд K=E/3/(1-2µ) ср.: PE 2.0
Коэффициент Пуассона 0,4 Незначительно увеличивается со временем под нагрузкой. ср.: ПЭ 0,45
Электрические свойства
Свойство Значение Условия и примечания
Диэлектрическая прочность (пробой) 14 – 20 кВ/мм Кратковременный образец 3 мм, ср. ПЭ 70 – 85
Объемное удельное сопротивление 2 x 10 14 Ом.м AS 1255. 1 PE > 10 16
Удельное поверхностное сопротивление 10 13 – 10 14 Ом AS 1255.1 PE > 10 13
Диэлектрическая проницаемость (диэлектрическая проницаемость) 3,9 (3,3) 50 Гц (106 Гц) AS 1255.4 cf PE 2,3 – 2,5
Коэффициент рассеяния (коэффициент мощности) 0,01 (0,02) 50 Гц (106 Гц) AS 1255.4
Тепловые свойства
Свойство Значение Условия и примечания
Точка размягчения 80 – 84°C Метод Вика AS 1462.5 (мин. 75°C для труб)
Макс. постоянная рабочая темп. 60°С cf: PE 80*, PP 110* не под давлением
Коэффициент теплового расширения 7 х 10 -5 К 7 мм на 10 м при 10°C ср. : PE 18 – 20 x 10 -5 , DI 1,2 x 10 -5
Теплопроводность 0,16 Вт/(м.К) 0 – 50°C ПЭ 0,4
Удельная теплоемкость 1000 Дж/(кг.К) 0 – 50°С
Температуропроводность 1,1 x 10 -7 м 2 0 – 50°С
Огнестойкость
Собственность Значение Условия и примечания
Воспламеняемость (кислородный индекс) 0,45 ASTM D2863 Испытание Феннимора Мартина, ср.: PE 17.5, PP 17.5
Индекс воспламеняемости 10 – 12 (/20) cf: 9 – 10 при испытании трубы AS 1530 Early Fire Hazard Test
Дым выпускаемый индекс 6 – 8 (/10) cf: 4 – 6 при испытании трубы AS 1530 Early Fire Hazard Test
Индекс тепловыделения 0
Индекс распространения пламени 0 Не поддерживает горение. Раннее испытание на пожароопасность AS 1530
Сокращения
  • ПЭ: полиэтилен
  • ПП: Полипропилен
  • PA: Полиамид (нейлон)
  • CI: Чугун
  • AC: Асбестоцемент
  • GRP: Стеклопластиковая труба
Преобразование единиц
  • 1 МПа = 10 бар = 9,81 кг/см 2 = 145 фунтов силы в дюймах 2
  • 1 Джоуль = 4,186 калорий = 0,948 x 10 -3 БТЕ = 0,737 ft.lbf
  • 1 Кельвин = 1°C = 1,8°F перепад температур
Механические свойства

Для ПВХ, как и для других термопластичных материалов, реакция на напряжение/деформацию зависит как от времени, так и от температуры. Когда к пластиковому материалу прикладывается постоянная статическая нагрузка, результирующая деформационная характеристика является довольно сложной. Существует немедленная эластическая реакция, которая полностью восстанавливается, как только снимается нагрузка. Кроме того, существует более медленная деформация, которая продолжается неопределенно долгое время, пока действует нагрузка, пока не произойдет разрыв. Это известно как ползучесть. Если перед разрушением снять нагрузку, восстановление первоначальных размеров происходит постепенно с течением времени. Скорость ползучести и восстановления также зависит от температуры. При более высоких температурах скорость ползучести увеличивается. Из-за этого типа реакции пластмассы известны как вязкоупругие материалы.

Линия регрессии напряжения

Следствием ползучести является то, что трубы, подвергающиеся более высоким нагрузкам, разрушаются за более короткое время, чем трубы, подвергающиеся более низким нагрузкам. Для напорных труб основным требованием является длительный срок службы. Поэтому важно, чтобы трубы были рассчитаны на работу при напряжениях стенки, что обеспечит достижение длительного срока службы. Чтобы установить долговременные свойства, большое количество образцов в форме трубы испытывается до разрыва. Затем все эти отдельные точки данных наносятся на график и выполняется регрессионный анализ. Линейный регрессионный анализ экстраполируется для получения 9На 7,5% ниже прогнозируемого предельного напряжения разрушения в расчетной точке, которое должно превышать минимальное требуемое напряжение (MRS).

