Что такое ПВХ. Расшифровка и описание материала, его применение в пластиковых окнах

Впервые материал ПВХ открыл немецкий ученый химик Регнальд в конце 1835 года. С 1912 года начались изыскания возможностей для его выпуска в промышленных масштабах, а в 1931 году концерном BASF были получены первые тонны этого материала. ПВХ (поливинилхлорид, или термопластичный полимер) сделан из обесцвеченной пластмассы. Это достаточно твердый материал. Полимер создан химическим способом из мельчайших частиц нефтепродуктов. Благодаря ним сохраняется долговечность продукта. Все полимеры приспособлены к разным климатическим условиям (воздействие солнечных лучей, влаги).

В состав нефтепродуктов входят различные добавки-модификаторы, которые используются для изготовления профилей ПВХ. Термопластичный полимер выдерживает высокую разность температур: от -50° до +60° С. Химическая формула: [-CH2-CHCl-]n. Срок работы профилей полимеров составляет примерно 20 лет. Специалисты по производству ПВХ отмечают, что присущая полимеру твердость способствует сохранению свойств материала на 5-15 лет. Резиновые прокладки в данном материале используются для уплотнителей.

Классификация стеклопакетов по количеству камер и их обозначения (аббревиатуры)

Формульная запись может начинаться с аббревиатуры, обозначающей количество камер. Если в начале стоит СПО — это означает, что стеклопакет имеет одну камеру. Формулы двухкамерных стеклопакетов начинаются с аббревиатуры СПД. Здесь СП — сокращение «стеклопакета», а О и Д — соответственно, «однокамерный» или «двухкамерный».
Однокамерным называется стеклопакет, состоящий из двух стекол, расположенных параллельно и герметично соединенных одной дистанционной рамкой. Двухкамерным стеклопакетом называется конструкция, состоящая из трех стекол, соединенных двумя рамками.

К примеру, вот так будет выглядеть формула однокамерного стеклопакета, шириной 24 мм:

4М1-16-4М1 (4 мм – толщина стекла, 16 мм — ширина дистанционной рамки, М1 — тип стекла).

Если вместо обычного флоат-стекла, будет использовать энергосберегающее, то формула будет выглядеть уже иначе:

4М1-16-4и (здесь внутренне стекло обеспечивает удерживание тепла внутри помещения и защиту пространства от сквозняков, сопротивление теплопотерям достигает 0,59 м2 С/Вт, по сравнению с предыдущей формулой – 0, 32 м2 С/Вт).

А вот уже иначе выглядит расчет формулы двухкамерного стеклопакета, шириной 32 мм:

4М1-10-4М1-10-4М1 (в формуле уже учитывается три стекла и две дистанционные рамки, шириной по 10 мм, теплоизоляция составляет 0, 47 м2 С/Вт).

Если заменить обычное стекло на энергосберегающее, то получим следующую формулу:

4М1-10-4М1-10-4и (принцип все тот же, внутреннее стекло обозначается другой маркировкой, присущей энергосберегающим стеклам, теплоизоляция при этом увеличивается до 0, 64 м2 С/Вт).

В скобках после обозначения камерности может указываться общая толщина конструкции. Например, формула 32-мм стеклопакета имеет вид СПД(32) 4М1-10-4М1-10-4М1. Здесь видно, что изделие составлено из трех стекол по 4 мм и двух рамок по 10 мм, в сумме составляющих 32 миллиметра.

ГОСТ Р 54175-2010 «Стеклопакеты клееные. Технические условия» описывает также стеклопакеты со специальными свойствами, которые потом отображаются в формуле.

Их свойства тоже могут включаться в аббревиатуру в виде букв:

УД — устойчивые к ударам; Э — энергосберегающие; С — солнцезащитные; Ш — защищенные от шума; М — морозостойкие.

Существуют и мультифункциональные изделия, комбинирующие несколько свойств, например, энергосберегающие и шумозащитные. Определить эти характеристики можно по свойствам стекол.

Достоинства труб из НПВХ

Растущая популярность НПВХ- и ПВХ-труб обусловлена такими преимуществами их применения, как:

• надёжность;
• долговечность;
• простота монтажа;
• резкое сокращение эксплуатационных расходов на обслуживание трубопроводов;
• полная безвредность труб для человека и окружающей среды.

