сопротивление теплопередачи, коэффициент проводимости, класс звукоизоляции, вес, размер и другие технические значения ПВХ

Герметичные пластиковые окна – залог комфортного проживания владельца квартиры или частного дома и его семьи.

На рынке представлен широкий ассортимент оконных блоков из ПВХ-профилей со стеклопакетами от разных конкурирующих между собой компаний.

При заказе и установке элементов заполнения проёмов в наружных стенах, важно определится с производителем, а также выбрать наиболее подходящие характеристики пластиковых окон.

Содержание

• 1 Нормативные документы для ПВХ-конструкций
• 2 Показатели пластиковых окон
  • 2.1 Коэффициент теплопроводности
  • 2.2 Звукоизоляция
  • 2.3 Светопропускание
  • 2.4 Водонепроницаемость
  • 2.5 Размеры
  • 2.6 Вес
  • 2.7 Сроки службы
• 3 Итоговые усреднённые удельные значения
• 4 Почему важно знать технические особенности?
• 5 Заключение

Нормативные документы для ПВХ-конструкций

Требования к пластиковым окнам, которые устанавливаются на объектах жилого, общественного или производственного назначения, регламентируются следующей нормативной документацией:

• ГОСТ 30674-99 «Блоки оконные из поливинилхлоридных профилей», в тексте которого описываются все требования к материалам оконных блоков, а также предельно допустимые геометрические параметры и технические характеристики изделий.
• ГОСТ 23166-99 «Блоки оконные. Общие технические условия». Разъясняет требования к технологическому процессу, а также к материалам, необходимым для изготовления конструкций.
• ГОСТ Р 56926-2016 «Конструкции оконные и балконные различного функционального назначения для жилых зданий», который описывает нюансы маркировки изделий, согласно международным стандартам, а также типовые параметры продукции, поставляемой на рынок.
• ГОСТ 34378-2018 «Конструкции, ограждающие светопрозрачные. Окна и двери. Производство монтажных работ, контроль и требования к результатам работ», регламентирует порядок производства работ по изготовлению оконных блоков, а тоже особенности приёмки конструкции в заводских условиях перед отправкой потребителю.

На основании данных ГОСТов, каждое производственное предприятие разрабатывает собственный свод правил и требований, которые ложатся в основу ТУ (технических условий). По результатам натурных испытаний опытных образцов от каждой новой партии, для изделий выдаётся сертификат соответствия государственного образца, что говорит об отменном качестве.

Показатели пластиковых окон

К каждому пластиковому окну, изготовленному в заводских условиях, прилагается паспорт качества с указанием технических характеристик, что влияет на показатели прочности, теплотехнические свойства, а также на розничную цену готового изделия. Ниже подробно описывается каждый из базовых параметров оконных блоков.

Коэффициент теплопроводности

Самый важный показатель эффективности светопрозрачной конструкции. Сопротивление теплопередачи зависит от следующих критериев и особенностей конструкции окна:

• Ширина профиля – существует 3 базовых размера элементов обрамляющей рамы для стеклопакета – 58, 70, 90 мм.
• Количество камер в профиле – от 1 до 6. Как правило, для остекления жилых помещений используется не менее 4 замкнутых камер.
• Количество камер в стеклопакете – от 1 (2 стекла) до 2 (3 стекла в едином блоке).
• Качество уплотнителя на открывающихся створках.
• Наличие клапанов для притока воздуха.
• Наличие армирующего стального элемента внутри профиля.
• Дополнительные элементы, способствующие повышению энергоэффективности окна – инертный газ внутри стеклопакета, вакуумные камеры профилей, а также засыпки из теплоизолирующих материалов.

Допустимый коэффициент теплопроводности определяется на основании расчёта по формулам СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника», зависит от перечисленных выше характеристик, удельного сопротивления теплопередачи конструктивного элемента, а также от района, где будет эксплуатироваться оконный блок.

Для Московской области допустимая энергоэффективность окна l = 0,52 м² * ^оС / Вт, а для Ленинградской области данный показатель составляет уже 0,54, для Краснодарского края 0,35, для республики Коми – 0,69. Таким образом, чем суровей климат в регионе, тем выше показатель энергоэффективности и ниже коэффициент теплопроводности.

Коэффициент теплопроводности – это численный показатель способности ограждающей конструкции пропускать через себя определённое количество тепловой энергии.

С точки зрения физики, это количество тепловой энергии, которое проходит через толщу оконного профиля или стеклопакета с определённым габаритом за конкретный временной промежуток. Согласно международной системе единиц, данный показатель выражается в Вт / (мм * ^оС).

