Полипропилен или метапол что лучше: Полипропиленовые или металлопластиковые трубы — что лучше? Сравнительный обзор

Полипропиленовые или металлопластиковые трубы — что лучше? Сравнительный обзор

Зачастую для обустройства систем отопления, ГВС и ХВС отечественные сантехники предпочитают выбирать трубы из металлопластика либо полипропилена. Каждое из этих изделий имеет свои преимущества. Оба отличаются высокой прочностью, коррозионной стойкостью и гибкостью. Но какой из вариантов лучше?

В этой статье постараемся разобраться, что лучше взять для самостоятельного монтажа трубопроводов различного назначения – полипропиленовые или металлопластиковые трубы, рассмотрев их технические характеристики и особенности.

Представленная нами информация дополнена наглядными фото и подробными видеороликами с обзором отличий и особенностей монтажа трубопровода из металлопластика и полипропилена.

Содержание статьи:

Особенности металлопластиковых труб

Изделия из алюминиево-полиэтиленового металлопластика соединяют в себе лучшие стороны пластика и металла. Сравнивая их с полипропиленовым конкурентом, следует понимать, что цена за погонный метр в обоих случаях приблизительно равна.

Однако гораздо дороже тех, что применяются при монтаже трубопроводов из PPR.

Металлопластиковая труба (PEX-AL-PEX) состоит из двух слоев «сшитого» полиэтилена и армирующей алюминиевой прослойки толщиной 0,2–0,3 мм, которые между собой соединены клеем

“Сшивка” полиэтилена происходит при его производстве на уровне молекул. Никаких швов или стежков из нитей там нет в помине. Существует три основных технологии изготовления этого пластика, обозначаемые в маркировке трубных изделий PEX-A, PEX-B и PEX-C.

Особой разницы на конечные характеристики трубы эти нюансы производства не оказывают. Здесь больше важно соблюдение самой технологии «PEX» со стороны изготовителя.

А покупателю на этикетке надо больше внимания обращать на указанное номинальное давление (PN) и толщину стенок. Именно от этих двух цифр во многом зависит предназначение изделия и его рабочие параметры. Более подробно о сортаменте и технических характеристиках металлопластиковых труб мы говорили .

Тонкая прослойка алюминия между внутренним и внешним слоями PEX служит для:

• частичной компенсации теплового расширения трубы;
• формирования диффузионного барьера.

Сшитый полиэтилен изначально рассчитан на высокие рабочие температуры до +95 °С. Однако при нагреве он начинает слегка расширяться. Чтобы это расширение скомпенсировать, между двумя полиэтиленовыми слоями и делается вкладка из алюминия. Металл принимает на себя через клеевую прослойку большую часть возникающего в полиэтилене напряжения, не давая пластику слишком расшириться и деформироваться.

Но главная задача алюминия в металлопластике – это не компенсация напряжения в полиэтилене, а предотвращение проникновения внутрь трубы кислорода из воздуха в комнате

Среди достоинств металлопластиковых трубопроводов стоит выделить:

• отсутствие блуждающих токов;
• постоянство проходного сечения;
• меньшую в сравнении с металлическими аналогами шумность;
• отсутствие расширения пластика (провисания труб) в результате нагрева воды в них;
• простоту монтажа трубопроводной системы.

Симбиоз металла и пластика в состоянии выдержать кратковременное повышение температуры воды внутри до +115 °С. А плюс 95 градусов по Цельсию – для него норма.

Галерея изображений

Фото из

Металлопластиковая труба — конструктивно сложная многослойная система, каждый слой которой четко выполняет возложенную на него функцию. Разработчики материала старались сохранить лучшие свойства металла и пластика в одном продукте и сократить отрицательные качества

Трубы из союза металла и полимера отлично подходят для транспортировки среды температурой до +95ºС. Они идеально работают в системах отопления, в которых температура не превышает +70ºС

Производители металлопластиковых труб гарантируют 50 лет безупречной службы своей продукции. Их запросто можно укладывать в стяжку или замоноличивать в стены, не опасаясь, что выйдут из строя

Несмотря на то, что металлопластиковые трубы уступают по прочности стальным и не радуют жесткостью, аналогичной ПП трубам, допускается открытая прокладка

Для компенсации температурного расширения, свойственного всем видам полимерных труб, применяются фитинги, обеспечивающие линейное движение трубы при увеличение ее размеров. В немалой степени удлинению препятствует алюминиевый слой в структуре трубы

С появлением на рынке металлопластиковых труб все остальные варианты практически были вытеснены из сферы устройства водяных теплых полов. Их гибкость позволяет соорудить змеевик любой сложности с минимальным количеством узлов соединения

Сборку трубопроводов из металлопластика производят с применением компрессионных и пресс-фитингов. Первые с усилием закручивают гаечными ключами, вторые обжимают пресс клещами

Для сооружения трубопровода, особенно, если соединения производятся компрессионными фитингами, не нужен сложный дорогостоящий инструмент. Собрать систему без проблем можно собственными руками

Металлопластиковый вариант трубопровода

Использование металлопластика в системах отопления

Замоноличивание в выбранные в стене штробы

Открытая прокладка металлопластиковой разводки

Применение температурных компенсаторов

Лучший выбор для устройства теплых полов

Фитинги в сборке металлопластиковых трубопроводов

Сооружение трубопровода своими руками

Металлопластиковые трубы идеально подходят для систем горячего водоснабжения, «теплых полов» и отопления. Именно благодаря им агрессивное воздействие кислорода на разнообразные гидронасосы, а также отопительные котлы и радиаторы удается свести к минимуму.

Среди отрицательных сторон металлопластиковых труб числятся:

• старение полиэтилена под прямыми лучами солнечного света;
• необходимость устройства заземления для сантехники с корпусом из металла, т.к. пластик является диэлектриком;
• необходимость протяжки фитингов через год после введения трубопроводной системы в эксплуатацию.

Трубы из металлопластика необходимо укрывать за отделкой от попадания прямых лучей солнца, иначе срок их службы резко сократится. А подтяжка фитингам требуется из-за температурных деформаций трубопровода, от которых полностью избавиться попросту невозможно.

И главный недостаток – металлопластик нельзя замораживать. Из-за подобных резких перепадов температуры он может банально разойтись по швам.

Характеристики полипропиленовых изделий

Если металлопластик по внутренней структуре представляет собой композит из нескольких слоев, то полипропиленовая труба полностью пластиковая.

Исключения составляют лишь изделия с армированием в виде перфорированной фольги из алюминия. Да и то фольгированная прослойка не склеивается в них с пластиком, как у выше рассмотренного конкурента, а впаивается в пластмассу.

Галерея изображений

Фото из

Устойчивость ПП труб к воздействию влаги, химический и биологической агрессии, жесткость и довольно высокая прочность послужили основой популярности материала

Качество и характеристики полипропиленовых труб отвечают санитарно-гигиеническим требованиям. Они подходят для транспортировки питьевой воды

Активно применяются ПП трубы в сфере сооружения канализации. Они легче и удобнее в монтаже, чем привычные чугунные, гораздо меньше шумят

В представленном покупателю ассортименте труб ПП есть серые, белые, зеленые, синие, черные варианты. Цвет связан чисто с предпочтениями производителя, никаких ограничений по эксплуатации у труб разной окраски нет. Исключение — черные трубы, их выпускают с защитой от УФ

Полипропиленовые трубопроводы сооружают с неразборными соединениями. В монтаже используется сварочный аппарат, именуемый «утюгом»

Из полипропилена сооружают водопроводы и системы отопления в частных домах и в городских квартирах. Для транспортировки теплоносителя и ГВС системы собирают из труб с алюминиевым слоем в структуре

В продаже сейчас есть все детали, требующиеся для устройства систем отопления, горячего и холодного водоснабжения из полипропилена. К трубам можно купить и фасонные элементы, и запорную арматуру

Полипропиленовые трубы подходят и для скрытой, и для открытой прокладки. При контакте с любыми видами стройматериалов они не теряют первоначальных технических характеристик

Полипропиленовые трубы для сборки трубопроводов

Компоненты для сборки водопроводов

Трубы для сооружения канализации

Цвет труб из полипропилена

Процесс сварки полипропиленовых труб

Водопровод в загородном доме

Фитинги и запорная арматура

Скрытая прокладка полипропиленовых труб

Полипропиленовые трубы в магазинах встречаются в четырех вариантах:

1. PN10 (1 МПа) – для ХВС с температурой воды до +20 °С и «теплого пола» с рабочей температурой до +45 °С.
2. PN16 (1,6 МПа) – для ХВС и ГВС с температурой до +60 °С.
3. PN20 (2 МПа) – для ГВС (до +80 °С).
4. PN25 (2,5 МПа) – для ГВС и трубопроводов централизованного отопления с температурой теплоносителя до +95 °С.

Отсутствие клея и монолитность пластика (даже в случае армирования) делают трубное изделие из полипропилена более прочным. Здесь этот вариант выигрывает у металлопластика.

Трубы PPR выпускаются в сером, зеленом, белом и черном цветовом исполнении. В первых трех случаях это просто расцветка для упрощения выполнения разводки. А черный окрас означает, что изделие имеет в своем составе добавки, защищающие его от ультрафиолета.

В металлопластиковой трубе алюминиевый слой в толще полиэтиленовой стенки находится приблизительно посередине. А в изделии из полипропилена PN25 алюминий смещен к внешней его стороне. В данном случае эта прослойка выполняет исключительно армирующие функции. Нередко алюминий меняют на стекловолокно, которое с задачей усиления справляется ничуть не хуже.

Чтобы прочесть более подробно о характеристиках, сортаменте, видах и особенностях полипропиленовых труб и фитингов, использующихся для их монтажа, переходите .

Соединение полипропиленовых труб производится пайкой с помощью специального паяльника. Даже при небольшой практике работать с ним несложно. Однако есть один нюанс – если температура полипропилена в месте стыка будет слишком низкой либо слишком высокой, то соединение получится непрочным.

При этом вероятность недогрева пластика и связанных с ним протечек резко возрастает при работе на холоде. При минусовых температурах монтаж PPR-труб вообще запрещено производить. Производители рекомендуют сборку полипропиленовых трубопроводов выполнять лишь в помещениях, где воздух прогрет выше +10 °С.

Фитинги для монтажа полипропиленовых труб стоят дешево, но трудоемкость и стоимость выполнения их паяния выше, нежели у конкурента из PEX-AL-PEX

По достоинствам и недостаткам полипропилен в целом схож с металлопластиком. Единственное исключение – тепловое расширение. При повышении температуры PPR-труба начинает деформироваться. Это от нагрева расширяется пластик, а скомпенсировать данное расширение в этом случае нечем.