В наши дни полимерные трубы широко используют при модернизации инженерных сетей и в новом строительстве. Ими заменяют трубы из стали, чугуна и других материалов.

Разновидности стекла для стеклопакетов и его маркировка

Формулы стекла в стеклопакете отображают толщину стекол, их марку и характеристики. Принадлежность материала к конкретному виду обозначается буквами, сокращениями или словами.

Листовое стекло

Стандартные стеклопакеты изготавливаются из стекол марки М1. Характеристики этого вида считаются достаточными для обеспечения необходимого качества, использовать более низкие марки не рекомендуется ГОСТами. Такой материал является прозрачным, у него минимум пузырьков и оптических искажений. Получается этот вид стекольной продукции методом вытяжки. Помимо М1 существуют М0, М2 и т.д.

Расшифровка формулы стеклопакета включает толщину стекла, указываемую перед маркой. Применяются стеклянные листы на 4, 6, 8 и т.д. миллиметров.

К листовому типу относятся также флоат-стекло, обозначаемое символом F или словом float. Флоат-стекло плоское и бесцветное, оно отличается от обычного способом изготовления: смесь силикатов непрерывно отливается на жидкое олово с последующим охлаждением.

При расшифровке стеклопакета можно встретить надпись 6Fjumbo. Она говорит о флоат-стекле толщиной 6 мм с большими размерами. Джамбо (Jumbo) — вид архитектурного стекла, полированные листы которого достигают рекордных размеров в 6000х3210 миллиметров.

Армированное стекло

Обозначается буквой А. В армированный стеклянный лист на этапе производства закладывается проволочная сетка. Она производится из малоуглеродистой стали и служит для придания готовому изделию безопасности и пожарной устойчивости. В формуле армированного стеклопакета, стекло будет идти с приставкой «А». Например: 4А-8-4М1.

Буквой А маркируются и самоочищающиеся стекла. Хотя чаще они помечаются как Active Clear, чтобы не перепутать, нужно следить за другими свойствами: армированные стекла бывают бесцветными, цветными, плоскими, волнистыми и рифлеными — и все они имеют внутри сетку.

Триплекс

Другое название — многослойное стекло. Материал состоит из трех стеклянных слоев, скрепленных особой пленкой или специфическими полимерами. Благодаря этому он способен выдерживать огромные нагрузки, что относит его к ударозащитным изделиям.

В формуле стеклопакета триплекс обозначается как:

— 3.3.1 (два 3-мм стекла и 1-мм пленка); — 4.4.1 (два стекла по 4 мм и пленка 1 мм); — МС 33.2 (два стекла 3 мм и пленка 2 мм); — Stratobel Clear 3.3.1 (4.4.1); — Optilam Clear 3.3.1 (4.4.1).

В зависимости от характеристик триплекс может выдерживать удары твердым или мягким телом и воздействие огня. Существуют разновидности, способные защитить не только от шума, но и радиационных помех.

Тонированное стекло

Или цветное. Делится на два подвида — тонированное в массе или рефлекторное.

Тонированное в массе стекло относится к флоат-стеклу. Во время производства к жидкому стеклянному сырью добавляются оксиды металлов, что придает готовому изделию необходимый оттенок.

Наиболее распространенные цвета — синий, серый, зеленый и бронзовый. Обозначения:

— Planibel Grey (вместо Grey (серый) может быть иной оттенок, например, Bronze (бронзовый)); — 4Ton (4T, 4 тон.мас., 4Тон) — толщина и тонирование без указания цвета.

Рефлекторный тип отличается характерным зеркальным эффектом. На его поверхность с одной из сторон наносится оксид металла пиролитическим способом. Пример обозначения: Stopsol Classic Bronze, где вместо Bronze может указываться другой оттенок. Этот вид относится также и к солнцезащитному стеклу.

Закаленное стекло

Для придания стеклу дополнительного упрочнения оно закаливается тремя способами:

— термозакалка; — термоупрочнение; — химическая закалка.

Термозакалка повышает безопасность: разбиваясь, стекло распадается на мелкие осколки с тупыми краями. Закаливание идет в специальных печах. Лист разогревается до 680 градусов Цельсия и равномерно охлаждается. Обработанное этим способом изделие маркируется аббревиатурой ESG.