Согласно требованиям ГОСТ, существуют следующие классы светопрозрачных конструкций по критерию сопротивления теплопередаче:

Как правило, потребителю не требуется проводить детальный расчёт энергоэффективности оконной конструкции, так как в паспорте изделий уже указывается данный показатель с конечным значением l.

Звукоизоляция

Звукоизоляция ограждающей конструкции – ещё один важный параметр, от которого зависит комфортная эксплуатация окна в квартире или частном доме. Численное значение данного показателя зависит от тех же критериев, что и энергоэффективность.

Звукоизоляция оконных блоков определяется расчётом и должна соответствовать нормативным требованиям, приведённым в таблице.

В зависимости от конструкции оконного блока и технических характеристик ограждающего светопрозрачного элемента, современные изделия, устанавливаемые в общественных и жилых зданиях, отвечают следующим требованиям по обеспечению звукоизоляции:

Согласно международной системе классификации оконных блоков по критерию звукоизоляции, все производственные предприятия изготавливают оконные блоки 5 классов:

• Класс А – более 36 дБ.
• Класс Б – от 34 до 36 дБ.
• Класс В – от 31 до 33 дБ.
• Класс Г – от 28 до 30 дБ.
• Класс Д – от 25 до 27 дБ.

Вне зависимости от существующих нормативных показателей, многие производители стремятся обеспечить повышенную звукоизоляцию для своей продукции. Средний показатель звукоизоляции для современных оконных блоков средней или повышенной ценовой категории составляет от 30 дБ и ниже.

Светопропускание

Ещё один важный параметр оконных блоков – светопропускная способность стеклопакета, которая зависит от двух важных критериев:

• Поглощение светового потока – способность стекла поглощать часть излучения без пропуска его в помещение.
• Отражение – глянцевая поверхность работает по принципу зеркала, когда часть светового потока отражается под определённым углом.

Существует три базовых параметра светопропускной способности стеклопакетов, от которых зависит количество солнечного света и ультрафиолетового излучения, достигающего помещения:

• Прозрачные стёкла – от 80% до 95% пропускания солнечной энергии.
• Тонированные в массе стёкла – от 55% до 80% пропускания солнечной энергии.
• Солнцезащитные стеклопакеты – менее 55%.

Помимо перечисленных выше характеристик оконных конструкций, каждый владелец помещения может использовать тонировочную плёнку для дополнительного ограничения светопропускной способность, вплоть до 10%.

Водонепроницаемость

Все окна, которые поставляются в свободную продажу, должны отвечать требованиям по герметичности и водонепроницаемости. На практике существуют оконные блоки 5 классов по водонепроницаемости:

• Класс А. Предельно допустимая водонепроницаемость – от 600 Па и выше.
• Класс Б. От 500 Па.
• Класс В. От 400 Па.
• Класс Г. От 300 Па.
• Класс Д. От 150 Па.

Приведённая выше классификация отвечает требованиям ГОСТ 23166-99 «Блоки оконные. Общие технические условия» и техническим условиям производственного предприятия, на основании чего продукция получает сертификат соответствия.

Размеры

Современные производственные линии со станками ЧПУ, которыми оснащаются большинство промышленных предприятий, могут изготовить оконные конструкции практически любых габаритов и геометрических форм. В то же время, согласно требованиям государственных стандартов, существуют модульные габариты изделий:

Указанные выше размеры по ГОСТ, при соблюдении нормативных значений, не требуют дополнительной сертификации и испытаний.

Если производитель выполняет индивидуальный заказ на окна, с габаритами, превышающими указанные базовые значения, каждая конструкция подвергается комплексу испытаний перед поставкой клиенту, что особенно актуально при остеклении многоквартирные домов, так как перед сдачей здания в эксплуатацию, паспорта качества и сертификаты подшиваются в папку ЗОС.

О размерах полная статья тут.

Вес

Согласно ГОСТ 23166-99, средняя масса ПВХ окон составляет следующие величины, которые могут незначительно розниться, в зависимости от толщины профиля, а также особенностей его конструкции:

• Однокамерные стеклопакеты – от 20 – 25 кг/м².
• Однокамерные энергосберегающие стеклопакеты – от 23 – 28 кг/м².
• Двухкамерные стеклопакеты – от 30 – 35 кг/м².
• Двухкамерные энергосберегающие стеклопакеты – от 35 – 40 кг/м².