Трубы в итоге провисают. Причем они могут не просто провиснуть, а и упереться поворотом или торцом с заглушкой в стену. И тогда возможно разрушение трубопровода. При монтаже PPR эту особенность важно учитывать, предусматривая в схеме разводки компенсирующие элементы и скользящие опоры.

Сравнение металлопластика и полипропилена

Чтобы определить, металлопластиковая труба лучше либо полипропиленовая, необходимо оба варианта рассмотреть тщательно со всех сторон. В одних случаях оптимальным выбором будет металлопластик, а в других – полипропилен. Все зависит от конкретных условий монтажа и эксплуатации будущего трубопровода.

Критерий #1 — рабочие характеристики труб

По пластичности полипропилен несколько жестче металлопластика. Вторые трубы проще гнуть, что упрощает их транспортировку и укладку. Жесткость эта связана как с твердостью самого пластика, так и с толщиной трубных стенок из него. При одинаковых рабочих характеристиках у полипропиленовых изделий они толще, нежели у металлопластиковых.

Из-за более толстых стенок трубы PPR по наружному диаметру для одних и тех же систем приходится выбирать с большим сечением, чем у эквивалента из PEX-AL-PEX

В отличие от полипропиленовых, металлопластиковые трубы сгибаются. Именно их рекомендуется использовать при монтаже «теплого пола» с укладкой его спиралью без дополнительных соединений на поворотах.

Галерея изображений

Фото из

Теплый пол из металлопластиковой трубы

Минимум соединений в трассе

Напольный обогрев из полипропиленовых труб

Трудоемкость работ при сборке ПП змеевика

Контур отопления с ПП трубопроводом

Гибкость металлопластиковых труб

Система отопления из металлопластика

Подключение радиатора металлопластиком

Если собирать такую систему отопления из полипропилена, то придется каждый сгиб выполнять с помощью уголковых фитингов. А это дополнительные точки потенциальных прорывов.

В обоих случаях внутреннее покрытие труб сохраняет свою гладкость, невзирая на жесткость воды или теплоносителя внутри и температуру потока. Засорения в результате образования отложений в пластиковых трубопроводах практически исключены.

По сечению PEX-AL-PEX трубы выпускаются в диапазоне от 16 до 63 мм, тогда как PPR вариант может доходить в диаметр до 110 мм

При сравнении по рабочему давлению необходимо смотреть на температуру воды внутри. Если последняя нагрета до +20 °С, то обе разновидности труб способны выдержать до 25 атм. Здесь полиэтилен равен металлопластику. Однако в случае с отопительными системами ситуация несколько меняется.

При повышении температур полиэтиленовая труба начинает проигрывать металлопластиковой. Первая при нагреве до 80–90 °С способна выдержать не более 7 атм, а вторая не прорвется и при 10 атм.

Критерий #2 — рабочие температуры

По этому параметру небольшой перевес у металлопластика. Он на максимуме способен выдержать до +115 °С. Для полипропилена максимальная температура равна только 95-100 °С. Однако здесь есть один нюанс.

Металлопластиковая труба без проблем способна выдерживать длительное время высокие температуры горячего теплоносителя из котла. Срок службы у нее при этом достигает 50-ти лет. Полипропиленовый аналог прослужит при таких нагрузках до полувека, только если это изделие PN25.

Если в трубопровод из PPR PN10 или PN16 пустить даже единожды слишком горячую воду при высоком давлении, то срок его эксплуатации составит от силы 3–4 года. Эти варианты полипропиленовых труб изначально не предназначены для систем отопления с повышенными температурами теплоносителя.

Из-за более низкой теплопроводности потери тепла в металлопластиковых трубопроводах в 2–3 раза ниже, чем в полипропиленовых

По морозостойкости обе разновидности труб сопоставимы. То есть допускать заморозку в них воды не стоит от слова «никогда». Если полипропилен еще сможет выдержать небольшое кратковременное расширение из-за образования внутри льда, а потом вернуться в исходное состояние, то металлопластик при промерзании водопровода обязательно и сразу разрушится.

Главное достоинство и главная проблема металлопластиковых труб – это их многослойная структура. Она делает эти изделия более устойчивыми к высоким температурам. Однако она же при резких температурных перепадах может привести к отслоению металла от пластика.

Галерея изображений

Фото из

Пластиковая система для транспортировки горячей среды

Холодный и горячий водопровод из полипропилена

Использование обеспечивающих движение кронштейнов

Минимизация линейного расширения при скрытой прокладке

Обеспечение упругого изгиба

П-образный участок трубопровода ПП

Компенсационная петля из металлопластика

Сильфонный шланг в качестве компенсатора

Алюминий и полиэтилен обладают разной скоростью расширения. При резком скачке температуры клеевой слой просто не успевает передать напряжение с одного материала на другой. В результате металлопластик расслаивается, труба попросту рвется. Это может произойти как при резком нагреве воды в трубопроводе, так и при ее резком замораживании. Плюс в последнем случае есть еще и опасность разрыва алюминиевого слоя по сварному шву.

Критерий #3 — способы монтажа

Для сборки трубопровода понадобится труборез для или . Как полипропиленовые, так и металлопластиковые трубопроводы по технологии соединения относятся к неразъемным системам.

Для соединения труб из металлопластика применяют только фитинги, для установки которых используют три технологии:

Галерея изображений

Фото из

Соединения металлопластиковых труб

Герметичность установки фитинга

Запорно-регулирующая арматура трубопровода

Компрессионный вариант фитинга

Фиксация фитинга разводным ключом

Соединитель под выполнение опрессовки

Установка пресс-фитинга опрессовкой

Монтаж надвижного компрессионного фитинга

В первом случае используются фитинги из полипропилена под пайку, а во втором – обжимные муфты и пресс-фитинги. Разобрать собранный с помощью этих элементов водопровод, а затем снова смонтировать в прежней конфигурации невозможно.

У нас на сайте есть способов монтажа металлопластиков труб, где особое внимание уделено правилам выполнения надежных соединений.

Для соединения труб из полипропилена между собой и с фитингами сначала выполняют замеры (1), затем отрезают труборезом нужный участок (2), разогревают их торцы нагревают специальным паяльником для сварки полипропилена (3), а потом соединяют между собой дают стыку просто остыть (4)

Полипропиленовые трубопроводы сильно выигрывают у металлопластиковых по качеству и надежности соединения. После разогрева и остывания полипропилена между фитингом и трубой образуется химически однородный монолитный стык, при условии соблюдения . Разорвать такое соединение руками или давлением воды практически невозможно.

Но это касается только водопроводов, которые соединены с соблюдением всех норм технологии. При перегреве или недогреве полипропилена паяльником стык неизбежно получается непрочным, долго он не прослужит. А в результате – протечки и ремонт отделки. Поэтому так важно выбрать .

Системы из полипропиленовых труб более сложны по структуре и количеству используемых соединительных элементов. Как металлопластиковые, сгибать их нельзя. Каждый поворот трубопровода необходимо делать с помощью уголков и тройников. Однако обходятся подобные фитинги в несколько раз дешевле, нежели аналоги для соединения металлопластика.

Монтаж металлопластиковых труб можно выполнять при минусовых температурах даже на улице, а полипропилен паять разрешается исключительно в отапливаемых помещениях

Если трубопровод из металлопластика планируется укладывать под стяжку на полу или замоноличивать в стене, то собирать его следует исключительно при помощи . Они надежней муфт с обжимными гайками и не требуют в последующем подтяжки.

Выводы и полезное видео по теме

Чтобы вам было проще разобраться во всех нюансах выбора между полипропиленом и металлопластиком, мы подобрали несколько видеоматериалов с описанием труб из различных материалов и особенностей их монтажа.

Обзор – что лучше металлопласт либо полипропилен:

Сравнение различных пластиковых труб:

Особенности монтажа систем отопления из металлопластиковых и полипропиленовых труб:

Выбирая между металлопластиковой и полипропиленовой трубой, необходимо заранее определиться с дальнейшей отделкой и способом монтажа.

Если делается «теплый пол», то лучше покупать металлопластик с надежными пресс-фитингами. А для водопровода в ванной комнате квартиры вполне подойдет более дешевый по материалам и сборке полипропилен.

Выбираете между металлопластиком и полипропиленом и хотите уточнить определенные нюансы? Возможно мы не затронули в этой статье волнующий вас вопрос? Спрашивайте совет у наших экспертов – пишите свои комментарии в блоке ниже.

А может вы хотите дополнить нашу статью полезными рекомендациями из практики или поделиться своими наблюдениями? Пишите свои комментарии – многим новичкам будет полезен ваш опыт.

Какие трубы лучше для водопровода: металлопластик или полипропилен

В аналогичных областях применения изделия из полипропилена составляют достойную конкуренцию металлопластиковым. Их свойства по многим параметрам похожи, поскольку основная составляющая у тех и других – пластмасса.

Однако, рабочие характеристики, технические возможности, нюансы монтажа полипропиленовых и металлопластиковых труб имеют принципиальные отличия, поэтому при необходимости прокладки трубопровода возникает проблема выбора между ними.

Что учитывается при выборе труб для водопровода

Используемые в жилых помещениях системы холодного и горячего водоснабжения должны соответствовать определенным требованиям:

1. Надежность. Материалы и конструктивные нюансы позволяют в случае аварии оперативно прекратить подачу воды и выполнить ремонт.
2. Функциональность. Материалы и комплектующие, подобранные в соответствии со сферой применения, профессиональный монтаж обеспечивают полноценную работу системы, уменьшают вероятность аварий и утечек.
3. Простота техобслуживания. Сокращение профилактических и ремонтных мероприятий достигается за счет наличия в системе незначительного количества рабочих узлов и стыков.
4. Соответствие специфике интерьера. Трубопровод собирается таким способом и из таких материалов, которые вписываются в дизайн интерьера.
5. Защита сантехнических приборов. Для горячей воды выбираются трубы, способные выдерживать высокие температуры. Приборы предохраняются от скачков давления, температуры, некачественной воды для продления срока эксплуатации системы в целом.
6. Разумное соответствие качества цене. Затраты на материалы, монтажные работы соответствуют степени надежности системы.

Для водопроводных систем чаще всего выбор стоит между металлопластиковыми и полипропиленовыми трубами.

Достоинства и недостатки каждого вида

Каким изделиям отдать предпочтение, зависит от области применения, бюджета проекта, наличия навыков, и от оборудования для монтажа, от технических и конструкционных характеристик.