Процесс термоупрочнения аналогичен. Главное отличие — этап охлаждения длится дольше. Получаемый материал уже не относится к безопасному: при разбиении образуются крупные острые осколки, которыми можно порезаться. Помечается как TVG.

Для химической закалки стеклянный лист помещается в соляной раствор и нагревается до температуры более 380 градусов Цельсия. При таких условиях на стеклянной поверхности ионы натрия замещаются ионами калия, что повышает прочность на излом и устойчивость к пожарам.

Закаленное стекло может маркироваться символами Зак или З.

Солнцезащитное стекло

Эта разновидность отличается повышенной способностью отражать или поглощать солнечное излучение. Подразделяется на:

— тонированное в массе; — рефлекторное; — с мягким покрытием (имеет нанопокрытие, нанесенное магнетронным методом).

Встречающаяся маркировка:

— SunStop; — StopSol; — ANTELIO; — 4SGSolar.

Энергосберегающее стекло

Оснащается мягким или твердым покрытием, отражающим инфракрасное излучение. Благодаря этой особенности белый солнечный свет беспрепятственно проходит внутрь помещения, однако тепловые волны остаются снаружи, что сохраняет прохладу летом. Домашнее тепло тоже отражается от окон и остается внутри, что защищает от тепловых потерь зимой.

Стекла с твердым покрытием маркируются буквой К. Покрытие — оксид олова или индия, наносимый на горячий стеклянный лист. Другой вариант обозначения — Pilkington K Glass.

Мягкое покрытие наносится вакуумно-магнетронным методом. Оно представляет собой оксид серебра, отражающий тепловые волны. Обозначается эта разновидность буквами I, И, Е, либо словами Top, Low-e, Top-N.

Другие варианты маркировки:

— Pilkington Optitherm S1 и S3; — ClimaGard N; — CLGuN; — ENplus; — ZERO (ZERO-E); — Futur-N.

Формула энергосберегающего двухкамерного стеклопакета может выглядеть так:

4и-14-4-14-4и

где, 4 – толщина в мм

И – тип стекла, в данном случае оно энергосберегающее

14 – ширина внутреннего пространства

Коэффициент сопротивления теплопередаче при использовании такого энергосберегающего стеклопакета равен 0,92 м2 С/Вт.

Мультифункциональное стекло

Или высокоселективное. Такие стекла сочетают характеристики энергосберегающих и солнцезащитных. Достигается это свойство за счет многослойному нанесению специальных покрытий, что полностью пропускает полезный свет, но отражает тепло. Обозначения:

— MF; — SunCool; — ClimaGard Solar; — GuSolar; — StopReyNeo; — SELEKT; — LifeGlassGear.

Недостатки ПВХ:

• незначительные ограничения по теплоте (благодаря термоизоляции выполняется ремонт и футеровка оборудования, трубы ПВХ имеют определенные границы с температурой воздуха, около +60° С);
• достаточно дорогостоящий материал (цена увеличивается с размером диаметра трубы);
• тяжелый материал (сравнительно толстая стальная деталь, покрытая металлическими листами);
• сложность замены металлических изделий (данные изделия не выпускаются в таких же размерах и формах на других фирмах, поэтому придется заказывать у поставщиков);
• сложность утилизации (при сжигании материала появляются токсичные хлорорганические вещества, которые в народе называются токсинами).

Маркировка дистанционных рамок и межкамерного пространства у стеклопакетов

Дистанционные рамы разделяют стеклянные листы в стеклопакете. Если они изготовлены из алюминия (самый распространенный случай), то это никак не отмечается, в формуле тогда отражается лишь толщина в миллиметрах.

Если рамка изготовлена с использованием термовставок для повышения защитных свойств, она помечается как TP или ТД, что означает «тепловая дистанция» или терморазрыв. Обозначаться они могут и по названию производителя:

— Termix; — TPS; — SwiggleStrip; — SuperSpacer и т.д.

Расшифровка маркировки стеклопакета может включать и газ, заполняющий пространство между стеклами — воздушную камеру. Если это пространство заполнено высушенным воздухом, то никакие обозначения не используются. Если герметичная полость заполнена инертным газом для лучшей теплоизоляции, то указывается тип вещества:

— ксенон — Xe; — криптон — Kr; — аргон — Ar или A; — гексафторид серы — Sf.