Каждый производитель обязан придерживаться требований безопасности при эксплуатации оконных конструкций – масса каждой отрывающейся створки не должна превышать 70 кг, так как большинство петлевых подвесов и других элементов фурнитуры рассчитаны именно на этот показатель.

Подробно о весе окон в этой статье.

Сроки службы

Точный срок службы ПВХ-окна зависит от ряда параметров:

• Особенности эксплуатации.
• Климатические условия.
• Качество изготовления.
• Ширина профиля и толщина его стенок.
• Отсутствие негативных факторов и агрессивного воздействия окружающей среды.

В среднем, каждый производитель гарантирует следующий эксплуатационный период для своей продукции, без необходимости ремонта или замены:

• ПВХ-профили – до 40 – 45 лет.
• Стеклопакеты – до 20 – 25 лет.
• Элементы фурнитуры – до 10 – 15 лет.

Бесплатное обслуживание, ремонт или замена элементов конструкции, вышедших из строя не по вине пользователя, нормируется гарантийным сроком, не превышающим 1 – 5 лет.

Больше сведений тут.

Итоговые усреднённые удельные значения

Почему важно знать технические особенности?

При заказе ПВХ-окна важно составить техническое задание, в котором указываются все характеристики ограждающей светопрозрачной конструкции. Значение всех эксплуатационных и технических характеристик позволяет добиться следующих результатов:

• Прочность ПВХ-окна.
• Оптимальное сопротивление теплопередаче.
• Герметичность стеклопакета.
• Отсутствие шумовых воздействий, выходящих за нормируемые значения по СанПин.
• Комфортная эксплуатации оконного блока.
• Повышенная безопасность владельца помещения и его семьи.

Одной из главных причин, почему важно знать характеристики оконных конструкций, является экономия средств. Далеко не каждое помещение требует предельно допустимых характеристик ПВХ окна, и, принимая усреднённые показатели, владелец квартиры или частного дома может существенно сэкономить.

Заключение

Перед заказом ПВХ-окон, владельцу помещения необходимо ознакомиться с их базовыми техническими характеристиками, от которых будут зависеть многие важные показатели. Каждый профиль или стеклопакет для оконного блока отличается коэффициентом теплопроводности и габаритом створки, а также звукоизоляцией и механической привычностью.

Все требования к оконным конструкциям указываются в ГОСТ 23166-99, а многие производители выпускают собственные ТУ, на основании которых испытывают изделия с последующим получением сертификата соответствия государственного образца.

Стоит знать — Koduaken

Перед заказом окон всегда возникает много вопросов при ознакомлении с тематикой и трендами:
– Что такое Softline 70 и Softline 82?
– Что значит Uf, Ug и почему я должен это знать?
– Чем тройной стеклопакет лучше двойного?
– Какова роль селективного стекла, солнцезащитного стекла, многослойного стекла и прочего стекла?

Вопросы могут продолжаться бесконечно, но необходимо ответить на самый важный вопрос: что мне нужно?

Здесь мы помогаем понять самые важные термины в области окон, их важность и различия. Всё для того, чтобы понять, какой продукт и услуга лучше всего подходят потребностям клиента.

ТЕРМОСТОЙКОСТЬ

Показателем термостойкости является коэффициент теплопроводности U. Значение U характеризует, сколько ватт (Вт) проходит через проем на квадратный метр (м2), когда температура на разных сторонах проема отличается на один градус. Таким образом, чем ниже значение U, тем больше термостойкость проема.
В сочетании с различными профилями и стеклопакетами коэффициент теплопроводности наших рам для проемов находится в диапазоне 1,3… 0,5 Вт / м2К.

СТЕКЛОПАКЕТЫ

В скандинавском климате в рамах для проемов используется двойное и тройное остекление, которое является стандартным с одним селективным стеклом (селективный слой пропускает солнечное тепло, но отражает его обратно в комнату, а не забирает тепло из комнаты), а воздушные камеры заполнены газом аргоном. Аргон является еще худшим проводником тепла, чем обычный воздух, благодаря чему количество холода, достигающего помещения снаружи, было минимизировано. Чем больше камер на стекле, тем стекло теплее.
В дополнение к селективному стеклу ваше окно или дверь можно улучшить с помощью более безопасного закаленного, ламинированного или армированного стекла, а солнцезащитное стекло можно использовать для снятия летней жары с солнечных сторон дома. Свяжитесь с нами, чтобы узнать о дополнительных возможностях.