Металлопластик

Трубы из металлопластика износостойкие и надежные, что обусловлено составом. Они состоят из внутреннего слоя, выполненного из пищевого полиэтилена РЕ-Х, приклеенной к нему укрепляющей пленки, фольгированного алюминия, позволяющего сохранять форму при нагревании, и верхнего слоя из толстого полиэтилена.

Два слоя полиэтилена делают трубы одновременно крепкими и гибкими, помимо этого, изделия обладают многими преимуществами:

1. Успешно выдерживают весьма высокие температуры до 95 и кратковременно до 110 градусов, давление до 25 атмосфер при температуре до 25 градусов, до 10 атмосфер при 95 градусах.
2. Внутренний слой все время эксплуатации остается абсолютно гладким, на нем не образуется налет, невзирая на температуру и чистоту воды, что позволяет избежать засоров.
3. Эксплуатация водоводов из металлопластиковых труб возможна в течение 50 лет и дольше при грамотном монтаже и оптимальном качестве материалов.
4. Имеют небольшой вес, эластичны и по

Какие трубы лучше для водопровода

Металлические трубы постепенно отходят в прошлое, уступая первенство новым материалам. Строительный рынок предлагает на выбор потребителя несколько вариантов современных водопроводных труб, при изготовлении которых используются полимеры. В этой статье мы выясним, какие трубы лучше для водопровода -металлопластик или полипропилен.

Основные виды пластиковых труб для водопровода

К самым распространенным видам труб для монтажа водопроводных сетей в доме на сегодняшний момент относят:

• поливинилхлоридные;
• полиэтиленовые;
• пропиленовые;
• металлопластиковые.

Каждый материал имеет свои особенности, достоинства и недостатки в соответствии с которыми он и применяется.

Монтируется трубопровод с помощью специальных соединений – фитингов. Для каждого вида труб они свои. В зависимости от функционала подразделяют следующие виды:

• переходные муфты для соединения двух труб равного диаметра;
• переходные муфты на внутреннюю или наружную резьбу;
• тройники с выходом резьбу;
• отводы и угольники с выходом на резьбу;
• фланцевые соединения для перехода на металлическую трубу;
• отводы для поворота трубы на прямой угол;
• шаровые краны с переходом на резьбу;
• фланцевые соединения с переходом на металлическую трубу;
• седловые отводы;
• краны-задвижки.

Попробуем подробнее разобраться с достоинствами и недостатками полипропилена и металлопластика, для чего проведем небольшой сравнительный анализ.

Самостоятельный монтаж водопровода из полипропиленовых труб

В зависимости от полимера, из которого сделана труба, варьируется и ее технические характеристики, а значит и цена. Например, для монтажа системы отопления подойдут только армированные полипропиленовые трубы, а для холодного водоснабжения обычные.

Пластиковые трубы состыковываются с помощью специальных фитингов. Если для соединения двух отрезков труб можно использовать полностью пластиковые фитинги, то для врезки кранов, счетчиков, фильтров и прочих металлических деталей понадобятся комбинированные фитинги с металлическими вставками.

Монтаж производится следующим образом. Перед тем как паять пластиковые трубы для водопровода следует тщательно зачистить их края от пыли и грязи. В насадку нужного диаметра на паяльнике с одной стороны вставляется труба, с другой фитинг.

После нагрева до необходимой температуры, которую укажет специальный индикатор, составные части извлекаются из насадки, после чего труба вставляется в фитинг. Соединение выдерживается несколько секунд в таком положении, чтобы расплавленный пластик схватился. При порезке трубы обязательно следует учитывать то расстояние, на которое ее край будет погружен в фитинг.

Установка металлических деталей вроде кранов и счетчиков производится обычным способом с помощью комбинированных соединений.

Достоинствами такого вида труб являются высокие эксплуатационные характеристики. После спаивания водопровод становится цельным изделием за исключением врезки металлических деталей.

Прокладка водопровода из полипропиленовых труб в земле

Полипропиленовые трубы отлично подходят для скрытого монтажа или укладки под землей, поскольку пластик инертен и не подвержен воздействию коррозии. Материал имеет высокую прочность и устойчивость к высоким температурам, поэтому подходит и для монтажа системы отопления. Полипропиленовые конструкции выдерживают высокое давление и могут укладываться в землю на глубину до 2 метров. Для прокладки водопровода в земле полипропиленовые трубы, пожалуй, оптимальный вариант.

В местах с суровым климатом в зимний период рекомендуется подогрев трубы водопровода от замерзания с помощью прокладки нагревательного кабеля. Способ энергозатратный, но весьма эффективный. Для дополнительной защиты труб и кабеля используются изоляционные материалы. Если стоит вопрос, чем утеплить трубу водопровода на улице, рекомендуется обратить внимание на следующие материалы:

• стекловата;
• вспененный полиэтилен;
• теплоизоляционная базальтовая скорлупа;
• пенопластовые цилиндры.

Утепление водопровода в наших широтах рекомендуется в любом случае. Даже в регионах с довольно мягким климатом случаются морозные дни. Помимо этого, утеплитель защищает трубу от образования на ней конденсата, тем самым увеличивая срок службы.

Самостоятельный монтаж металлопластиковых труб для водопровода

Металлопластиковая труба устроена следующим образом – между двумя слоями пластика располагается слой алюминия, выполняющий армирующую функцию. Связаны слои между собой соединительными прослойками клея. Для состыковки отдельных участков металлополимерных труб используют фитинги различных способов фиксации: неразъемные (пресс-фитинги) и компрессионные.

Монтаж компрессионных фитингов

Перед началом установки с трубы снимается фаска и зачищается край, чтобы не повредить резиновый уплотнитель. Затем надевается гайка и зажимной хомут. Труба вставляется в штуцер и выравнивается. Зажимной хомут опускается на место, и гайка затягивается до упора. По необходимости соединение подтягивается компрессионным ключом. При соблюдении всех правил монтажа узел будет надежным и долговечным.

Достоинством компрессионных фитингов является отсутствие потребности в специальном оборудовании, весь монтаж производится с помощью гаечных и разводных ключей. Поскольку соединение сборно-разборное, то при необходимости может ремонтироваться.

Недостатками таких фитингов будут относительная трудоемкость и невозможность скрытого монтажа.

Монтаж прессованных фитингов

Торец трубы обрабатывается и зачищается от заусенцев, затем на нее надевается обжимная муфта и фитинг. После этого муфта обжимается механическими или гидравлическими пресс-клещами.

Достоинствами являются устойчивость к высоким температурам внутреннему давлению и возможность скрытого монтажа, например укладка в бетон. Недостатками будут потребность в специальном оборудовании и невозможность разборки соединения с целью ремонта в случае протечки.

 Полипропилен или металлопластик – что лучше?

При сравнительном анализе полипропиленовых и металлопластиковых труб по большинству позиций лидируют первые.

• Стоимость. Фитинги для полипропиленовых труб гораздо дешевле тех, что используются при монтаже металлопластика.
• Надежность. После правильного  спаивания полипропиленовый водопровод превращается в цельную конструкцию, слабыми местами которой будут только врезанные металлические приборы. В металлопластиковой конструкции потенциально слабым местом являются абсолютно все стыковочные соединения.
• Коррозионная стойкость. Пластиковые фитинги не подвержены окислению.

В отличие от полипропиленовых труб, металлопластиковые не подходят для монтажа подземного водопровода по причинам перечисленным выше. Таким образом, вопрос какие трубы лучше для водопровода в земле отпадает сам собой.

Единственная позиция, по которой металлопластик лидирует, это отсутствие специального оборудования для монтажа. Однако, планируя установку полипропиленового водопровода, паяльник для труб можно взять напрокат, что будет вполне соизмеримо с суммой, которую придется выложить за фитинги для металлопластика.

Помогла статья? Оцените ее

Что лучше — Металлопластиковые или Полипропиленовые трубы для отопления и водоснабжения

На чтение 15 мин.
Обновлено 3 июня, 2018

При строительстве современных коммуникационных систем часто применяют и полипропилен, и металлопластик. Поэтому, рядовой домашний мастер, перед тем, как начинать прокладывать отопление и водоснабжение, закономерно становиться перед выбором, что лучше – металлопластиковые или полипропиленовые трубы?

Ответить на данный вопрос сразу и однозначно невозможно. Несмотря на то, что оба эти варианта сделаны из пластика, они все равно имеют индивидуальные отличия.

И те, и другие изделия появились на рынке не так давно, но они быстро приобрели популярность у потребителей. И металлопластик и полипропилен имеют своих сторонников и противников. Все по причине наличия у изделий не только плюсов, но и минусов. Эти два вида трубопроката отличаются не только техническими характеристиками, но и методами прокладки.

По этим причинам, чтобы давать любые ответы на вопросы относительно металлопластиковых (МП) и полипропиленовых (ПП) трубопрокатных материалов, можно только после детального их изучения. И, уже имея о них определенные знания, можно принимать решение, какие трубы лучше использовать для конкретной ситуации.

Понятие «полипропиленовые изделия» включает в себя товары многих производителей. Их изготавливают из различного сырья, они отличаются по параметрам и применяются в различных сферах.

Торговые марки поставляют полипропиленовые трубы, а какие лучше приобрести, определить непросто.  Для этого следует изучить весь ассортимент.

Полипропиленовые трубопрокаты производят из следующего сырья – полипропилен (ПП), полиэтилен (ПЭ), полиамид (ПА), поливинилхлорид (ПВХ) и т.д. Так же производят армированные трубопрокаты  для горячего водоснабжения или отопления.

Армирование бывает следующих видов:

• Стекловолокно.
• Алюминиевая фольга.
• Полиэтилен.

Располагают армирование, ближе к внешней поверхности или в самой стенке. При укладках трубопроводов соединение осуществляется с помощью пайки или резьбовым методом. Если использовать пайку, то предварительно соединяемые детали нужно зачистить.

Преимущества полипропиленовых материалов

1. Они экологически безопасны.
2. Незначительно проводят тепло.
3. Не проводят электричество.
4. Устойчивы к коррозийным и химическим процессам.
5. Имеют малый вес.
6. Легкость монтажа.
7. Служат очень длительное время (до 50 лет).
8. Имеют не высокую цену.

При выборе, прежде всего, необходимо знать, как будет использоваться трубопроводная система. Если она предназначена для подачи воды, то система должна выдерживать значительное давление.

Если это отопление, то учитывать нужно большую температуру. Если это будет канализационная система, то для нормального функционирования нужен определенный диаметр.