Применение

Поливинилхлорид стал один из самых широко используемым пластиков в мире (находится в тройке по популярности вместе с полиэтиленом и полипропиленом). Это произошло в том числе из-за его низкой цены и высоких технических характеристик, а также вариативностью свойств. Рассмотрим основные направления, где применяются ПВХ изделия.

Применение в строительстве

Описываемый материал является наиболее строительным из всех полимеров. В развитых странах он составляет более половины от применяемых стройматериалов. Помимо известных преимуществ, таких как хорошие прочностные данные, устойчивость к износу, малый вес, антикоррозионность, стойкость к атмосферным и погодным перепадам, огнеупорность, долговечность, ПВХ еще и экономически очень эффективен.

Из поливинилхлорида выпускают, как уже было сказано ранее, разнообразные строительные профили: окна, двери, водостоки, отделочные материалы. ПВХ трубы для водопровода и канализации незаменимы при наружных работах.

Медицинское применение

В области медицины ПВХ применяется с середины 20 века и сфера его использования становится все больше. Изделия из полимера нашли применение для замещения стеклянных и резиновых материалов, подлежащих стерилизации, на одноразовые полимерные. ПВХ подошел для медизделий лучше других материалов, из-за своей химстойкости и безопасности даже для применения внутри организма, возможности переработки в изделия разных конструкций.

Рис.4. Поливинилхлоридные медицинские изделия

Поливинилхлорид применяют для изготовления таких медицинских изделий, как разнообразные сосуды; трубки и катетеры; лицевые маски, перчатки, шины; компоненты одноразовых шприцев; упаковки лекарств; детали медицинской техники и т.п.

Примеры расшифровки и таблица формул стеклопакетов

Маркировка наносится на этикетке изделия — этого требуют ГОСТы. Наносится она и на видимой части внутренней рамки.

Простейший пример расшифровки: 4М1-16-4М1 — однокамерный стеклопакет, состоящий из двух 4-мм стекол и 16-мм алюминиевой дистанционной рамки. Камера заполнена воздухом.

Вариант формулы 52-мм стеклопакета: СПД (52) 4MF-20Ar-4М1-20Ar-4i — двухкамерный стеклопакет, состоящий из наружного 4-мм мультифункционального стекла, двух камер, заполненных аргоном и разделенных простыми алюминиевыми рамками, внутреннего простого 4-мм стекла и энергосберегающего 4-мм с домашней стороны.

В формуле стеклопакета с шириной 44 мм, видоизменяются показатели толщины стекол и дистанционных рамок, выглядит это следующим образом: СПД (44) 4М1-16-4М1-16-4М1.

Этот же пример формулы можно продемонстрировать на стеклопакете с шириной 40 мм: 4М1-14-4М1-14-4М1.

В формуле шумоизоляционного стеклопакета важную роль играет ширина внутреннего пространства (дистанционной рамки) и толщина самих стекол, каких-то особенных маркировок здесь нет: 4М1-12-4М1-8-4М1. В данной формуле шумопоглощающего стеклопакета его основное качество достигается различным расстоянием стекол, сдвинутого ближе к «домашнему» стеклу – 12 мм и 8 мм. При таком стеклопакете звукоизоляция достигает 39 дБ. Существует еще один вариант достигнуть высоких звукоизоляционных характеристик стеклопакета, например: 6М1-10-4М1-6-4и. Здесь мы видим, что используются стекла различной толщины (6 мм и 4 мм), а также типа (М1 и И-стекло, энергосберегающее), расстояние при этом также разное – 10 и 6 мм.

Ниже мы представляем таблицу с различными типами формул однокамерного стеклопакета:

Маркировка дистанционных рамок

Дистанционная рамка – изогнутый металлический контур, заполненный изнутри влагопоглощающим составом. Этот элемент стеклопакета формирует его габариты и толщину камеры. Чаще всего дистанционные рамки, которые являются по сути дела каркасом стеклопакета, представляют собой гнутый алюминиевый профиль. Поскольку в производственном процессе не используются принципиально отличающиеся заготовки этого типа, маркируется только ширина рамки, одновременно являющаяся толщиной внутренней камеры. Однако не всегда сведения об этих элементах стеклопакета присутствуют в маркировке. Если в алюминиевый профиль дистанционной рамки интегрированы термовставки, делающие ее существенно теплее, они обозначаются специальными кодами – ТД либо ТР.