ПРОФИЛИ И ИХ РАЗЛИЧИЯ

Среди оконных ПВХ-профилей в нашем ассортименте есть две основные модели открывающихся оконных профилей немецкого типа, производства VEKA: Softline 70 (SL-70) и Softline 82 (SL-82). Обе модели профиля изготовлены из ПВХ и усилены стальной арматурой.
Softline 70 – это профильный раствор толщиной 70 мм и с 5 воздушными камерами, в котором используется двойное или тройное остекление из селективного стекла, заполненное аргоном. Окна из профиля Softline 70 подходят для старых неотремонтированных домов, коттеджей, подсобных помещений и помещений, где теплоизоляция не важна. Коэффициент теплопроводности окна с двойным селективным стеклом составляет 1,3 Вт / м2К.
Softline 82 – флагман профилей VEKA с толщиной 82 мм и 7 воздушными камерами, в которых используется 3-хслойный стеклопакет с термической прокладкой. Окна с профильной системой Softline 82 предназначены для новостроек, реновированных и утепленных многоквартирных домов и частных домов, где важны минимальные тепловые потери. Коэффициент теплопроводности для окна с тройным остеклением составляет 0,64 Вт / м2К.

В нашем ассортименте алюминиевых профилей представлены решения ALUPROF от производителя профильных систем.
Ассортимент дверей и окон начинается с внутренней системы холодных профилей MB-45 и заканчивается MB-104, подходящей для пассивных домов. Системы ALUPROFI позволяют изготавливать окна самых разных типов в зависимости от области применения и особых требований к функциональности, эстетике и теплоизоляции. Для заполнения проемов используются инновационные технические решения, такие как аэрогель, который является материалом с отличной теплоизоляцией. Это позволяет изготавливать окна с очень низким коэффициентом теплопередачи (Uf) 0,57 Вт / м2К.
В случае фасадных и кровельных систем ALUPROFI мы выделим две основные профильные системы MB-SR50N и MB-TT50.
Фасад MB-TT50 – это высокотехнологичная фасадная система алюминий-стекло. Благодаря изготовленным по индивидуальному заказу изоляторам фасад эффективно защищает здание от потери тепла, а особая форма изоляторов облегчает изготовление фасада. Различная фурнитура обеспечивает гибкость при проектировании трехмерных конструкций, поэтому система MB-TT50 предлагает отличные возможности для проектирования зданий.
MB-SR50N, как и MB-TT50, предназначен для проектирования и изготовления алюминиево-стеклянных фасадов, стеклянных крыш и других трехмерных конструкций. Для достижения оптимальной тепло- и звукоизоляции и облегчения монтажа фасадной системы MB-SR50N используется полиэтиленовый утеплитель, позволяющий добиться наилучших теплоизоляционных характеристик. Индекс теплоизоляции (Uf) фасадной и кровельной системы начинается от 0,5 Вт / м2К.

УСЛУГИ

Как только у вас появится представление об изделиях, которые лучше всего соответствуют вашим потребностям, вам нужно будет решить, будет ли установка рам для проемов производиться самостоятельно или передана специалистам в этой области, которые также дадут гарантию на работу.
Заказывая услугу, также стоит сразу подумать, нужна ли вам только установка или внутренняя и внешняя отделка, подоконники, отливы и утилизация старых рам для проемов.

ПОМОЩЬ СПЕЦИАЛИСТОВ

Со своей стороны, мы всегда рекомендуем вам обращаться к нашим специалистам со своими вопросами, чтобы мы могли проконсультировать вас и предвидеть любые проблемы, которые могут возникнуть позже. Благодаря многолетнему опыту, наши специалисты уже могут посоветовать на начальном этапе предложения для заполнения проемов, как заметить и избежать стандартных ошибок, возникающих при замене окон.

Продукция

Продукция > Материалы > PVC-U

Общие сведения

Поливинилхлорид, широко известный под аббревиатурой ПВХ, является одним из наиболее важных и старейших полимеров, производимых серийно. Мировое потребление ПВХ уступает только ПЭ и ПП, ПВХ впервые был произведен в середине девятнадцатого века. Однако процесс промышленного производства был впервые запатентован в 1913.

В настоящее время многие промышленные применения не могут быть реализованы без ПВХ. Но и в использовании повседневных продуктов ПВХ стал незаменимым. ПВХ представляет собой полимер, содержащий примерно 56 % по массе хлора. Только с использованием добавок он становится перерабатываемым и пригодным для использования материалом. Добавки позволяют широко варьировать его характеристики и позволяют адаптировать его к запланированному применению. Существует два класса материалов ПВХ. Мягкий ПВХ (ПВХ-П), полученный путем добавления пластификаторов (таких как, например, фталат), не используется GF. Твердый ПВХ, так называемый непластифицированный ПВХ (ПВХ-Н), используется для строительства трубопроводов.