После этого нужно рассчитать диаметр, необходимую толщину стенки и определить нужно или нет армирование:

• Для холодного водопровода лучше подходят не армированные материалы, но стенки должны иметь определенную толщину.
• Для горячего водоснабжения понадобятся армированные трубопрокаты. Специалисты рекомендуют применять армирование стекловолокном.
• Для канализационного трубопровода самое главное – это диаметр.

После всего этого наступает момент, когда нужно определиться, полипропиленовые трубопрокаты какого производителя лучше приобрести.

На современном рынке, кроме отечественных производителей, можно встретить товары из Италии, Германии, Чехии, Турции и Китая.

Наиболее популярные у потребителей турецкие и чешские трубопрокаты. Хотя качество самое высокое у немецких изготовителей, но их товар слишком дорогой. А вот китайские варианты стоят не много, но они не отличаются высоким качеством.

Видео

Решая вопрос, какие виды лучше, полипропиленовые или металлопластиковые, нужно досконально разобраться в их технических характеристиках. Итак, первой в ракурс рассмотрения идет трубопрокат из металлопластика.

При осмотре МП заготовки в разрезе видно композицию, состоящую из пяти слоев. Это: сшитый полиэтилен, клей, фольга из алюминия, второй слой клея, и еще один слой сшитого полиэтилена.

Любое изделие из металлопластика является долговечным и надежным в использовании, и их срок службы, длиться не один десяток лет. В этом показателе, они намного лучше остальных аналогов. Данный трубопрокат не зарастает внутри, и незаслаивается.

На нем не образуется коррозия, и не откладываются соли. Материал, который используют для изготовления данных изделий абсолютно кислородонепроницаемый, антитоксичный и устойчив к агрессивному влиянию химической среды.

Описывая характеристики данного трубопроката, нельзя обойти стороною тот факт, что полиэтилен, применяемый при его производстве, не включает несущих вред примесей. По этой причине он вполне пригоден для организации снабжения питьевой воды.

Специалисты однозначны во мнении, что МП водопроводные сети во многом лучше своих «собратьев» из других материалов, в том, числе и аналогов из полипропилена.

Характеристика полипропиленовой продукции

Предыдущие характеристики показывают, что металлопластиковые трубы являются превосходным материалом  для водопровода, но спешить с окончательными выводами не стоит, какие варианты лучше МП или полипропиленовые, решать рано, из-за того, что впереди анализ характеристик ПП трубопроката.

Встретить полипропиленовые трубы можно во многих сферах, где используется трубопрокат. Эти трубные материалы, аналогично металлопластиковым, предстают экологически безвредными изделиями, которые гарантируют безопасное выполнение технологических процессов.

Качество данного трубопроката прямо зависимо от материала – исходника. Поэтому, крупнейшим достижением стало появление полипропилена (рандом сополимера), проявляющего высокотемпературные возможности. Помимо температурных показателей повысилась эластичность и вязкость данного материала. В такой трубосети может замерзать вода, и при этом трубопровод сохраняет свою целостность.

Диаметры

Чтобы смонтировать правильно ПП или металлопластиковый трубопровод, необходимо правильно выбрать диаметр.

Самый распространенный диаметр МП трубных изделий – это 16, 20 и 26 мм. Производителями предлагаются варианты и на 50 мм, и больше, но в домашнем быту использовать часто их не приходится.

Чтобы смонтировать водопровод в квартире, используют изделия на 16 и 20 мм. Ко второму варианту стоимость фитингов существенно выше, поэтому, если в сети невысокое давление, то вполне можно ограничиться сортаментом на 16 мм. Производительность системы при этом совсем не пострадает.

Выбирать диаметр полипропиленового трубопроката тоже нужно уметь. Для этого пользуются специальным гидравлическим расчетом. Покупка труб с большим сечением будет стоить дорого, а с маленьким – напор воды в такой сети будет небольшим.

ПП сортамент изготавливают с объемом от 16 до 1200 мм. Бытовая система прекрасно функционирует с изделиями от 16 до 32 мм. А внутренняя канализация потребует трубопрокат на 40, 50 или 110 миллиметров.

Устойчивость к влиянию температуры и напора

При показателе давления в 10 бар оптимальная температура работы металлопластика составляет 95⁰С. При этом следует добавить, что уровень давления при самой высокой допустимой норме рабочей температуры равняется 10 бар. Важно заметить, что металлопластиковый трубопровод может перенести кратковременные скачки температуры до 110 градусов, его целостность при этом сохраняется.

Давление и температура являются главными критериями при выборе ПП изделий, потому, что они напрямую влияют на продолжительность срока их использования. Например, полипропилен  PN 10 может работать до 45 градусов, и при давлении в 1 МПа, PN 16 функционирует до 60 градусов при давлении в 1,6 МПа.

PN 20 можно использовать в магистрали для подачи горячей воды, потому, что он работает до 95 градусов при давлении в 2 МПа. Такую же температуру и давление в 2,5 МПа переносит PN 20.

Тепловое расширение и теплообмен

Линейное расширение у металлопластика небольшое и равняется 0,026. А вот обычный полипропилен имеет показатель линейного увеличения в 0,15. Это обязательно необходимо учесть, выполняя монтаж. Сниженным показателем линейного увеличения характеризуются армированные полипропиленовые виды, их показатель равен 0,03.

Способ компенсации линейного расширения выбирают, исходя из устойчивости материала к влиянию тепла. По этим причинам варианты компенсации армированного трубопроката отличаются от способов компенсирования обычного полипропилена.

Чтобы ПП и МП магистраль равномерно согревала дом, необходимо верно рассчитать ее теплоотдачу. Например, металлопластик характеризуется теплоотдачей в 175 раз ниже, если провести сравнение со сталью. И коэффициент для металлопласта составляет 0,36. Так же для точного расчета данной величины используют специальные формулы.

Полипропилен характеризуется теплопроводимостью в 0,23 вт/м*с. Если сравнить со сталью, то это ниже в двадцать раз.

При расчете коэффициента теплоотдачи также применяют специальные формулы, при этом в расчет берут температуру передаваемой среды и температуру окружения.

Устойчивость к механическим повреждениям и прониканию кислорода

Не смотря на то, что алюминий и сшитый полипропилен показывают высокий уровень устойчивости к механическим нагрузкам, сгибать их следует с особой осторожностью. Специалисты при монтаже рекомендуют использовать специальный трубогиб.

Если превысить разрешенную норму сгиба, то армирующий слой заламывается, и герметичность теряется. Как, правило, величина самого большого радиуса сгиба указывается производителями.

Так же важно подметить, что алюминиевая прослойка создает диффузионный барьер для проникновения кислорода.

Если переместить внимание на полипропилен, то важно подчеркнуть, что данный материал отлично переносит механическое воздействие и даже удары. Он может некоторый период переносить деформацию, не разрушаясь при этом. Этому способствует вязкость полипропилена.

Данный материал так же отличается хорошей защитой от попадания кислорода. Сам по себе полипропилен не боится контакта с кислородом, растворенным в воде, но металлические детали системы от этого могут серьезно пострадать. От этого появляется коррозия, которая приводит к быстрому износу котла или радиатора.

По этим причинам, лучшим вариантом считаю сортамент, где для армирования использован сплошной слой алюминиевой фольги, а не перфорированной.

Преимущества и недостатки ПП и МП материалов

Металлопластиковый трубопровод проявляет много положительных характеристик. Среди них:

• отсутствие зарастания изнутри;
• стойкость к коррозийным образованиям и химической среде;
• отличные пропускные характеристики;
• маленький вес и пластичность.

Этот список можно еще долго продолжать, но при всех своих достоинствах, данный материал не лишен недостатков. Постоянные температурные изменения могут привести к ослаблению соединительных мест, потому, что пластиковый и металлический слои имеют различный коэффициент линейного расширения.

Помимо этого металлопласт демонстрирует высокие показатели пластичности, но его многократно деформировать не рекомендуют.

Пластиковый трубопрокат так же демонстрирует огромный ряд достоинств:

• простота в обращении;
• устойчивость к химическому влиянию;
• небольшой вес;
• способность выдержать большую нагрузку.

Но, перед тем как определиться с окончательным выбором, что лучше металлопластиковые или полипропиленовые трубы, нужно узнать недостатки данного трубопроката. Они следующие:

• могут разрушаться от воздействия ультрафиолета;
• легко воспламеняются;
• трудно клеятся;
• плохо переносят хлорированные растворители.

Какой вариант лучше, можно решать только после детального изучения плюсов и минусов. Так же необходимо учесть условия, в которых будет функционировать трубопровод. Если при выборе появляются какие-то сомнения, то лучше попросить помощи у специалистов.

Монтаж трубопровода

Монтаж ПП сортамента дает возможность получить высокопрочное соединение. Для этого применяют сварочный аппарат. Весь процесс оказывается не очень сложным делом, и он под силу даже новичку. Но для работы необходимо запастись временем и терпением. Полипропилен не создаст проблем в установке, если все выполнять по правилам.

Единственным минусом можно назвать то, что полипропилен не сгибается, так, как металлопласт, и состыкуется только под прямым углом. Это вынуждает применять большое количество переходников, а значит, придется потратить больше времени.

Рассматривая укладку МП систем, следует подметить, что соединяются и подключаются они в данной ситуации посредством специальных фитингов. При этом нет необходимости нарезать резьбу, и вся работа отнимет минимум времени. Но, по стоимости соединение металлопластиковых сетей обойдется в полтора раза дороже.

Так же МП сеть отличается удобным монтажом. Данный сортамент легко сгибается, что позволяет поставить минимальное количество соединительных деталей.

Какие параметры оказывают влияние на выбор

Ответ на вопрос, какие трубы лучше ПП или металлопластиковые, зависим от варианта их применения. Так, например, и металлопластиковые и полипропиленовые трубные материалы идеально приемлемы для водоснабжения.

Пожалуй, единственным недостатком будет укладка под керамическую плитку. Вся проблема в том, что  водопроводная металлопластиковая сеть может давать протечки. По этой причине ее не рекомендуют скрывать в стенку наглухо. Это особенно касается мест, где стоят фитинги.

ПП магистрали, напротив, прятать можно. Но, при монтаже нельзя забывать о зазорах для теплового расширения.

Мнение специалистов, по вопросу, что лучше металлопластиковые или полипропиленовые варианты для отопления, однозначно. Они уверяют, что лучшим вариантом для отопления является металлопластик, потому, что при нагреве он почти не расширяется. Особенно это рекомендуют для полов с подогревом, так, как этот отопительный вариант из полипропилена может попросту разрушаться.

