26.12.2025
ПЭ-100, PERT, PE-RC, PE-LS: в чем отличие?
В маркировке полиэтиленовых труб часто можно встретить такие надписи, как ПЭ-100, PERT, PE-RC, PE-LS. Эти аббревиатуры обозначают тип полиэтилена, из которого экструдирована продукция, и напрямую влияют на ее прочность, толщину стенки, срок службы и область применения.
Черный ПЭ-100, соответствующий требованиям ГОСТа 18599, ГОСТа Р 70628.2 и ГОСТа Р 58121.1, — это бимодальный полиэтилен низкого давления (ПЭНД), синтезированный с помощью катализаторов Цинглера — Натта из этилена и гексена.
Максимально упрощенная схема синтеза ПЭНД выглядит так: этилен (газ) растворяют в гексене (жидкость), затем при давлении 3-4 атмосферы и температуре 220°С под действием катализаторов происходит полимеризация. После этого материал пропаривают, чтобы удалить низкомолекулярные летучие фрагменты, сушат и на выходе получают мелкодисперсный порошок белого цвета — прекрасный чистый полиэтилен. Чистый ПЭНД — это высококристаллическое вещество (потому и плотность высока) и преимущественно гомополимер, в цепи которого менее 1% сомономера.
Далее порошок в компании такой же мелкодисперсной сажи, термостабилизаторов и процессинговых добавок отправляется в огромный экструдер, из которого выходит черная стренга, которую нарезают на привычные нам черные гранулы.
Именно близость размеров частиц сажи и порошкового полиэтилена, а также подобранные режимы компаундирования позволяют получить прекрасное распределение и контролируемое количество технического углерода в цепи, чего невозможно добиться введением в натуральный гранулированный ПЭНД гранулированного сажевого мастербатча. Поэтому контроль количества и типа распределения сажи — это самый популярный метод экспресс-оценки качества полимерной трубы для транспортировки воды и газа. Кроме того, концентраты красителей, которые применяются недобросовестными производителями, часто изготовлены на основе ПЭВД, так как он легче перерабатывается и имеет более высокую текучесть. Не смотря на общее название, ПЭВД и ПЭНД не смешиваются между собой без компатибилизатора, поэтому в материале появляются концентраторы напряжения, что в конечном итоге приводит к тому, что трубопроводы выходят из строя намного раньше ожидаемого срока.
Моды полиэтилена
Компании-производители и ученые-исследователи уже научились управлять свойствами готового продукта, меняя технологию получения сырья.
Одной из важнейших характеристик любого полимера является молекулярная масса, точнее, когда мы говорим о полимерах, молекулярно-массовое распределение. ММР — это соотношение количества макромолекул разной массы в некотором количестве полимера.
Бимодальный полиэтилен получают, применяя мультиреакторные технологии и комбинацию катализаторов.
В итоге получают материал, состоящий из макромолекул двух усредненных размеров (модов) и объединяющий в себе все лучшее от ПЭНД и ПЭВД. При этом сомономер «подшивается» преимущественно на более длинные и тяжелые молекулы.
Именно наличие контролируемых количеств сомономера определенной длины, то есть ответвлений от основной цепи, обеспечивает стойкость материала к растрескиванию и способность изделия выдерживать давление.
На сегодняшний день синтез бимодального ПЭ идет в соответствии с несколькими двухреакторными технологическими процессам [1].
PE-RТ
PE-RТ — полиэтилен повышенной термостойкости (Resistance Temperature). Отличается от знакомого нам ПЭ-100 — сополимера с гексеном (С6Н12) — тем, что в качестве сомономера используется октен (углеводород с 8 атомами углерода в цепи), что позволяет увеличить температуру размягчения и максимальную температуру эксплуатации.
Можно представить полимер как клубок змей, помещенный в коробку.