PVC-U представляет собой аморфный термопласт. Характеристики формованных деталей из ПВХ-U сильно зависят от состава формулы, а также от обработки. Благодаря нашему 40-летнему опыту в области переработки ПВХ и постоянному совершенствованию собственной формулы компания GF стала эталоном в области труб из НПВХ.

PVC-U компании GF характеризуется следующими характеристиками:

• универсальное использование

• очень хорошая химическая и коррозионная стойкость

• доказанная физиологическая безвредность и, следовательно, пригодность для контакта с пищевыми продуктами  

• не влияет на качество питьевой воды

• биологически инертен; отсутствие поддержки микробного роста

• высокая механическая прочность на растяжение с хорошей ударной вязкостью  

• самозатухающий

• надежное цементирование растворителем с использованием Tangit© и Dytex©

• разработка клея для GF PVC-U

• использование оловянных стабилизаторов для фитингов и клапанов

• низкие потери на трение благодаря гладким поверхностям

• перерабатываемый

Механический properties

PVC-U от GF отражает сбалансированную картину краткосрочных механических свойств. Из-за сильного взаимодействия между атомами хлора в полимерной цепи PVC-U обладает высокой прочностью на растяжение и жесткостью. В то же время эластичность конструкционных деталей GF хорошая, что гарантируется регулярным контролем качества. Долгосрочное поведение сопротивления внутреннему давлению представлено кривой гидростатической прочности, основанной на EN ISO 1549.3 или DIN 8061 (также

, см. раздел «Расчет и долговременное поведение НПВХ»). Пределы применения для труб и фитингов, как показано на диаграмме давление-температура из ПВХ-U, могут быть получены из этих кривых. Поведение при динамической нагрузке соответствует самым высоким требованиям качества и регулярно тестируется.

Химическая стойкость и устойчивость к атмосферным воздействиям

Исключительная химическая стойкость НПВХ распространяется на высокие концентрации. Стойкость к воздействию большинства минеральных кислот, щелочей и растворов солей, а также растворов гипохлорита натрия очень хорошая. Устойчивость к алифатическим углеводородам и элементарному хлору также хорошая. PVC-U, как правило, проявляет слабость к ароматическим или хлорсодержащим растворителям, сложным эфирам и кетонам. Использование с газами также не рекомендуется. Если предполагается использование масел, лаков или жиров, рекомендуется провести предварительное исследование. Для получения подробной информации обратитесь к подробному списку химической стойкости от GF или свяжитесь с вашим дочерним предприятием GF.

Эти спецификации также действительны — с исключениями — для клеевых соединений, которые обычно реализуются путем нанесения на НПВХ сильно растворяющегося клея для заполнения зазоров.

PVC-U очень устойчив к атмосферным воздействиям. Длительное воздействие прямых солнечных лучей, а также воздействие ветра и дождя повреждают материал только поверхностно. Несмотря на очень хорошую устойчивость к атмосферным воздействиям и ультрафиолетовому излучению, PVC-U теряет часть своей ударной прочности. В экстремальных условиях может быть полезно защитить материал от воздействия прямых солнечных лучей.

Термические свойства

PVC-U показывает очень хорошие характеристики в диапазоне температур от 0 до 60 ºC. При более низких температурах ударная вязкость значительно падает. Прочность на растяжение и жесткость падают с повышением температуры. Пожалуйста, обратитесь к диаграмме давление-температура, особенно для вашей максимальной рабочей температуры. Поскольку температура размягчения материалов фитингов и клапанов превышает 76ºC, их применение должно ограничиваться температурами ниже 60ºC. Коэффициент теплового расширения PVC-U от 0,07 до 0,08 мм/м·К явно выше, чем у металлов. Из всех материалов для промышленных трубопроводов, доступных от GF, PVC-U имеет один из самых низких коэффициентов расширения. Тем не менее, тепловое расширение необходимо учитывать при планировании установки.