Маркировка разных видов стекла

Для изготовления стеклопакетов сегодня применяется впечатляющий ассортимент стекол, отличающихся не только толщиной, но и эксплуатационными характеристиками. От того, какой материал был использован, во многом зависят основные свойства стеклопакета и окон в целом.

Листовое стекло

Этот материал представлен как традиционным бесцветным стеклом, произведенным по классической технологии, о которой можно прочитать в отдельном обзоре на ОкнаТрейд, так и флоат- или джамбо-стеклами. Другие стекла также имеют листовой формат, но в состав именно этой серии не добавляются специально никакие вещества, и их поверхность не покрывается специальными покрытиями, поэтому они и выведены в отдельную линейку. При этом разные виды листового стекла кодируются следующим образом:

• буква «М» и следующая за ней цифра обозначают марку шлифованного бесцветного стекла – М0; М1 и т.д.;
• стоящая перед кодом цифра показывает толщину в миллиметрах – 4М2.

Флоат-стекло отличается от обычного технологией производства и более гладкой поверхностью. Маркируются эти изделия следующим образом:

• 3F либо 3float – флоат-стекло толщиной 3 мм.

Джамбо-стекла отличаются от линейки «float» лишь форматом листов. Они представляют собой крупногабаритные панели высокого качества, имеющие на текущий момент максимальный размер – 6000х3210 мм. Они обозначаются так:

• 8Fjumbo – крупногабаритное флоат-стекло, имеющее толщину 8 мм.

Армированные стекла

Для изготовления огнестойких и противовзломных окон нередко применяются армированные флоат-стекла, которые имеют в своей структуре проволочную стальную сетку. Эти изделия бывают бесцветными и окрашенными в массе. В зависимости от технологии отлива структура армированного стекла имеет как гладкую, так и рифленую поверхность. Маркируется эта линейка буквой «А».

Закаленные стекла – несколько серий с повышенной прочностью

Эта линейка изделий маркируется в зависимости от выбора технологии, за счет которой обеспечивается прочность. На сегодняшний день активно применяются термически и химически закаленные стекла, а также термически упрочненные листы. Маркировка определяется используемой технологией и толщиной:

• 8TVG – 8-миллиметровое термически упрочненное стекло;
• 6ESG – 6-миллиметровой стекло с термической закалкой.

Термически упрочненные стекла в отличие от закаленных не считаются безопасными, поскольку при разрушении образуют крупные осколки, о которые легко порезаться. Изделия, изготовленные с применением химической обработки, дополнительно обладают неплохой огнеустойчивостью.

Триплекс – многослойные стекла

Поскольку существует достаточно много модификаций триплекса – бронированный, шумостойкий, пуленепробиваемый, взломостойкий, огнеупорный и так далее, его маркировка может быть достаточно сложной. Вследствие этого в стеклопакетах многослойный триплекс обозначается следующим образом:

• МС 55.1 – многослойное стекло общей толщиной 11 мм, в котором два 5-миллиметровых стекла с полимерной прослойкой толщиной в 1 мм;
• 4.3.4 или 4-3-4, или 4(3)4 – триплекс толщиной 11 мм, имеющий два наружных стекла по 4 мм и 3-миллиметровую пленку между ними.

Если заказывается сложный многофункциональный стеклопакет, ГОСТ предусматривает дополнительные коды, обозначающие уровень защищенности изделия.

Энергосберегающие стекла

На текущий момент для изготовления моделей с высоким уровнем энергоэффективности используются разные виды стекла с многоступенчатым металлизированным напылением. Эмиссионное покрытие, обеспечивающее стеклопакетам улучшенные характеристики, может быть твердым или мягким – «k» и «i» соответственно. В зависимости от этого маркируются сами изделия:

• 4k – маркировка стекла с твердым эмиссионным покрытием, толщина которого составляет 4 мм;
• 4i – 4-миллиметровое стекло с мягким металлизированным слоем.

Стекла с мягким покрытием также могут иметь и другие коды — Low-e, Top, «И» или «Е». Кроме того их производители предпочитают оставлять свою собственную фирменную маркировку.