Ремонт металлопластиковых систем

Металлопластик демонстрирует отличные показатели устойчивости к коррозийным образованиям и прочности. Поэтому, если в квартире возникает течь, то при прокладке могла быть нарушена технология, или во время функционирования магистраль оказалась под существенным механическим воздействием. Так же причиной может стать плохое качество стыков. Течь в местах фитингов часто устраняется поджатием гайки.

Что же можно сделать, если протекает само трубное изделие? Если обнаружился такой дефект, то следует сразу заменить пришедший в негодность участок магистрали. Если это выполнить невозможно, то надо принять меры для временного устранения. Чаще всего, для этого используется бандаж. Его не сложно приобрести в строительных магазинах или изготовить собственноручно.

В особом порядке следует отметить, что МП трубопровод, при профессиональной установке и регулярной профилактике, прослужит без протечек длительный период, не создавая никаких проблем.

И полипропиленовая и металлопластиковая продукция заслуженно завоевала популярность у потребителей. Оба эти варианта наделены техническими характеристиками, позволяющими их применять в водопроводных и отопительных системах.

Но, если кратко подытожить все сказанное, то можно порекомендовать следующее. Если обустраивается система водоснабжения, то существенной разницы нет. Но, для обогревательной магистрали лучше взять металлопластик. Мастеру с небольшим опытом лучше начинать работать с металлопластом, но, когда  сеть проходит в стене, то для нее рекомендуют полипропилен.

Трубопрокат немецких производителей

Их продукция отличается не только превосходным качеством, но и высокой стоимостью. Она имеет длительную гарантию от изготовителей, которая составляет десять лет.

Каждое такое изделие имеет определенные особенности производства и укладки:

• Например, трубы Rehau укладывают, не применяя пайку. Работы с ними проводят так же и при отрицательных температурах. Система получается монолитной, потому, что используют способ холодного прессования и подвижной гильзы.
• Изделия Wefatherm изготавливаются в зеленых и белых цветах, и от остальных товаров, их отличает меньшая толщина стенки. Окраска в данном случае препятствует проникновению воздуха, и служит защитой от лучей солнца. Небольшая толщина стенок дает возможность уменьшить вес и цену на изделие.
• Продукция Banninger отличается повышенной стойкостью к действию кислоты и щелочи. Когда они замерзают, то растягиваются, и после разморозки приобретают прежние размеры.

Трубопрокатные изделия из Чехии

Трубопровод из Ekoplastik служит не только в быту. Его можно встретить в промышленности и даже в сельском хозяйстве.

Торговая марка из Чехии предлагает продукцию разного диаметра и для любых трубопроводов. Их основное достоинство – это устойчивость к минусовым температурам. Они под их влиянием не разрушаются.

Эта продукция отлично соединяется по средствам сварки и имеет возможность совмещения с элементами других производителей имеющих другой состав. Соединение так же можно выполнять резьбовым способом.

Пластиковые материалы из Италии

Продукция компании Valtec используется в газовых трубопроводах, а так же для транспортировки  химических или жидких веществ. Широкое применение получила и в бытовой коммуникации.

При соединения с помощью пайки не требуется зачистка элементов. Они укладываются с использованием обжимных и пресс – фитингов (из латуни они считаются самыми надежными).

Трубопрокат из Турции

Товар от турецкого производителя поступает на протяжении двадцати лет, и отличается хорошим качеством. Отдельно следует сказать о большом ассортименте выбора.

Основное преимущества данного материала – достойное качества при низкой цене. В целом качество у продукции хорошее, но минусом называют небольшой ассортимент фасонных элементов.

Изделия из Китая

Самые популярные изделия от марки Blue Ocean, которая зарегистрирована в Великобритании. Соответственно, качество изделий отвечает всем европейским нормам. Специалисты, как недостаток выделяют незначительные погрешности в диаметре.

Каждый конкретный случай рассматривается с учетом вида трубопровода и финансовых возможностей человека. Конечно, при наличии средств, лучше остановить свой выбор на немецких или чешских товарах.

Видео

Подведем итог какой трубопрокат лучше

Если вы решили произвести замену труб водопроводной системы или системы  отопления, то перед вами стоит следующий вопрос: «Что лучше металлопластиковые или полипропиленовые трубы?». Задаются этим вопросом и специалисты.

Профессионалы заверяют, что полипропиленовые трубопрокаты лучше, чем металлопластиковые по многим показателям. Они являются отличным и беспроигрышным вариантом потому, что:

1. металлопластиковые трубы соединяют гайками, резьбовым соединением, фитингами и прочими элементами для соединения. Здесь же используют герметик. По истечению некоторого времени, соединение дает подтеки, и такую систему нужно часто детально проверять. При этом нужно подтягивать все соединения. А пропиленовые трубопрокаты соединяют сваркой, и специальным паяльником. Каждую деталь трубопровода плотно состыкуют, а потом закрепляют. Способ муфтовой сварки дает возможность получить герметичное соединение за считанные секунды, но, оно сможет простоять длительный срок.
2. Места соединений труб из полипропилена не протекают, и трубопровод часто устанавливают скрытым способом. Помещение в данном случае оформляют на личное усмотрение, не взирая на трубы. Металлопластиковые изделия таких свойств не имеют, и помещение от этого теряет свой эстетический облик.
3. На полипропиленовых трубах не собираются отложения, и им не страшна коррозия. Соответственно, со временем на них не возникнет посторонний привкус металла и не уменьшается внутренний диаметр.
4. Полипропилен не токсичный, и это не меняет качество воды в трубопроводе.
5. Также пропилен приглушает шум и вибрацию, он обладает хорошими шумоизолирующими свойствами. Металлопластиковые изделия не такие «тихие».
6. Металлопластиковые материалы более чувствительны к механическим повреждениям, и они больше нагреваются.
7. Срок действия труб из металлопласта – 25 лет, и давление, которые они выдерживают -16 атмосфер. Полипропиленовые материалы служат до 50-ти лет, и их рабочее давление -25 атмосфер. Армированные трубы из полипропилена выдерживают очень высокое давление, что позволяет устанавливать их в системе водоснабжения и отопления.
8. При замерзании полипропиленовая труба расширяется, а при разморозке возвращается в первоначальное состояние. А вот металлопластиковые после этого процесса лопаются.

Полипропиленовые трубы лучше металлопластиковых. При работе в быту они показали куда больше технических и функциональных характеристик.

Нельзя умолчать еще о таком важном факторе, как стоимость. Ведь полипропиленовые материалы в два раза дешевле, чем металлопластиковые.

Подводя итого, можно утверждать, что в систему холодного и горячего водоснабжения лучше поставить трубы из полипропилена.

А вот металлопластиковые трубы лучше применить для отопления и в системе теплого пола. Времена металлопласта остаются позади, на смену ему приходит более надежный пропилен.

ВАЖНО! Покупайте полипропиленовые трубы, какие лучше показали себя в работе. Это изделия от известных производителей. От этого напрямую зависит надежность, и длительный срок службы материала. Если вы поставите трубопровод  от неизвестного производителя, то никто не даст вам гарантии, что очень скоро не понадобиться ремонтировать только смонтированную систему.

Что лучше, металлопластиковые или полипропиленовые трубы?

Металлические трубы для водоснабжения и отопления пользуются все меньшим спросом у потребителей, уступая место современным аналогам. Выбор в пользу металлопластиковых и полипропиленовых коммуникаций  – это не просто дань моде. Трубы из этих материалов действительно по некоторым параметрам превосходят традиционные чугунные и стальные конструкции. Сложно сказать однозначно, какие трубы лучше  – металлопластиковые или пропиленовые. Предпочтение одного из этих материалов зависит от конкретной ситуации. Чтобы не ошибиться и сделать правильный выбор, нужно знать их характерные особенности и различия.

Трубы из полипропилена

Сырьем для изготовления полипропиленовых труб и фитингов служит рандом-сополимер полипропилена третьего типа. Этот модифицированный материал отличается множеством положительных свойств, что позволяет использовать такие трубы в горячем и холодном водоснабжении. Кроме того, благодаря химической устойчивости полипропилен используется в устройстве технологических трубопроводов, используемых для транспортировки веществ с самыми разными свойствами.

Сразу стоит отметить, что полипропилен относится к группе материалов, которые называются термопласты. Это значит, что он размягчается и плавится под воздействием высоких температур. Температура его плавления составляет 170 градусов, а при 140 градусах Цельсия он теряет свою твердость.

Номинальная температура, которую выдерживают качественные полипропиленовые изделия, варьируется в пределах 75°С с кратковременными скачками до + 95°. По этой причине изделия из полипропилена не рекомендуется использовать в системах отопления. Исключение – армированные полипропиленовые трубы, которые относятся к отдельной категории.

Полипропиленовые изделия не гнутся, поэтому все повороты трубопровода осуществляются с помощью специальных соединений  – фитингов. Фиксирование элементов системы производится при помощи специального сварочного аппарата. Он разогревает материал деталей, которые надежно склеиваются между собой.

Достоинства полипропилена

• герметичность соединений – благодаря этому такие трубы можно использовать в скрытых системах отопления и водоснабжения, заделывая их в пол или стены, не опасаясь, что они протекут;
• неподверженность коррозии и большой срок эксплуатации – 50 лет;
• высокая механическая прочность;
• неизменный внутренний диаметр на протяжении всего срока эксплуатации – гладкость внутренних стенок препятствует появлению накипи и различных отложений;
• хорошая звукоизоляция – не слышно шума воды в трубах;
• достаточно простой и быстрый монтаж – процесс сварки стыков занимает минимальное время;
• отсутствие взаимодействия материала с химически активными веществами – не влияет на состав воды, не изменяя ее вкуса, запаха и цвета;
• экологичность – полипропилен абсолютно безвреден для человека, а его переработка не наносит ущерба окружающей среде;
• высокая пластичность и способность к расширению – трубы переносят замораживание и после оттаивания возвращаются к изначальной форме и размеру, не деформируясь и не лопаясь;
• относительно невысокая стоимость.

Недостатки

• невозможность использования обычных неармированных полипропиленовых изделий в системах с постоянной высокой температурой;
• большое температурное расширение – необходимо учитывать это при монтаже горячего водопровода и отопительной системы. Нельзя прятать трубы под отделку вплотную, иначе при их расширении она будет испорчена;
• необходимость использования большого количества разнообразных фитингов для монтажа разводки, стоимость которых в общей сложности может оказаться достаточно высокой;
• невозможность соединения труб без специального паяльника и навыков обращения с ним.

Армированные полипропиленовые трубы

Если речь идет об армированных полипропиленовых трубах, то они отличаются улучшенными техническими свойствами. Такие изделия имеют дополнительный слой из алюминиевой фольги или стекловолокна.