Как и все полимеры, НПВХ является хорошим теплоизолятором. При 0,15 Вт/м·К теплопроводность PVC-U очень низкая. Значение для стали, с другой стороны, составляет 250 Вт/м·К. Самовоспламенение в результате температурных воздействий происходит только при 450 °С. PVC-U горит при контакте с открытым пламенем, но гаснет сразу же после удаления пламени. Кислородный индекс составляет 42%. (Материалы, которые горят при содержании кислорода в воздухе менее 21 %, считаются горючими). Таким образом, PVC-U относится к лучшему классу воспламеняемости V0 согласно UL9.4, и в классе строительного материала B1

(трудновоспламеняющиеся) согласно DIN 4102-1. Согласно французскому методу испытаний NF P 92-501, GF PVC-U тестируется как M2. Поскольку при сгорании ПВХ образуется хлористый водород, который при взаимодействии с водой образует кислоту, вызывающую коррозию, после пожара необходима немедленная очистка участков, подверженных коррозии. Опасность для персонала от HCl минимальна, так как ее резкий запах позволяет на ранней стадии отделяться от токсичных дымовых газов, в основном от не имеющего запаха угарного газа. Ограничений по выбору средств пожаротушения нет.

Электрические свойства

PVC-U, как и все немодифицированные термопласты, не проводит электричество. Это означает, что в системах PVC-U не происходит электрохимической коррозии. С другой стороны, эти непроводящие характеристики необходимо учитывать, поскольку в трубопроводе может образоваться электростатический заряд. Особенно важно учитывать это условие в местах, где возможно появление взрывоопасных газов. Существуют различные методы, позволяющие сделать PVC-U очень устойчивым к атмосферным воздействиям. Длительное воздействие прямых солнечных лучей, а также воздействие ветра и дождя повреждают материал только поверхностно. Несмотря на очень хорошую устойчивость к атмосферным воздействиям и ультрафиолетовому излучению, PVC-U теряет часть своей ударной прочности. В экстремальных условиях может быть полезно защитить материал от воздействия прямых солнечных лучей.

Термические свойства

PVC-U показывает очень хорошие характеристики в диапазоне температур от 0 до 60 ºC. При более низких температурах ударная вязкость значительно падает. Прочность на растяжение и жесткость падают с повышением температуры. Пожалуйста, обратитесь к диаграмме давление-температура, особенно для вашей максимальной рабочей температуры. Поскольку температура размягчения материалов фитингов и клапанов превышает 76ºC, их применение должно ограничиваться температурами ниже 60ºC. Коэффициент теплового расширения PVC-U от 0,07 до 0,08 мм/м·К явно выше, чем у металлов. Из всех материалов для промышленных трубопроводов, доступных от GF, PVC-U имеет один из самых низких коэффициентов расширения.

Тем не менее, при планировании установки необходимо учитывать тепловое расширение.

Как и все полимеры, НПВХ является хорошим теплоизолятором. При 0,15 Вт/м·К теплопроводность PVC-U очень низкая. Значение для стали, с другой стороны, составляет 250 Вт/м·К. Самовоспламенение в результате температурных воздействий происходит только при 450 °С. PVC-U горит при контакте с открытым пламенем, но гаснет сразу же после удаления пламени. Кислородный индекс составляет 42%. (Материалы, которые горят при содержании кислорода в воздухе менее 21 %, считаются горючими). Таким образом, PVC-U относится к лучшему классу воспламеняемости V0 согласно UL9.4, и в классе строительного материала B1

(трудновоспламеняющиеся) согласно DIN 4102-1. Согласно французскому методу испытаний NF P 92-501, GF PVC-U тестируется как M2. Поскольку при сгорании ПВХ образуется хлористый водород, который при взаимодействии с водой образует кислоту, вызывающую коррозию, после пожара необходима немедленная очистка участков, подверженных коррозии. Опасность для персонала от HCl минимальна, поскольку ее резкий запах позволяет на раннем этапе избавиться от токсичных дымовых газов, в основном от не имеющего запаха угарного газа. Ограничений по выбору средств пожаротушения нет.

Электрические свойства

PVC-U, как и все немодифицированные термопласты, не проводит электричество. Это означает, что в системах PVC-U не происходит электрохимической коррозии. С другой стороны, эти непроводящие характеристики необходимо учитывать, поскольку в трубопроводе может образоваться электростатический заряд. Особенно важно учитывать это условие в местах, где возможно появление взрывоопасных газов. Существуют различные методы предотвращения возникновения электростатических зарядов в системах полимерных трубопроводов. Пожалуйста, свяжитесь с вашим представителем GF для получения дополнительной информации об этих методах. Удельное объемное сопротивление составляет >1015 Ом·см.

Физиологические свойства

Формулы PVC-U были разработаны компанией GF для использования с питьевой водой и пищевыми продуктами. Физиологическая безвредность PVC-U в отношении нейтральных, кислых и алкогольных пищевых продуктов и отсутствие влияния на питьевую воду в отношении запаха, вкуса или микробиологических эффектов регулярно проверяется и контролируется нейтральными учреждениями в различных странах. GF предлагает системы PVC-U, не содержащие свинца и кадмия, для применения в области питьевой воды или пищевых продуктов. Содержание остаточного мономера винилхлорида ниже предела обнаружения современных аналитических методов.

