Vliv zesíťování na vlastnosti PE-HD

4.2.1.4.2 Vliv zesíťování na vlastnosti PE-HD

Ing. Miloš Sova, CSc.

Jak již bylo uvedeno, polyethylén při zvyšující se teplotě rychle ztrácí pevnost a měkne. Proto je PE-HD v původním, nezesíťovaném stavu používán pouze pro výrobu tlakových trubek na rozvody studené vody. Pevnost plastových trubek je posuzována podle průběhu tlakových izoterm. Přetlak média uvnitř trubky vyvolává tahové napětí v materiálu trubky označované, které se udává v MPa. Napětí, při kterém dojde k destrukci trubky, je určeno pevností materiálu a tato hodnota je závislá na době působení. Jednoduše řečeno, čím vyšší je síla působící na materiál (vyšší), tím dřív materiál praskne a naopak. Závislost mezi napětím ve stěně trubky a časem do prasknutí pro jednu teplotu lze znázornit křivkou zvanou izoterma. Pro každý typ polymeru používaný pro výrobu tlakových trubek existuje technická norma, která předepisuje, jak má průběh izoterm vypadat. Právě na průběhu izoterm pro teplotu 80 °C, který předepisuje DIN 8075 pro PE-HD a DIN 16 892 pro PE-X, lze nejlépe demonstrovat efekt zesíťování polyethylénu na pevnost tlakových trubek. PE-HD při napětí 4 MPa a teplotě 80 °C musí podle normy vydržet nejméně 170 hod., tj. reálné časy do lomu se u PE-HD za těchto podmínek pohybují v tisících hodin. PE-X za stejných podmínek vykazuje čas do lomu asi tisíckrát delší, tj. v řádu asi 50 let. Při teplotách nad 80 °C nelze PE-HD už vůbec použít, zatímco tlakové izotermy PE-X jsou normalizovány až do teploty 110 °C. Pevnostní izotermy PE-X jsou lineární a nevykazují zlom typický pro termoplasty. Díky tomu pevnost PE-X při teplotách nad 60 °C významně převyšuje pevnost polypropylenu, který je někdy aplikován jako levnější náhrada PE-X v sanitárních rozvodech. Materiálu PE-X se dává přednost i u podlahového topení, které pracuje při nízkých teplotách a nízkých tlacích. Důvody jsou dva: lepší ohebnost PE-X trubek usnadňuje montáž a vyšší odolnost proti šíření trhlin a vysoká odolnost proti korozi za napětí zajišťuje vyšší provozní bezpečnost materiálu v ohybech topných smyček, kde vzniká kombinované namáhání vyvolané ohybem trubky, vnitřním přetlakem a dilatacemi při změnách teploty. Vodní náplň topného systému může obsahovat přísady zaručující mrazuvzdornost, potlačující korozi systému, nebo tenzidy pro eliminaci lokálního přehřívání. Tyto přísady mohou vyvolávat korozi za napětí, které nejlépe odolává právě PE-X.

Důvodem používání PE-X u sanitárních rozvodů je kromě již zmíněné vysoké pevnosti též jeho chemická odolnost. V konkrétním případě jde o odolnost proti působení chloru, používaného k dezinfekci pitné vody. Poslední výzkumy totiž ukazují, že i malá koncentrace chloru ve vodě může významně snížit životnost plastových potrubí. PE-X má z hlediska chemické struktury lepší předpoklady odolávat oxidačnímu působení chloru než PP za předpokladu, že pro výrobu PE-X byla použita vhodná technologie a správné receptury.

V poslední době se trubky z PE-X prosazují i v oblastech, kde důvodem použití není dobrá pevnost při vyšších teplotách. PE-X trubky se používají například při rekonstrukcích potrubních sítí, kdy je třeba trubku protahovat otvory pod komunikacemi. Povrch trubky je při této technologii poškozen rýhami vzniklými třením při…