Часть из них уложена так, что практически не может двигаться (это кристаллы); чтобы их расшевелить или распутать, нужно потратить много сил (энергии). Другая часть змеек ползает и перемещается относительно друг друга — это аморфная часть полимера. Отметим, что змеи хладнокровные, поэтому при понижении температуры двигаются менее активно.
Однако, если представить, что это не дачные ужи, а змеи с шипами на спинах, то понятно, что чем длиннее и изогнутее эти шипы, тем сложнее пресмыкающимся физически перемещаться друг относительно друга в коробке. Тем больше нужно подогреть коробку, чтобы эти неповоротливые животные зашевелились. Примерно так же влияет удлинение боковой цепи полимера на его термическую стойкость.
Как отличить PE-RT от обычного ПЭ? Необходимо испытать его на прочность и удлинение при растяжении при температурах, отличных от стандартных (80°С), при которых стандартный ПЭ уже начнет размягчаться.
PE-RC
PE-RC — полиэтилен повышенной стойкости к растрескиванию (Resistance Crack) — прекрасная разработка европейских исследователей, которые научились прививать большее количество сомономера к еще более длинным молекулам ПЭНД. Такой материал действительно имеет более высокую стойкость к распространению трещин, а срок его эксплуатации значительно увеличивается.
Правда, стоимость PE-RC ощутимо выше, чем цена ПЭ-100, и со стороны может показаться, что отличить один от другого без длительных и сложных тестов невозможно. Однако новые версии ГОСТа Р 70628.2-2023, а также ГОСТа ISO18488 описывают вполне экспрессную методику определения модуля деформационного упрочнения (приложение ДБ), поэтому фальсифицировать продукт не удастся.
PE-LS
PE-LS — материал с уменьшенной стекаемостью (Low Sagging). Гравитацию никто не отменял, и проблема «гуляющей» толщины по низу трубы большого диаметра возникает регулярно.
Большее разделение «модов», которое достигается корректировкой процесса синтеза, помогает нивелировать этот процесс и обеспечить улучшенную стабильность формы, однако обратная сторона этого преимущества — достаточно сложная переработка такого материала.
Посмотреть в журнале
Ульяна ЦЮЦЬКОМА,
руководитель Центра
коллективного пользования (ЦКП)
компании «МЕТАКЛЭЙ
Исследования и Разработки»
Черный ПЭ-100, соответствующий требованиям ГОСТа 18599, ГОСТа Р 70628.2 и ГОСТа Р 58121.1, — это бимодальный полиэтилен низкого давления (ПЭНД), синтезированный с помощью катализаторов Цинглера — Натта из этилена и гексена.
Максимально упрощенная схема синтеза ПЭНД выглядит так: этилен (газ) растворяют в гексене (жидкость), затем при давлении 3-4 атмосферы и температуре 220°С под действием катализаторов происходит полимеризация. После этого материал пропаривают, чтобы удалить низкомолекулярные летучие фрагменты, сушат и на выходе получают мелкодисперсный порошок белого цвета — прекрасный чистый полиэтилен. Чистый ПЭНД — это высококристаллическое вещество (потому и плотность высока) и преимущественно гомополимер, в цепи которого менее 1% сомономера.
Далее порошок в компании такой же мелкодисперсной сажи, термостабилизаторов и процессинговых добавок отправляется в огромный экструдер, из которого выходит черная стренга, которую нарезают на привычные нам черные гранулы.
Именно близость размеров частиц сажи и порошкового полиэтилена, а также подобранные режимы компаундирования позволяют получить прекрасное распределение и контролируемое количество технического углерода в цепи, чего невозможно добиться введением в натуральный гранулированный ПЭНД гранулированного сажевого мастербатча. Поэтому контроль количества и типа распределения сажи — это самый популярный метод экспресс-оценки качества полимерной трубы для транспортировки воды и газа. Кроме того, концентраты красителей, которые применяются недобросовестными производителями, часто изготовлены на основе ПЭВД, так как он легче перерабатывается и имеет более высокую текучесть. Не смотря на общее название, ПЭВД и ПЭНД не смешиваются между собой без компатибилизатора, поэтому в материале появляются концентраторы напряжения, что в конечном итоге приводит к тому, что трубопроводы выходят из строя намного раньше ожидаемого срока.