Поливинилхлорид | Плотность, прочность, температура плавления, теплопроводность

О поливинилхлориде

Поливинилхлорид является третьим по распространенности синтетическим пластиковым полимером в мире (после полиэтилена и полипропилена). Существует две основные формы ПВХ: жесткая и пластифицированная. Жесткий ПВХ, как следует из его названия, представляет собой немодифицированный полимер и обладает высокой жесткостью. Немодифицированный ПВХ прочнее и жестче, чем полиэтилен и полипропилен. Пластифицированный ПВХ модифицируют добавлением низкомолекулярных частиц (пластификатора) для придания полимеру гибкости.

Сводка

Плотность поливинилхлорида

Типичные плотности различных веществ даны при атмосферном давлении. Плотность  определяется как  масса на единицу объема . Это интенсивное свойство , которое математически определяется как масса, деленная на объем: ρ = m/V

Другими словами, плотность (ρ) вещества равна общей массе (m) этого вещества, деленной на общий объем (V), занимаемый этим веществом. Стандартная единица СИ составляет килограммов на кубический метр ( кг/м ³ ). Стандартная английская единица измерения – 90 005 фунтов массы на кубический фут 9.0006  ( фунтов/фут ³ ).

Плотность поливинилхлорида 1330 кг/м ³ .

Пример: Плотность

Рассчитайте высоту куба из поливинилхлорида, который весит одну метрическую тонну.

Решение:

Плотность определяется как масса на единицу объема . Математически он определяется как масса, деленная на объем: ρ = m/V

Так как объем куба равен третьей степени его сторон (V = a ³ ), высоту этого куба можно вычислить:

Тогда высота этого куба равна а = 0,909 м .

Плотность материалов

Механические свойства поливинилхлорида

Прочность поливинилхлорида

В механике материалов прочность материала является его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации. Прочность материалов в основном рассматривает взаимосвязь между внешними нагрузками , приложенными к материалу, и результирующей деформацией или изменением размеров материала. При проектировании конструкций и машин важно учитывать эти факторы, чтобы выбранный материал имел достаточную прочность, чтобы противостоять приложенным нагрузкам или силам и сохранять свою первоначальную форму.

Прочность материала – это его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации. Для напряжения растяжения способность материала или конструкции выдерживать нагрузки, имеющие тенденцию к удлинению, известна как предел прочности при растяжении (UTS). Предел текучести или предел текучести — это свойство материала, определяемое как напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться, тогда как предел текучести — это точка, в которой начинается нелинейная (упругая + пластическая) деформация. В случае растягивающего напряжения однородного стержня (кривая напряжения-деформации) Закон Гука описывает поведение стержня в упругой области. Модуль упругости Юнга представляет собой модуль упругости при растягивающем и сжимающем напряжении в режиме линейной упругости при одноосной деформации и обычно оценивается испытаниями на растяжение.

См. также: Сопротивление материалов

Предел прочности при растяжении поливинилхлорида

Предел прочности при растяжении поливинилхлорида составляет 48 МПа.

Предел текучести поливинилхлорида

Предел текучести поливинилхлорида   — Н/Д.

Модуль упругости поливинилхлорида

Модуль упругости Юнга поливинилхлорида составляет 3,4 ГПа.

Твердость поливинилхлорида

В материаловедении твердость — это способность выдерживать поверхностные вдавливания ( локализованная пластическая деформация ) и царапание . Тест на твердость по Бринеллю  – один из тестов на твердость с вдавливанием, разработанный для определения твердости. В тестах Бринелля жесткий,  9Сферический индентор 0005 вдавливается под определенной нагрузкой в ​​поверхность испытуемого металла.

Число твердости по Бринеллю (HB) представляет собой нагрузку, деленную на площадь поверхности вмятины. Диаметр вдавления измеряют с помощью микроскопа с наложенной шкалой. Число твердости по Бринеллю вычисляется по уравнению:

Твердость по Бринеллю для поливинилхлорида составляет приблизительно 35 BHN (в пересчете).

См. также: Твердость материалов

Пример: Прочность

Предположим, пластиковый стержень изготовлен из поливинилхлорида. Этот пластиковый стержень имеет площадь поперечного сечения 1 см ² . Рассчитайте усилие на растяжение, необходимое для достижения предела прочности на растяжение для этого материала, которое составляет: UTS = 48 МПа.

