26.02.2026
Бессвинцовые стабилизаторы для ПВХ-труб
В статье рассмотрены новые подходы к производству труб из непластифицированного поливинилхлорида (НПВХ) с использованием бессвинцовых стабилизаторов, их преимущества перед традиционными свинцовыми решениями, технологические вызовы, которые стоят перед отраслью в условиях экологической и нормативной трансформации, а также приведены экспериментальные данные и рекомендации по применению продуктов такого типа.
В данной статье представлены новые марки CaZn-стабилизаторов, разработанные компанией «Химстаб» в качестве эффективной замены свинцовым системам. Эти продукты обеспечивают не только экологическую безопасность, но и сохранение ключевых технологических преимуществ: широкое окно переработки, отсутствие plate-out-эффекта (отложений добавок на оснастке), стабильность реологии расплава и высокое качество готовых труб. Такие стабилизаторы адаптированы для различных типов ПВХ-композиций, позволяя производителям труб минимизировать риски при переходе на новые стабилизаторы и соответствовать современным стандартам устойчивости без потери производительности.
Чтобы подчеркнуть актуальность и значимость этого перехода, рассмотрим ключевые разновидности ПВХ-труб, их назначение и типичные производственные сложности.
Типы ПВХ-труб
Напорные трубы из НПВХ предназначены для транспортировки воды под давлением в системах холодного водоснабжения (питьевого и технического), ирригации, промышленных трубопроводов с рабочим давлением до 2,5 МПа. Сложность производства напорных труб включает узкое температурное окно, нестабильность толщины стенки при колебаниях реологии, plate-out-эффект, необходимость формирования раструба, обеспечения гидростатической прочности, соответствия гигиеническим нормам.
Безнапорные трубы для наружной канализации используются для отведения сточных и ливневых вод. Основные проблемы при производстве: необходимость обеспечения кольцевой жесткости без увеличения массы, стойкости к грунтовым нагрузкам и абразии, неравномерность толщины стенок при нестабильной вязкости расплава, повышенный риск деструкции в зонах высокого сдвига.
Безнапорные трубы для внутренней канализации служат для отведения сточных вод внутри зданий, производятся с использованием огнестойких добавок и шумопоглотителей. Данный вид труб должен выдерживать контакт с горячими стоками, иметь хорошие звукоизоляционные и пожарно-технические характеристики без ухудшения физико-механических свойств.
Трубы из хлорированного ПВХ (ХПВХ) применяются для горячего водоснабжения и отопления. ХПВХ содержит большее количество хлора по сравнению с обычным ПВХ, что обеспечивает повышенную теплостойкость, но одновременно задает более жесткие условия переработки и предъявляет особые требования к стабилизирующим системам.
Напорные трубы из ПВХ-О (молекулярно ориентированного поливинилхлорида) предназначены для водоснабжения с минимальной длительной прочностью (MRS) 50 МПа. Технология производства включает экструзию заготовки из НПВХ с последующей ориентацией (растяжением в аксиальном и радиальном направлениях). Сложности производства включают контроль ориентации для равномерности свойств, риск анизотропии и трещин, зависимость от качества заготовки, требующей идеальной стабилизации. Ориентация увеличивает чувствительность к дефектам.
Многослойные трубы (сэндвич-трубы) применяются для снижения массы и оптимизации свойств, производятся методом соэкструзии 2-3 слоев: внешнего УФ-стойкого, среднего вспененного, внутреннего гладкого. Основными трудностями производства многослойных труб являются необходимость синхронизации потоков расплавов, совместимости слоев, контроля процесса вспенивания, отсутствия расслоения по причине разной реологии слоев.
Обсадные трубы используются для обсадки скважин для защиты от обрушения и загрязнения воды. Сложность производства и применения включает необходимость точного нанесения резьбы, обеспечения стойкости к внешнему давлению, отсутствия миграции в воду и деформации при монтаже.
Защитные трубы (кабель-каналы) предназначены для защиты электрических и телекоммуникационных кабелей. При производстве защитных труб нужно отслеживать стабильность толщины стенки при колебаниях реологии и в процессе гофрирования.