Затем к MRS применяется коэффициент безопасности для получения максимального рабочего напряжения для материала трубы, который используется для определения размеров труб для диапазона значений номинального давления. В Европе и Австралии принята расчетная точка ISO, равная 50 годам, или 438 000 часов. В Северной Америке исторически использовалась расчетная точка в 100 000 часов. Эта расчетная точка является достаточно условной и не должна интерпретироваться как показатель ожидаемого срока службы трубы из ПВХ. Линия регрессии напряжения традиционно строится на логарифмических осях, показывающих окружное или кольцевое напряжение в зависимости от времени до разрыва.

*Для PVC-M и PVC-O 50-летняя точка спецификации представляет собой точку нижнего доверительного интервала на 97,5 %, обеспечивающую достижение минимального коэффициента безопасности.

Модуль ползучести

Для ПВХ необходимо учитывать модуль или соотношение напряжение/деформация в контексте скорости или продолжительности нагрузки и температуры.

Универсальным методом представления данных является кривая зависимости деформации от времени при постоянном напряжении. При данной температуре требуется серия кривых при различных уровнях напряжения, чтобы представить полную картину. Модуль можно рассчитать для любой комбинации напряжения/деформации/времени, и это обычно называют модулем ползучести.

Такие кривые полезны, например, при расчете кратковременных и длительных поперечных нагрузок на трубы.

Испытания, проведенные как в Англии, так и в Австралии, показали, что PVC-O жестче, т. е. имеет более высокий модуль упругости, чем стандартный PVC-U, примерно на 24% для эквивалентных условий в ориентированном направлении. Судя по другой работе, значительных изменений в осевом направлении не наблюдается.

Повышенные температуры
Номинальные значения давления при повышенных температурах

Механические свойства ПВХ даны при температуре 20°C. Прочность термопластов обычно уменьшается, а пластичность увеличивается по мере повышения температуры, и расчетные напряжения должны быть соответствующим образом скорректированы.

Реверсия

Термин «реверсия» относится к изменению размеров пластмассовых изделий вследствие «памяти материала». Изделия из пластмассы «запоминают» свою первоначальную сформированную форму и, если их впоследствии деформировать, под воздействием тепла они вернутся к исходной форме.

В действительности реверсия происходит при всех температурах, но при качественной экструзии она не имеет практического значения в гладкой трубе при температуре ниже 60°С и в трубе из ПВХ-О при температуре ниже 50°С.

Выветривание и разложение под воздействием солнечных лучей

Влияние «выветривания» или разрушения поверхности под воздействием лучистой энергии в сочетании с элементами на пластмассы хорошо изучено и задокументировано. Солнечное излучение вызывает изменения молекулярной структуры полимерных материалов, в том числе ПВХ. Ингибиторы и отражатели обычно включаются в материал, что ограничивает процесс поверхностным эффектом. Наблюдается потеря блеска и обесцвечивание при сильном атмосферном воздействии. Процессы требуют затрат энергии и не могут протекать, если материал экранирован, т.е. подземные трубы. С практической точки зрения сыпучий материал не подвергается воздействию, и первичные испытания не покажут никаких изменений, т. е. предел прочности при растяжении и модуль упругости. Однако микроскопические разрушения на выветренной поверхности могут инициировать разрушение в условиях экстремальных локальных напряжений, например воздействие на внешнюю поверхность. Следовательно, ударная вязкость при испытании будет снижаться.