Рабочий температурный режим предусматривает температуру жидкости до +95°С с недолговременным повышением до + 120°С. Помимо этого, такие изделия выдерживают высокое давление. Благодаря этим характеристикам армированные трубные изделия могут использоваться в отопительной системе в квартире.

Металлопластик

Трубные изделия из металлопластика – это многослойные армированные конструкции, каркасом которых служит алюминиевая труба толщиной от 0,2 до 2 мм. Снаружи и внутри изделие имеет оболочку из полимера PE -X. Пластиковые слои соединены с алюминием клеящим составом.

Благодаря гладкости пластиковой поверхности они не забиваются так, как стальные и чугунные. Алюминиевая прослойка препятствует проникновению кислорода в трубы, увеличивая срок их службы, и существенно уменьшает тепловое расширение пластика.

Рабочая температура металлопластиковых изделий равна +95С, максимальная  – +130С. Давление, которое они способны выдерживать при 95°С – 10 атмосфер, при 25°С – 25 атмосфер.

Трубы из металлопластика достаточно легко можно монтировать и менять самостоятельно. Они соединяются компрессионными фитингами-переходниками с резьбой. Однако надежность таких соединений может быть недостаточной, особенно при непрофессиональном подходе. Лучше для этих целей пригласить мастера. Пресс-фитинг считается гораздо более надежным способом, но для него требуется специальный инструмент – прессовые клещи.

Достоинства металлопластиковых трубопроводов

• небольшой вес;
• гибкость – позволяет обходиться без большого количества соединений и не требует точных измерений линейных размеров;
• быстрый и простой монтаж;
• устойчивость к высокотемпературному воздействию;
• низкое тепловое расширение;
• способность выдерживать высокое давление;
• невозможность возникновения коррозии;
• высокая пропускная способность и отсутствие отложений на стенках – так же как и полипропиленовых труб;
• достаточно низкая теплопроводность;
• устойчивость к различным веществам.

Многие достоинства у полипропиленовых и металлопластиковых трубных изделий схожи, поэтому на выбор материала в большей степени будут влиять их недостатки.

Недостатки металлопластика

• горючесть;
• непереносимость прямых солнечных лучей;
• низкая устойчивость к механическим нагрузкам и повреждениям;
• необходимость обязательного обеспечения доступа к местам соединений для контроля возможных протечек;
• зауженное проходное сечение фитингов;
• плохая переносимость температурных перепадов;
• более высокий, чем у полипропилена, риск прорыва в месте соединения.

Таким образом, однозначного ответа на вопрос о том, какие трубы лучше, не существует. Главное, чем надо руководствоваться при выборе – это условия эксплуатации водопровода.

Металлопластик или полипропилен что лучше

Приступая к прокладке трубопроводов в новом доме или намереваясь заменить старые стальные коммуникации новыми, важно разобраться, металлопластик или полипропилен — что лучше и почему. Правильный выбор материала труб избавит от проблем в будущем.

Преимущества и недостатки металлопластика

Большой минус металлопластиковых труб — огромное количество подделок на рынке

Металлопластик — трёхслойный материал, наружный и внутренний слои которого выполнены из сшитого полиэтилена с прослойкой между ними алюминия. Соединение слоёв произведено при помощи качественного клея.

У таких труб масса достоинств:

• легко гнутся, поэтому поставляются в бухтах и можно отрезать любую нужную длину;
• не подвержены коррозии;
• рабочая среда в них двигается бесшумно;
• проводимость тепла невысокая;
• при нагревании линейное удлинение несущественно;
• монтаж выполняется легко и быстро.

Благодаря гибкости и незначительному удлинению при нагреве, металлопластик обычно применяются для обогрева пола. Но у этого материала есть и недостатки:

• плохо сопротивляется серьёзным механическим воздействиям;
• на солнце меняет цвет;
• максимальный диаметр выпускаемых труб — 63 мм;
• относительно высокая стоимость.

Экономия на качестве труб оправдана не всегда: дешёвый металлопластик может расслоиться на стыках или на радиусах изгибов.

Плюсы и минусы полипропилена

Полипропиленовые трубы жёсткие, поэтому монтируются только при помощи переходников-фитингов

Этот полимер получают путём переработки нефтепродуктов.

К плюсам полипропилена можно отнести:

• невысокую стоимость;
• прочность;
• эстетичность трубопровода.

К сожалению, недостатки полипропилена составляют более длинный перечень:

• не рекомендуется подвергать воздействию рабочей среды с температурой выше +90°C;
• не гнётся, поэтому все соединения выполняются под углом строго 90°;
• соединения стыков производятся при помощи специального аппарата, без опыта владения которым невозможно качественно соединить трубы.

Для устройства тёплых полов эти трубы не подходят.

Что лучше выбрать

При монтаже неспециалисту будет проще работать с паяльником для полипропиленовых труб

Учитывая разницу в стоимости этих материалов, нужно взвесить все плюсы и минусы каждого, после чего принимать решение, что лучше выбрать — металлопластик или полипропилен. Эксперты считают, оба эти материала долговечны и по-своему хороши и подходят как для водопровода, так и для отопления, но разумнее всё-таки отопительную систему делать из металлопластика, а водопровод — из полипропилена.

Правильный выбор материала для трубопроводов — залог долгосрочной беспроблемной эксплуатации инженерных коммуникаций.

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

Смотрите также:

Полиэстер против полипропилена — Fibre2Fashion

9. Полипропилен очень инертен к химическим веществам и может использоваться в качестве рыболовных сетей и геотекстиля на щелочных и кислых почвах. С другой стороны, PES теряет свою прочность в щелочных почвах, и его не следует использовать. Выщелачивание также происходит с полиэфиром в водном растворе, что приводит к потере прочности.

10. PES имеет более высокое сопротивление ползучести (сохранение свойств при растяжении в течение длительного времени), чем PP, и это явное преимущество геотекстиля, используемого для анкеровки грунтов и аналогичных приложений.Из-за низкого значения стеклования (Tg) PP имеет меньшее сопротивление ползучести. Относительное удлинение при ползучести увеличивается с 10-20% в течение одной недели с PP.

11. Полиэстер / хлопок и смеси полиэстера / вискозы очень популярны в качестве материала для одежды. Это происходит из-за высокой прочности и износостойкости полиэстера, более высокого восстановления влаги, а также приятного для кожи и комфорта хлопка. Более высокое значение Tg полиэстера позволяет производить ткани без морщин и ткани с минимальным содержанием железа. С другой стороны, полипропилен обычно не смешивают с хлопком или вискозой.

Об авторе:

Доктор Н. Баласубраманян, бакалавр технических наук (Мадрасский университет), магистр наук (Бомбейский университет, доктор философии (Лидский университет), ATI, FTI (Текстильный институт, Манчестер) был удостоен почетной стипендии Текстильного института, Манчестер в 2005 году. Эта награда вручается за творческий подход и продвижение знаний в результате изобретательности и многолетнего применения. Он имеет более 45 лет опыта. в исследованиях и разработках и консультировании в области прядения, нетканых материалов, тестирования, контроля качества, обучения и ISO 9000.

Он вышел на пенсию с должности совместного директора Бомбейской ассоциации исследований текстиля, Мумбаи, Индия. Опубликовал более 120 статей в ведущих текстильных журналах, в том числе в журнале текстильного института, Textile Research Journal, Indian Journal of Fiber and Textile и Indian Textile journal. Он успешно направил многих студентов на получение степени магистра и доктора Бомбейского университета и выступил с докладами. более 100 докладов на текстильных конференциях, семинарах и практикумах. В настоящее время он является консультантом ведущих текстильных фабрик и предприятий по производству нетканых материалов в Индии.Он проводит регулярные курсы повышения квалификации и повышения квалификации для техников фабрик и является приглашенным профессором текстильных колледжей.

Электронная почта: [email protected]

Чтобы прочитать больше статей о текстиле, моде, одежде, технологиях, розничной торговле и в целом, посетите сайт www.fibre2fashion.com/industry-article

Чтобы продвигать свою компанию, продукты и услуги с помощью рекламных статей, перейдите по этой ссылке: http: // www.fibre2fashion.com/services/featrued-article/featured_article.asp

.

Модификация поверхности полипропиленовой мембраны с использованием биополимеров с потенциальным применением для удаления ионов металлов

Цель данной работы — представить модификацию полипропиленовых (ПП) мембран с использованием трех различных биополимеров: хитозана (CHI), картофельного крахмала (PS) и целлюлозы (CEL). ), чтобы получить три новых материала. Модифицированные мембраны могут разрушаться легче, чем полипропиленовые, и могут использоваться в качестве селективных мембран для удаления ионов металлов, среди других применений.Для этой цели была проведена реакция привитой сополимеризации, вызванная УФ-энергией между полипропиленовой мембраной, акриловой кислотой, бензофеноном (в качестве фотоинициатора) и биополимером (CHI, PS или CEL). Результаты анализов FT-IR-ATR, XRD, TGA, DSC, SEM, BET и AFM и механических свойств ясно указывают на успешную модификацию поверхности мембраны. За изменением смачиваемости поверхности следили по краю смачивания. Реакция прививки зависит от природного полимера, времени реакции и концентрации.Для подтверждения возможности применения модифицированных мембран было проведено предварительное исследование сорбции иона металла. Для этой цели была выбрана мембрана PP-CHI из-за высокой гидрофильности, пропорциональной -ОН и NH ₂ ; эти группы могут действовать как лиганды ионов металлов, провоцируя взаимодействие между PP-CHI и M + (PP-CHI-M ⁺ ) и, следовательно, удаление ионов металлов из воды.

1. Введение

Полипропилен (ПП) широко используется в различных отраслях промышленности, таких как очистка сточных вод и процесс разделения, из-за его низкой стоимости, хороших механических и термических свойств и химической стабильности.В области мембран PP также рассматривается для биомедицинских приложений, а именно для гемодиализа, плазмафереза, оксигенации крови и процесса лейкодеплеции [1]. Однако гидрофобность материала полипропилена ограничивает его применение, и, следовательно, многие соединения были использованы для модификации поверхности полипропилена [2–4], чтобы изменить ее свойства и расширить область применения. Поверхность пленок ПП была привита полярными группами [5, 6] для изменения ее коэффициента проницаемости и гидрофильности.Модификация прививки с помощью определенных функциональных групп является одним из подходов к синтезу адсорбента ПП, который может быть использован для удаления металлов из сточных вод [7], где селективность зависит от конкретных взаимодействий между привитым мономером и ионами металлов.