Дренажные трубы служат для осушения почвы, дренажа в строительстве. Для их производства применяется экструзия с перфорацией и нанесением геотекстильного покрытия. Сложности, с которыми сталкиваются производители, включают необходимость равномерного нанесения перфорации, соблюдения баланса жесткости и гибкости, зависимость прочностных характеристик от количества и качества наполнителей.
Проведение эксперимента
Подготовка образцов производилась на двухвалковой мельнице с масляным нагревом и водяным охлаждением модели «KL-157I». Проверка статической термостабильности проводилась с помощью аналитической системы для автоматического определения термостабильности ПВХ «895 Professional PVC Thermomat». Проверка динамической термостабильности и скорости пластикации проводилась на реометре крутящего момента «MetaStation 4E». Термостабильность в тепловой печи оценивалась в сушильном шкафу модели «UT-4686». Для измерения цвета образцов использовался спектрофотометр модели «YS3060 D/8».
Свинцовые термостабилизаторы марок Stabilox G-TU/179/1 и Stabilox EP 1008-30 производства компании Reagens Deutschland обеспечивали высокую термостабильность, широкое технологическое окно переработки и хорошие смазывающие свойства, что делало их пригодными для экструзии труб различного назначения в течение длительного времени.
Термостабилизатор «Химстаб КЦ Т УЦ 214» был разработан в качестве бессвинцовой альтернативы для стабилизатора Stabilox G-TU/179/1. В табл. 1 представлены результаты сравнения их свойств.
Стабилизатор имеет более высокое время статической и динамической термостабильности, меньшее время пластикации, сопоставимый максимальный крутящий момент, лучшие показатели по первоначальному цвету.
В табл. 2 представлены результаты сравнения термостабильности в тепловой печи.
Стабилизатор «Химстаб КЦ Т УЦ 214» имеет лучшую стабильность в тепловой печи.
Сбалансированный смазочно-стабилизирующий состав обеспечивает широкое температурное окно переработки, стабильность реологии, отсутствие plate-out-эффекта и необходимости ввода дополнительных смазок, возможность замены свинцового стабилизатора при тех же режимах переработки.
Термостабилизатор «Химстаб КЦ Т УЦ 214» может быть рекомендован для использования в рецептурах безнапорных канализационных гладкостенных труб, гладкостенных труб для защиты кабелей, одно- и двухслойных гофрированных труб, напорных труб малых диаметров.
Термостабилизатор «Химстаб КЦ Т УЦ 231» был разработан в качестве бессвинцовой альтернативы для стабилизатора Stabilox EP 1008-30. В табл. 3 представлены результаты сравнения свойств данных продуктов.
Стабилизатор «Химстаб КЦ Т УЦ 231» также имеет более высокое время статической и динамической термостабильности, меньшее время пластикации, сопоставимый максимальный крутящий момент, лучшие показатели по первоначальному цвету.
В табл. 4 представлены результаты сравнения термостабильности в тепловой печи.
Стабилизатор «Химстаб КЦ Т УЦ 231» имеет сопоставимую стабильность в тепловой печи. Термостабилизатор «Химстаб КЦ Т УЦ 221» может быть рекомендован для использования в рецептурах напорных труб больших диаметров, многослойных труб со вспененным средним слоем, труб из ХПВХ, труб из ПВХ-О.
Преимущества бессвинцовых стабилизаторов
Основываясь на результатах проведенных экспериментов, можно сделать следующие выводы.
Кальций-цинковый стабилизатор «Химстаб КЦ Т УЦ 214» превосходит свинцовый стабилизатор Stabilox G-TU/179/1 по показателям статической и динамической термостабильности, по первоначальному цвету и устойчивости цвета при воздействии высоких температур, может быть рекомендован в качестве полноценной и безопасной альтернативы для последнего.
Кальций-цинковый стабилизатор «Химстаб КЦ Т УЦ 221» превосходит свинцовый стабилизатор Stabilox EP 1008-30 по термостабильности, первоначальному цвету, сопоставим по устойчивости цвета в тепловой печи и может быть рекомендован в качестве полноценной и безопасной альтернативы для последнего.
Кальций-цинковые стабилизаторы «Химстаб КЦ Т УЦ 214» и «Химстаб КЦ Т УЦ 221» содержат в своих составах полноценные и сбалансированные комплексы внешних и внутренних смазок высокого качества, могут быть рекомендованы для использования в рецептурах труб различного назначения, в том числе для транспортировки питьевой воды.