Обозначения тонированных, солнцезащитных и матовых стекол

Нередко условия эксплуатации диктуют необходимость изготовления стеклопакетов, поглощающих солнечный цвет и обеспечивающих конфиденциальность. Для производства этих изделий применяется несколько видов стекол, которые обозначаются:

• тонированные без указания конкретного цвета – 4T, 4Ton, 4 тон.масс., 4 Тон (цифра 4 обозначает толщину листа);
• тонированные с указанием оттенка — 8Bronze;
• матовые – Сатин, Matelux или Satin;
• солнцезащитные – каждый производитель указывает свою фирменную аббревиатуру, перед которой ставится цифра, обозначающая толщину стекла.

Солнцезащитные стекла могут иметь разный тип покрытий и обладать поглощающим или рефлекторным эффектом – информации обо всех этих характеристиках предоставляет производитель продукции.

Основные свойства поливинилхлоридов

Чтобы разобраться с областью применения пластика, следует узнать все о ПВХ: это какой материал по физико-химическим и эксплуатационным свойствам. Общие свойства:

• бесцветный порошок или микрогранулы;
• устойчивость к агрессивным химическим соединениям: спиртам, щелочам, органическим растворителям и некоторым другим веществам;
• растворяется в эфирах, кетонах, некоторых углеводородных соединениях;
• стойкость к окислению;
• высокая устойчивость к ультрафиолетовому излучению;
• прочность на растяжение;
• износостойкость;
• долговечность (срок распада измеряется десятками лет);
• низкая теплостойкость;
• хороший диэлектрик;
• слаботоксичный пластик: инертен при температуре до 66 °C;
• плавится при температуре 100 – 260 °C, при плавлении происходит разложение на хлористый водород и СО;
• загорание происходит во время нагревания свыше 500 °C или резкого скачка температуры до 1100 °C с выделением опасных диоксинов; при прекращении воздействия высокой температуры не поддерживает горения.

Средняя плотность ПВХ составляет 1,34 г/см3. Насыпная плотность колеблется от 0,4 до 0,7 г/см3.

Нельзя не упомянуть о том, что значительные объемы потребления ПВХ в мире серьезно влияют на окружающую среду:

• из-за недостаточных объемов рециклинга пластика;
• вследствие длительного периода разложения;
• по причине попадания в атмосферу диоксина и других концерогенов, образующихся в процессе производства поливинилхлорида.

Общая классификация стеклопакетов

Сегодня производится достаточно много моделей с абсолютно разными характеристиками. Чтобы обобщенно обозначить стеклопакет, маркировка, классифицирующая конкретное изделие, предоставляет сведения о количестве камер, его толщине и специализированном назначении:

• СПО(16) – однокамерный стеклопакет толщиной 16 мм;
• СПД(40) – двухкамерная модель с общей толщиной блока 40 мм.

Чтобы конкретизировать область применения этих изделий, помимо стеклопакетов общестроительного типа и строительного назначения, имеющих дополнительные специальные свойства, принято использовать следующую аббревиатуру:

• Э – энергосберегающие;
• М – морозоустойчивые;
• УД – ударопрочные;
• С – солнцезащитные;
• Ш – шумоизолирующие.

При этом важно учитывать, что при изготовлении стеклопакетов возможны различные вариации перечисленных свойств. Благодаря этому клиент может заказать фактическую любую устраивающую его комбинацию.

История

Впервые поливинилхлорид из винилхлорида получил в 1835 году Анри Виктор Реньо во Франции. Произошло это в ходе случайных экспериментов. Сохранились записи ученого, в которых он не смог охарактеризовать и назвать полученное вещество.

Следующая волна исследований поливинилхлоридного соединения датируется 1878 годом. Но и тогда применения ему не нашлось и эксперименты приостановили.

В 1913 в Германии химик Фриц Клатте, изучив свойства вещества, запатентовал производство ПВХ. Реализовать его идеи помешала наступившая Первая мировая война.

Почти параллельно с Клатте в Германии поливинилхлорид исследовал Уолдо Силон в Америке. В 1926 году он запатентовал идею создавать из нового волокна занавески для ванной комнаты.

Промышленное производство предметов из нового материала началось в 1931 году.

Меньше чем через 15 лет поливинилхлоридное полотно прочно вошло во многие отрасли промышленности. Из него стали делать также посуду, предметы быта, автомобильные детали и пр.