Модификация поверхности мембран — многообещающий подход для придания мембранам новых свойств, отличных от свойств исходного материала. Химия поверхности и морфология мембран играют важную роль в эффективности процесса модификации мембран [8].Как правило, целью модификации является не только увеличение текучести и / или селективности, но и повышение химической стойкости [9]. Мономер может быть введен в полимерную матрицу с использованием процессов смешивания или иммобилизации, таких как несколько других способов [10]. Однако совместимость мономера с полимерной матрицей становится основным ограничением для разработки необходимого материала [11]. В этом контексте было использовано несколько методов для изменения химического состава мембран. К ним относятся прививка поверхности [12], прививка с заполнением пор [13] и нанесение покрытия погружением [14].Индуцированная УФ-излучением привитая полимеризация мономера в полимерную матрицу является адекватным путем для модификации поверхности; он меняет свои свойства, такие как смачиваемость или проницаемость. Привлекательной особенностью процесса прививки является то, что степень модификации можно точно контролировать путем правильного выбора условий облучения и реакции [10]. Кроме того, привитая полимеризация начинается без предварительной модификации поверхности. Процедура относительно проста, энергоэффективна, экономична и хорошо подходит для интеграции с другими технологиями [15].Матрица может быть модифицирована различными функциональными группами, такими как группы карбоновой кислоты, амина, гидроксила и сульфоновой кислоты. Эти группы, прикрепленные к полимерным сеткам, могут быть адаптированы для конкретного применения [16]. Благодаря более высокой скорости адсорбции и адсорбционной способности модифицированный полимер может обеспечить множество преимуществ в качестве адсорбирующих материалов нового типа, быстро реагирующих и обладающих высокой емкостью для удаления загрязняющих веществ из водных растворов [17, 18].

Биополимеры являются хорошими кандидатами для модификации поверхностных свойств полипропилена из-за их свойств, таких как способность связывать воду, нетоксичность, биосовместимость, селективность и способность к биоразложению.Следовательно, целесообразно объединить преимущества УФ-индуцированной привитой полимеризации с универсальными характеристиками природных полимеров, таких как картофельный крахмал (PS), целлюлоза (CEL) и хитозан (CHI), которые широко встречаются в природе [19–22]. . Настоящая работа касается использования природных полимеров в качестве привитых соединений для модификации полипропилена с использованием источника УФ-энергии для получения новых мембран, обладающих способностями сродства к воде, удаления металлов и потенциальной способности к биоразложению после использования. Было решено функционализировать полипропиленовую мембрану акриловой кислотой, используя полярные группы (C = O, -OH) для закрепления биополимера (рис. 1).

2. Материалы и методы

Полипропиленовая микропористая мембрана с размером пор 0,45 мкм м, толщиной 114 мкм м и пористостью 84,6% была поставлена ​​компанией 3М. Хитозан (средний молекулярный вес 448877, деацетилированный хитин), целлюлоза ( α -целлюлоза), фосфорная кислота, акриловая кислота и бензофенон (радикальный фотоинициатор) были от Sigma-Aldrich и использовались без предварительной обработки. Картофельный крахмал получали по методу, описанному BeMiller и Whistler [19].

2.1. Приготовление растворов биополимеров для модификации поверхности мембраны

Готовили растворы 1% мас. / Об. Каждого биополимера: картофельный крахмал (в воде), хитозан (в 2% растворе уксусной кислоты) и целлюлозу (в фосфорной кислоте). Кроме того, были приготовлены растворы акриловой кислоты (1: 1 в деионизированной воде) и бензофенона (0,05 М в ацетоне).

2.2. Прививка биополимеров на поверхность полипропилена

Полипропиленовую мембрану разрезали на кусочки квадратной формы (см) и пропитывали соответствующим раствором биополимера, акриловой кислотой и бензофеноном.Подготовленные таким образом мембраны помещали между двумя прокладками, помещали в отжимные ролики и переносили на стеклянную пластину, а поверх нее помещали другую стеклянную пластину. Мембраны облучали УФ-излучением (300 нм) в течение 8 ч. По истечении этого времени образцы промывали в оборудовании Сокслета в течение 24 ч для удаления непривитого биополимера. Привитые мембраны сушили в вакууме до постоянного веса.

2.3. Прививочная полимеризация для кинетического анализа

2.3.1. Определение степени прививки

Степень прививки (Gd) рассчитывали по уравнению где и — масса полипропиленовой мембраны и модифицированной мембраны, соответственно.

2.3.2. Влияние времени облучения

Влияние времени облучения оценивали по степени прививки, определенной через 1-8 часов воздействия УФ-энергии.

2.3.3. Влияние концентрации биополимера

Влияние концентрации биополимера оценивали при 0,25, 0,5, 1 и 2% в растворе.

2.4. Методы характеризации

Модифицированные мембраны из полипропилена охарактеризованы с использованием следующих методов.

2.4.1. Тест на смачиваемость и угол смачивания

Для определения равновесного водопоглощения модифицированные мембраны подвергали тесту на набухание. Образцы погружались в деионизированную воду в разные периоды времени. Избыток воды с поверхности образцов удаляли фильтровальной бумагой, а набухшие образцы взвешивали. Набухание определяли по следующему уравнению: где и — веса набухшей и сухой мембран соответственно.

Измерения краевого угла смачивания проводились на приборе Krüss model G-1.

2.4.2. Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FT-IR)

FT-IR-ATR спектры регистрировали с помощью инфракрасного спектрометра Bruker Tensor 27; аксессуар ATR содержал кристалл алмаза. Условия получения спектров: 25 ° C, 64 сканирования и разрешение 500–4000 см ^–1 и 2 см ^–1 относительно соответствующих фоновых спектров.

2.4.3. Сканирующая электронная микроскопия (SEM)

Сканирующая электронная микроскопия выполнялась на оборудовании JEOL JSM-6510LV.Для этого анализа мембраны сначала сушили до постоянного веса, а затем покрывали золотом для улучшения качества изображений.

2.4.4. Атомно-силовая микроскопия (АСМ)

АСМ выполнялась в бесконтактном режиме с использованием АСМ-аппарата MFP-3D Origin, оснащенного Igor Pro 6.34A. Образец прикрепляли к предметному стеклу с помощью двусторонней ленты с последующим сканированием поверхности зондом из нитрида кремния на воздухе в условиях окружающей среды. Сканирование производилось со скоростью 0.24 Гц и размеры сканирования 90, 60, 30 и 15 мкм м. Было выбрано разрешение выборки 448 точек на строку.

2.4.5. Термогравиметрический анализ (ТГА) и дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК)

ТГА и ДСК исследования проводились на термоанализаторе Netzsch STA 449 F3 Jupiter с линейной скоростью нагрева 10 ° C / мин в атмосфере азота при скорости потока 20 мл / мин. Образцы нагревали от комнатной температуры до 560 ° C. Использовали алюминиевые тигли диаметром 5 мм. Для кривых ТГА применялся алгоритм сглаживания Савицкого-Голея.

2.4.6. Удельная поверхность (с использованием BET)

Удельную поверхность модифицированной мембраны определяли по адсорбции N ₂ с использованием многоточечной изотермы Брунауэра-Эммета-Теллера (BET) в оборудовании Autosorb iQ Quantachrome Instruments при 77 К.

2.4.7. Рентгеновская дифракция (XRD)

Дифрактограммы были получены с использованием Bruker D8 Advance, Cu-k α до 1,5404 Ǻ при 2 θ (5–60 °) при 30 кВ и 20 мА. Сканирующая электронная микроскопия SEM-EDS была выполнена в JEOL JSM-6510LV.Элементный анализ выполнен на анализаторе Elementar Vario Micro Cube.

2.4.8. Механическое испытание

Модуль упругости и предел прочности при нагрузке до разрушения были определены на отдельных полосах размером 1 × 5 см с помощью испытания на растяжение в TA Instruments DMA-Q800.

2,5. Сорбционное испытание

Сорбционное испытание проводилось с помощью перистальтического насоса с регулируемым потоком (Pump Low Speed ​​Flow Control Company), латексных соединений, раствора меди 20 мг / л, приготовленного из сульфата пентагидрата меди (CuSO ₄ 5H ₂ O) , и деионизированная вода (DI).Систему кондиционировали при скорости потока 2 мл / мин.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Прививка биополимеров на поверхность полипропилена

Реакцию проводили путем свободнорадикальной полимеризации акриловой кислоты, бензофенона (в качестве фотоинициатора) и биополимеров (CEL, PS и CHI, отдельно). В предыдущих экспериментах нашей группы была установлена ​​необходимость добавления акриловой кислоты для прививки биополимеров. В результате реакции образуется интерполимерная сеть, в которой молекулы биополимера встраиваются в макромолекулярную решетку акриловая кислота-полипропилен [25, 26].Таким образом, как только полипропилен функционализирован, модификация с использованием биополимера становится возможной.

3.1.1. Определение степени прививки, концентрации и времени облучения

Зависимость времени реакции и концентрации биополимера от степени прививки продемонстрирована на рисунке 2. Стоит отметить, что акриловая кислота обеспечивает реакционные центры для прививки биополимера. ; в противном случае реакция не происходит [27]. На Фигуре 2 (а) привитая сополимеризация пропорциональна времени реакции, где модифицированные мембраны показали самые высокие выходы прививки через 4 часа.Наблюдаемое поведение выхода прививки биополимеров было следующим: PS (388%), CHI (240%) и CEL (140%). На рис. 2 (б) показана зависимость степени прививки от концентрации биополимера. Выход прививки реакционной системы может изменяться в зависимости от концентрации реагентов. Видно, что увеличение концентрации биополимера приводит к усилению Gd. Однако концентрация биополимера увеличивалась максимум до 1%, а затем снижалась. Первоначальный положительный наклон графика объясняется усилением реакции прививки из-за большей концентрации реагента.При дальнейшем увеличении концентрации биополимера наблюдалось увеличение вязкости прививочной смеси, что приводило к затруднению диффузии биополимера в ПП [25, 27]. Часто сообщается, что эффективность прививки увеличивается с увеличением концентрации мономера до определенного предела, а затем снижается с увеличением концентрации [28–30]. Эти результаты показали, что оптимальными условиями для этого исследования были 4 часа времени реакции и 1% концентрации биополимера для модификации поверхности полипропилена.

3.2. Характеристика модифицированных мембран

Для оценки гидрофильного характера модифицированной мембраны изучали угол смачивания и кинетику набухания.