Посмотреть в журнале
Артем КАССИН,
генеральный директор
ООО «Химстаб»
В данной статье представлены новые марки CaZn-стабилизаторов, разработанные компанией «Химстаб» в качестве эффективной замены свинцовым системам. Эти продукты обеспечивают не только экологическую безопасность, но и сохранение ключевых технологических преимуществ: широкое окно переработки, отсутствие plate-out-эффекта (отложений добавок на оснастке), стабильность реологии расплава и высокое качество готовых труб. Такие стабилизаторы адаптированы для различных типов ПВХ-композиций, позволяя производителям труб минимизировать риски при переходе на новые стабилизаторы и соответствовать современным стандартам устойчивости без потери производительности.
Чтобы подчеркнуть актуальность и значимость этого перехода, рассмотрим ключевые разновидности ПВХ-труб, их назначение и типичные производственные сложности.
Типы ПВХ-труб
Напорные трубы из НПВХ предназначены для транспортировки воды под давлением в системах холодного водоснабжения (питьевого и технического), ирригации, промышленных трубопроводов с рабочим давлением до 2,5 МПа. Сложность производства напорных труб включает узкое температурное окно, нестабильность толщины стенки при колебаниях реологии, plate-out-эффект, необходимость формирования раструба, обеспечения гидростатической прочности, соответствия гигиеническим нормам.
Безнапорные трубы для наружной канализации используются для отведения сточных и ливневых вод. Основные проблемы при производстве: необходимость обеспечения кольцевой жесткости без увеличения массы, стойкости к грунтовым нагрузкам и абразии, неравномерность толщины стенок при нестабильной вязкости расплава, повышенный риск деструкции в зонах высокого сдвига.
Безнапорные трубы для внутренней канализации служат для отведения сточных вод внутри зданий, производятся с использованием огнестойких добавок и шумопоглотителей. Данный вид труб должен выдерживать контакт с горячими стоками, иметь хорошие звукоизоляционные и пожарно-технические характеристики без ухудшения физико-механических свойств.
Трубы из хлорированного ПВХ (ХПВХ) применяются для горячего водоснабжения и отопления. ХПВХ содержит большее количество хлора по сравнению с обычным ПВХ, что обеспечивает повышенную теплостойкость, но одновременно задает более жесткие условия переработки и предъявляет особые требования к стабилизирующим системам.
Напорные трубы из ПВХ-О (молекулярно ориентированного поливинилхлорида) предназначены для водоснабжения с минимальной длительной прочностью (MRS) 50 МПа. Технология производства включает экструзию заготовки из НПВХ с последующей ориентацией (растяжением в аксиальном и радиальном направлениях). Сложности производства включают контроль ориентации для равномерности свойств, риск анизотропии и трещин, зависимость от качества заготовки, требующей идеальной стабилизации. Ориентация увеличивает чувствительность к дефектам.
Многослойные трубы (сэндвич-трубы) применяются для снижения массы и оптимизации свойств, производятся методом соэкструзии 2-3 слоев: внешнего УФ-стойкого, среднего вспененного, внутреннего гладкого. Основными трудностями производства многослойных труб являются необходимость синхронизации потоков расплавов, совместимости слоев, контроля процесса вспенивания, отсутствия расслоения по причине разной реологии слоев.
Обсадные трубы используются для обсадки скважин для защиты от обрушения и загрязнения воды. Сложность производства и применения включает необходимость точного нанесения резьбы, обеспечения стойкости к внешнему давлению, отсутствия миграции в воду и деформации при монтаже.
Защитные трубы (кабель-каналы) предназначены для защиты электрических и телекоммуникационных кабелей. При производстве защитных труб нужно отслеживать стабильность толщины стенки при колебаниях реологии и в процессе гофрирования.
Дренажные трубы служат для осушения почвы, дренажа в строительстве. Для их производства применяется экструзия с перфорацией и нанесением геотекстильного покрытия. Сложности, с которыми сталкиваются производители, включают необходимость равномерного нанесения перфорации, соблюдения баланса жесткости и гибкости, зависимость прочностных характеристик от количества и качества наполнителей.