Моды полиэтилена
Компании-производители и ученые-исследователи уже научились управлять свойствами готового продукта, меняя технологию получения сырья.
Одной из важнейших характеристик любого полимера является молекулярная масса, точнее, когда мы говорим о полимерах, молекулярно-массовое распределение. ММР — это соотношение количества макромолекул разной массы в некотором количестве полимера.
Бимодальный полиэтилен получают, применяя мультиреакторные технологии и комбинацию катализаторов.
В итоге получают материал, состоящий из макромолекул двух усредненных размеров (модов) и объединяющий в себе все лучшее от ПЭНД и ПЭВД. При этом сомономер «подшивается» преимущественно на более длинные и тяжелые молекулы.
Именно наличие контролируемых количеств сомономера определенной длины, то есть ответвлений от основной цепи, обеспечивает стойкость материала к растрескиванию и способность изделия выдерживать давление.
На сегодняшний день синтез бимодального ПЭ идет в соответствии с несколькими двухреакторными технологическими процессам [1].
PE-RТ
PE-RТ — полиэтилен повышенной термостойкости (Resistance Temperature). Отличается от знакомого нам ПЭ-100 — сополимера с гексеном (С6Н12) — тем, что в качестве сомономера используется октен (углеводород с 8 атомами углерода в цепи), что позволяет увеличить температуру размягчения и максимальную температуру эксплуатации.
Можно представить полимер как клубок змей, помещенный в коробку.
Часть из них уложена так, что практически не может двигаться (это кристаллы); чтобы их расшевелить или распутать, нужно потратить много сил (энергии). Другая часть змеек ползает и перемещается относительно друг друга — это аморфная часть полимера. Отметим, что змеи хладнокровные, поэтому при понижении температуры двигаются менее активно.
Однако, если представить, что это не дачные ужи, а змеи с шипами на спинах, то понятно, что чем длиннее и изогнутее эти шипы, тем сложнее пресмыкающимся физически перемещаться друг относительно друга в коробке. Тем больше нужно подогреть коробку, чтобы эти неповоротливые животные зашевелились. Примерно так же влияет удлинение боковой цепи полимера на его термическую стойкость.
Как отличить PE-RT от обычного ПЭ? Необходимо испытать его на прочность и удлинение при растяжении при температурах, отличных от стандартных (80°С), при которых стандартный ПЭ уже начнет размягчаться.
PE-RC
PE-RC — полиэтилен повышенной стойкости к растрескиванию (Resistance Crack) — прекрасная разработка европейских исследователей, которые научились прививать большее количество сомономера к еще более длинным молекулам ПЭНД. Такой материал действительно имеет более высокую стойкость к распространению трещин, а срок его эксплуатации значительно увеличивается.
Правда, стоимость PE-RC ощутимо выше, чем цена ПЭ-100, и со стороны может показаться, что отличить один от другого без длительных и сложных тестов невозможно. Однако новые версии ГОСТа Р 70628.2-2023, а также ГОСТа ISO18488 описывают вполне экспрессную методику определения модуля деформационного упрочнения (приложение ДБ), поэтому фальсифицировать продукт не удастся.
PE-LS
PE-LS — материал с уменьшенной стекаемостью (Low Sagging). Гравитацию никто не отменял, и проблема «гуляющей» толщины по низу трубы большого диаметра возникает регулярно.
Большее разделение «модов», которое достигается корректировкой процесса синтеза, помогает нивелировать этот процесс и обеспечить улучшенную стабильность формы, однако обратная сторона этого преимущества — достаточно сложная переработка такого материала.
Посмотреть в журнале