3.2.1. Испытание на смачиваемость мембраны

Кинетику набухания модифицированной мембраны при комнатной температуре в воде отслеживали с помощью гравиметрии. На рис. 3 показан процесс набухания каждой модифицированной мембраны. Равновесие наблюдалось через 20 минут для каждой новой мембраны с максимальным поглощением следующим образом: PP-PS (247%), затем PP-CEL (177%) и PP-CHI (164%).Немодифицированная полипропиленовая мембрана не проявляла способности к набуханию. Привитые полярные группы вызвали радикальное изменение гидрофобного характера мембраны [31, 32].

3.2.2. Контактный угол

Межфазные свойства между жидкостью и полимерным компонентом характеризуются поверхностной энергией каждой фазы и краевым углом между ними [33]. Измерения краевого угла обычно используются для характеристики гидрофильности поверхностей мембран [15]; немодифицированная мембрана имела угол контакта с водой 90 °, в то время как модифицированные мембраны уменьшали угол в зависимости от привитого биополимера на поверхности ПП.Мембрана PP-CEL показывала угол 25 °; мембрана ПП-ХИ представила 16 °; Что касается PP-PS, контактный угол составлял 0 °, и это указывает на резкое изменение его гидрофобного характера при полном смачивании. Эти результаты показывают, что модифицированные мембраны изменили гидрофобность полипропиленовой мембраны из-за присутствия полярных групп из биополимеров, что увеличивает поверхностную энергию и гидрофильность модифицированных мембран [34]. Гидрофильность будет влиять на проницаемость и поверхностные свойства полипропиленовых мембран, тем самым расширяя их применение в биомедицине и окружающей среде [35].

3.2.3. Анализ FT-IR-ATR

Спектроскопия FT-IR может подтвердить, что каждый биополимер был привит на поверхность мембраны PP. На рисунке 4 показан анализ FT-IR-ATR модифицированных мембран по сравнению с PP в качестве эталона. Спектр ПП показывает пики поглощения при 2918 см, ^-1, (CH ₂ , асимметричное растягивающее колебание), 2848 см, ^-1, (CH ₂ , растягивающее симметричное колебание) и 1455 см, ^-1, и 1380 см. ^-1 (CH ₂ ножничная вибрация), а также другие низкочастотные моды CC-растяжения колебаний.Спектры модифицированных мембран PP-PS и PP-CEL показали характерные сигналы при 3159 и 3367 см ^-1 , соответствующие валентному колебанию -ОН, соответственно. Спектр PP-CHI показал широкую полосу при 3161 см ^-1 валентного колебания N-H и O-H; сигнал в 1644 см ⁻¹ подтверждает изгибные колебания N-H. Вибрация C = O имела различный сдвиг в зависимости от привитого биополимера; например, PP-PS наблюдался при 1702 см ^-1 , PP-CEL при 1706 см ^-1 , а PP-CHI при 1704 см ^-1 .Спектры PP-PS, PP-CEL и PP-CHI показали ту же картину около 1200–1160 см ^-1 , соответствующую гликозидной связи (валентное колебание C-O-C) биополимеров. Важно отметить, что карбонильная группа акриловой кислоты, привитой к полипропиленовой мембране (PP-AAc), показала другой сдвиг при 1711 см ^-1 .

3.2.4. Элементный анализ модифицированных мембран

Этот анализ показал, что результаты согласуются с эмпирическим уравнением для PP (C ₃ H ₆ ), которое рассчитывается как 85.71% углерода и 14,29% водорода. Согласно результатам элементного анализа для PP-PS, PP-CEL и PP-CHI (таблица 1), существует значительное количество кислорода, вызванное присутствием акриловой кислоты и биополимера. Анализ состава модифицированной мембраны PP-PS и PP-CEL имеет одно и то же эмпирическое уравнение (C ₆ H ₁₀ O ₅ ), в отличие от хитозана (C ₆ H ₁₁ O _{). 4} N), который показал присутствие азота из аминогруппы.Эти результаты аналогичны, например, сумме биополимера PP + AAc +. В случае PP-CHI теоретический состав был 52,36% углерода, 7,6% водорода, 32,98% кислорода и 5,1% азота для C ₁₂ H ₂₁ O ₆ N. Разумеется, эти результаты ясно указывают на присутствие биополимера в привитой полипропиленовой мембране.

.2.5. Сканирующая электронная микроскопия (SEM)

Сканирующая электронная микроскопия (SEM) использовалась для изучения морфологии различных модифицированных мембран. Из рисунка 5 видно, что поверхность модифицированных мембран значительно отличается от исходной мембраны. Немодифицированная мембрана из полипропилена (рис. 5 (а) и 5 ​​(а ‘)) показывает четко определенные волокна, образующие поры неоднородного размера. Изменения в морфологии очевидны в зависимости от привитого биополимера, наблюдая большее увеличение толщины волокон в модифицированной мембране: PP-PS (рисунки 5 (b) и 5 ​​(b ‘)), за которым следует PP-CEL. (Рисунки 5 (c) и 5 ​​(c ‘)) и PP-CHI (Рисунки 5 (d) и 5 ​​(d’)).Мы связали различную толщину с химической структурой каждого биополимера и их разной молекулярной массой.

3.2.6. Анализ BET

Анализ BET использовали в качестве дополнительного анализа. Удельную поверхность модифицированной мембраны определяли путем физической адсорбции азота на поверхности мембраны и путем расчета количества газообразного адсорбата, соответствующего слою на поверхности. Результаты показывают, что добавление биополимера уменьшает общую площадь и диаметр пор.Это согласуется с изображениями SEM. Уменьшенная пористость модифицированной мембраны может быть приписана биополимеру, привитому к поверхности, что вызывает большее сопротивление расслоению ламелей [34]. Площадь поверхности ПП мембраны по БЭТ составляла 922,3 м ² / г и является характеристикой микропористого материала. Однако модифицированные мембраны демонстрируют площади поверхности в следующем порядке: PP-CHI> PP-CEL> PP-PS (48,6, 46,6 и 42,6 м ² / г, соответственно). Это указывает на то, что биополимер проник в поры носителя, что изменяет характеристики полипропиленовой мембраны с микропористой мембраны на мезопористый материал.

3.2.7. Топографический анализ (с использованием АСМ)

Определение шероховатости поверхности с помощью АСМ имеет решающее значение для подтверждения реакции прививки. ПП и модифицированные мембраны анализировали методом АСМ. ПП имеет узелковую сетку, организованную в каркас, в котором сходятся от 5 до 6 волокон, что позволяет формировать отверстия разного диаметра, при этом наблюдалась овальная геометрия. На Фигуре 6 представлены (2D) морфологические изменения между PP и модифицированными мембранами (PP-CEL, PP-PS и PP-CHI).Самые светлые области представляют собой самые высокие области структуры, а самые темные — самые глубокие. Максимальные высоты, показанные для модифицированных мембран, были в следующем порядке: образцы PP-CEL ≈ 600 нм, PP-CHI ≈ 400 нм и PP-PS ≈ 300 нм.

Морфология PP-CEL, также как и PP-PS, показала чешуйки с полурадиальным ростом из узловых областей PP; объем этих хлопьев на 54% больше. Присутствие хитозана способствует образованию более толстых слоев, и была представлена ​​аморфная морфология с мягкой текстурой [36].АСМ-анализ показывает, что проникновение, а также проникновение гибридных материалов, благоприятно в следующем порядке: PP-PS (800 нм), PP-CEL (600 нм) и PP-CHI (300 нм) [37– 39].

(1) Шероховатость поверхности . Шероховатость поверхности — важное структурное свойство полимерных мембран. Было показано, что на этот параметр могут влиять различные параметры изготовления мембраны.

В таблице 2 показаны средние значения шероховатости (Ra), которые связаны с проникающей способностью и проницаемостью.PP-PS имеет самую низкую шероховатость; морфология чешуйки имеет большую поверхность и слегка нерегулярные однородные характеристики, которые вызывают образование пленки в областях большей глубины, и значения уменьшаются. PP-CHI представляет собой промежуточную шероховатость между PP и PP-CEL; Причина в том, что хитозановая пленка представляет собой твердую пленку, через которую трудно проникнуть.

3.2.8. Оценка механических свойств

Были проанализированы прочность на разрыв и удлинение при разрыве модифицированных мембран [40]. Это испытание определяет основные механические характеристики материала и, таким образом, указывает на его механическую прочность и вероятное применение.В таблице 3 показаны различия в механических свойствах каждой мембраны и прямая корреляция между степенью прививки и напряжением. Для мембраны ПП-ПС прочность на разрыв превышает 85 МПа. Этот факт свидетельствует о том, что ПС придает ПП механическую стабильность. PP-CEL и PP-CHI показывают увеличение прочности на разрыв более чем в 4 и 5,5 раз, соответственно, по сравнению с PP. Эти результаты показывают, что модифицированные мембраны могут подвергаться большему стрессу. Однако процент удлинения мембраны PP-CEL значительно снижается, тогда как для мембраны PP-CHI это свойство увеличивается примерно на 12%.Таким образом, мембраны из PP-CHI демонстрируют значительное улучшение механической прочности, что увеличивает возможности их применения. Не все модификации поверхности материалов улучшают механические свойства. Фактически, другие сообщения о модификации полипропилена с использованием других методов показали, что полипропилен снижает свои механические свойства [41].

Сильно увеличенная прочность трех модифицированных биополимерных цепей подтверждает, что ПП мембраны [42] и показали, что их можно использовать в процессах, требующих высокой устойчивости к механическим воздействиям, но с небольшой упругой способностью.

3.2.9. Термические свойства и профиль разложения

Термические свойства и профили разложения полипропиленовых и модифицированных мембран были определены с помощью ДСК и ТГА. Анализ изменений стабильности и термических свойств модифицированных мембран важен для их применения, а также характеристики и определение их химических и физических изменений.

Температуры плавления привитых мембран и полипропилена определяли с начала пика (рис. 7, пик 1).Теплота плавления () и теплота разложения (,) полимеров определялась по площади пика соответствующего перехода в ДСК (Фиг.7, пики 2 и 3).

(1) Изменение в и . В таблице 4 приведены значения для ПП и модифицированных мембран. Температура плавления модифицированных мембран была несколько ниже, чем у немодифицированных полипропиленовых мембран. Это изменение может быть связано с расположением кристаллов в модифицированных мембранах и зависит от привитого биополимера.Теплота плавления (Δ) модифицированных мембран уменьшается с увеличением общего содержания биополимера (% биополимера). Сообщалось, что термодинамическая температура плавления полукристаллических биополимеров снижается по мере уменьшения молекулярной массы и / или по мере увеличения количества дефектов, то есть с увеличением разветвления и / или сшивания [43].