Решение:

Напряжение (σ)  можно приравнять нагрузке на единицу площади или силе (F), приложенной к площади поперечного сечения (A) перпендикулярно силе, как:

, следовательно, усилие на растяжение, необходимое для достижения предела прочности на растяжение, равно:

F = UTS x A = 48 x 10 ⁶ x 0,0001 = 4 800 Н

Прочность материалов

Эластичность

Твердость материалов

Термические свойства поливинилхлорида

Поливинилхлорид – температура плавления

Температура плавления поливинилхлорида 177 °С .

Обратите внимание, что эти точки связаны со стандартным атмосферным давлением. В общем, плавление  является фазовым переходом  вещества из твердого состояния в жидкое. точка плавления  вещества — это температура, при которой происходит это фазовое превращение. Точка плавления   также определяет состояние, при котором твердое тело и жидкость могут существовать в равновесии. Для различных химических соединений и сплавов трудно определить температуру плавления, так как они обычно представляют собой смесь различных химических элементов.

Поливинилхлорид – теплопроводность

Теплопроводность поливинилхлорида составляет 0,2 Вт/(м·К) .

Характеристики теплопередачи твердого материала измеряются свойством, называемым теплопроводностью , k (или λ), измеряемой в Вт/м·K . Это мера способности вещества передавать тепло через материал за счет теплопроводности. Обратите внимание, что закон Фурье  применим ко всей материи, независимо от ее состояния (твердое, жидкое или газообразное), поэтому он также определен для жидкостей и газов.

Теплопроводность  большинства жидкостей и твердых тел зависит от температуры. Для паров это также зависит от давления. В общем:

Большинство материалов почти однородны, поэтому обычно мы можем написать k = k (T) . Аналогичные определения связаны с теплопроводностями в направлениях y и z (ky, kz), но для изотропного материала теплопроводность не зависит от направления переноса, kx = ky = kz = k.

Поливинилхлорид – удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость поливинилхлорида составляет 880 Дж/г K .

Удельная теплоемкость или удельная теплоемкость   – это свойство, связанное с  внутренней энергией  , которое очень важно в термодинамике. Интенсивные свойства c _v и c _p определены для чистых, простых сжимаемых веществ как частные производные от внутренняя энергия u(T, v) и энтальпия h(T, p) соответственно:

где индексы v  и  p  обозначают переменные, фиксированные во время дифференцирования. Свойства c _v и c _p называются удельной теплоемкостью (или теплоемкостью ), поскольку при определенных особых условиях они связывают изменение температуры системы с количеством энергии, добавленной теплопередача. Их единицы СИ  Дж/кг K или Дж/моль K .

Пример: расчет теплопередачи

Теплопроводность определяется как количество тепла (в ваттах), передаваемое через квадратный участок материала заданной толщины (в метрах) из-за разницы температур. Чем ниже теплопроводность материала, тем выше его способность сопротивляться теплопередаче.

Рассчитайте скорость теплового потока  через стену площадью 3 м x 10 м (A = 30 м ² ). Стена имеет толщину 15 см (L ₁ ) и изготовлена ​​из поливинилхлорида с теплопроводностью k ₁ = 0,2 Вт/м.К (плохой теплоизолятор). Предположим, что внутренняя и наружная температуры  составляют 22°C и -8°C, а коэффициенты конвекционной теплопередачи  на внутренней и внешней сторонах равны h ₁  = 10 Вт/м ² K и h ₂  = 30 Вт/м ² К соответственно. Обратите внимание, что эти коэффициенты конвекции сильно зависят, в частности, от окружающих и внутренних условий (ветер, влажность и т. д.).

Рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту стену.

Решение:

Как уже было сказано, многие процессы теплопередачи включают составные системы и даже включают комбинацию теплопроводности и конвекции . С этими композитными системами часто удобно работать с общим коэффициентом теплопередачи , , известным как U-фактор . U-фактор определяется выражением, аналогичным Закон охлаждения Ньютона :

Общий коэффициент теплопередачи связан с полным тепловым сопротивлением и зависит от геометрии задачи.

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую стенку и пренебрегая излучением, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать следующим образом:

Общий коэффициент теплопередачи  + 0,15/0,2 + 1/30) = 1,13 Вт/м ² K

Тепловой поток можно рассчитать следующим образом: q = 1,13 [Вт/м ² K] x 30 [K] = 33,96 Вт/м ²

Общие потери тепла через эту стену будет: q _потери   = q .