Проведение эксперимента
Подготовка образцов производилась на двухвалковой мельнице с масляным нагревом и водяным охлаждением модели «KL-157I». Проверка статической термостабильности проводилась с помощью аналитической системы для автоматического определения термостабильности ПВХ «895 Professional PVC Thermomat». Проверка динамической термостабильности и скорости пластикации проводилась на реометре крутящего момента «MetaStation 4E». Термостабильность в тепловой печи оценивалась в сушильном шкафу модели «UT-4686». Для измерения цвета образцов использовался спектрофотометр модели «YS3060 D/8».
Свинцовые термостабилизаторы марок Stabilox G-TU/179/1 и Stabilox EP 1008-30 производства компании Reagens Deutschland обеспечивали высокую термостабильность, широкое технологическое окно переработки и хорошие смазывающие свойства, что делало их пригодными для экструзии труб различного назначения в течение длительного времени.
Термостабилизатор «Химстаб КЦ Т УЦ 214» был разработан в качестве бессвинцовой альтернативы для стабилизатора Stabilox G-TU/179/1. В табл. 1 представлены результаты сравнения их свойств.
Стабилизатор имеет более высокое время статической и динамической термостабильности, меньшее время пластикации, сопоставимый максимальный крутящий момент, лучшие показатели по первоначальному цвету.
В табл. 2 представлены результаты сравнения термостабильности в тепловой печи.
Стабилизатор «Химстаб КЦ Т УЦ 214» имеет лучшую стабильность в тепловой печи.
Сбалансированный смазочно-стабилизирующий состав обеспечивает широкое температурное окно переработки, стабильность реологии, отсутствие plate-out-эффекта и необходимости ввода дополнительных смазок, возможность замены свинцового стабилизатора при тех же режимах переработки.
Термостабилизатор «Химстаб КЦ Т УЦ 214» может быть рекомендован для использования в рецептурах безнапорных канализационных гладкостенных труб, гладкостенных труб для защиты кабелей, одно- и двухслойных гофрированных труб, напорных труб малых диаметров.
Термостабилизатор «Химстаб КЦ Т УЦ 231» был разработан в качестве бессвинцовой альтернативы для стабилизатора Stabilox EP 1008-30. В табл. 3 представлены результаты сравнения свойств данных продуктов.
Стабилизатор «Химстаб КЦ Т УЦ 231» также имеет более высокое время статической и динамической термостабильности, меньшее время пластикации, сопоставимый максимальный крутящий момент, лучшие показатели по первоначальному цвету.
В табл. 4 представлены результаты сравнения термостабильности в тепловой печи.
Стабилизатор «Химстаб КЦ Т УЦ 231» имеет сопоставимую стабильность в тепловой печи. Термостабилизатор «Химстаб КЦ Т УЦ 221» может быть рекомендован для использования в рецептурах напорных труб больших диаметров, многослойных труб со вспененным средним слоем, труб из ХПВХ, труб из ПВХ-О.
Преимущества бессвинцовых стабилизаторов
Основываясь на результатах проведенных экспериментов, можно сделать следующие выводы.
Кальций-цинковый стабилизатор «Химстаб КЦ Т УЦ 214» превосходит свинцовый стабилизатор Stabilox G-TU/179/1 по показателям статической и динамической термостабильности, по первоначальному цвету и устойчивости цвета при воздействии высоких температур, может быть рекомендован в качестве полноценной и безопасной альтернативы для последнего.
Кальций-цинковый стабилизатор «Химстаб КЦ Т УЦ 221» превосходит свинцовый стабилизатор Stabilox EP 1008-30 по термостабильности, первоначальному цвету, сопоставим по устойчивости цвета в тепловой печи и может быть рекомендован в качестве полноценной и безопасной альтернативы для последнего.
Кальций-цинковые стабилизаторы «Химстаб КЦ Т УЦ 214» и «Химстаб КЦ Т УЦ 221» содержат в своих составах полноценные и сбалансированные комплексы внешних и внутренних смазок высокого качества, могут быть рекомендованы для использования в рецептурах труб различного назначения, в том числе для транспортировки питьевой воды.
Посмотреть в журнале