Защита от солнечной деградации

Все трубы из ПВХ производства Vinidex содержат защитные системы, которые обеспечивают защиту от вредного воздействия в течение нормального периода хранения и установки. Для периодов хранения более одного года и в той мере, в какой ударопрочность важна для конкретной установки, можно считать целесообразной дополнительную защиту. Это может быть обеспечено хранением под навесом или покрытием штабелей труб подходящим материалом, например, мешковиной. Следует избегать захвата тепла и обеспечивать вентиляцию. Не следует использовать черную пластиковую пленку. Системы надземных напорных трубопроводов могут быть защищены слоем белой или пастельного оттенка краски ПВА. Хорошая адгезия достигается простым мытьем моющим средством для удаления жира и грязи.

Старение материала

Предел прочности ПВХ со временем заметно не изменяется. Его кратковременная предельная прочность на растяжение обычно незначительно увеличивается. Важно понимать, что линия регрессии напряжения не отражает ослабление материала с течением времени, т. е. труба, находившаяся под постоянным давлением в течение многих лет, по-прежнему будет демонстрировать такое же краткосрочное предельное давление разрыва, как и новая труба. Однако со временем материал претерпевает изменение морфологии, так как «свободный объем» в матрице уменьшается с увеличением числа поперечных связей между молекулами. Это приводит к некоторым изменениям механических свойств:

  • Незначительное увеличение предела прочности при растяжении
  • Значительное увеличение предела текучести
  • Увеличение модуля при высоких уровнях деформации

В целом эти изменения могут оказаться полезными. Однако реакция материала на высокие уровни напряжений изменяется в том смысле, что локальная текучесть в концентраторах напряжений подавляется, а деформационная способность изделия снижается. Более вероятно возникновение хрупкого разрушения, и может наблюдаться общее снижение ударопрочности.

Эти изменения происходят экспоненциально со временем, быстро сразу после формирования и все медленнее с течением времени. К моменту ввода изделия в эксплуатацию они практически не измеримы, разве что в очень долгосрочной перспективе. Искусственное старение может быть достигнуто путем термообработки при 60°С в течение 18 часов. ПВХ-О подвергается такому старению в процессе ориентации, и его характеристики аналогичны полностью состаренному материалу, но со значительно повышенным пределом прочности.

Стойкость к истиранию

Пластмассы обычно показывают отличные характеристики в абразивных условиях. Основными свойствами, способствующими этому, являются низкие модуль упругости и коэффициент трения. Это позволяет материалу «поддаваться», и частицы имеют тенденцию скользить, а не стирать поверхность.

Хорошо известные материалы с низким коэффициентом трения, такие как тефлон, нейлон и полиуретан, демонстрируют выдающиеся характеристики. Экономика, однако, является основным фактором, и характеристики ПВХ в контексте скорости износа/цены на единицу продукции превосходны. Факторы, влияющие на истирание, сложны, и трудно соотнести данные испытаний с практическими условиями.

Институт гидромеханики и гидротехнических сооружений Технического университета Дармштадта в Западной Германии проверил стойкость к истиранию нескольких трубных изделий. Гравий и речной песок были абразивными материалами, используемыми в бетонных трубах, трубах из глазурованной глины и трубах из ПВХ, со следующими результатами:

Измеряемый износ после 150 000 циклов Керамическая глина
(глазурованная облицовка) Минимальный износ при 260 000 циклов. Ускоренный износ после остекления стирается при 260 000 циклов. ПВХ Минимальный износ при 260 000 циклов (примерно такой же, как у глазурованной стеклокерамики, но менее ускоренный, чем у стеклокерамики после 260 000 циклов)
Микробиологическое воздействие

ПВХ невосприимчив к воздействию микробиологических организмов, обычно присутствующих в подземных системах водоснабжения и канализации.

Макробиологическая атака

ПВХ не является источником пищи и обладает высокой устойчивостью к повреждениям термитами и грызунами.

Воздействие сульфидов в почве

Серое обесцвечивание подземных труб из ПВХ может наблюдаться в присутствии сульфидов, обычно встречающихся в почвах, содержащих органические вещества. Это связано с реакцией со стабилизирующими системами, используемыми при обработке. Это поверхностный эффект, который никоим образом не влияет на производительность.

Нужна помощь? Просмотрите нашу зону поддержки продуктов для загрузки, установки и процедур соединения.