В ходе двухлетнего исследования, проведенного Ассоциацией производителей ПВХ-труб Uni-Bell, ПВХ-трубы подвергались воздействию экстремального солнечного света в 12 регионах США. Результат? «Значительных изменений модуля упругости при растяжении и прочности на растяжение не наблюдалось». Трубы пожелтели. На них образовался налет. Но они прекрасно выдерживали давление.
Этот вывод противоречит распространенному мнению. Ультрафиолетовое излучение действительно воздействует на ПВХ – это видно невооруженным глазом. Но понимание того, что именно повреждает УФ-излучение (и что нет), меняет подход к работам с наружными ПВХ-изделиями.
Обычный ПВХ не устойчив к ультрафиолетовому излучению. Он обесцвечивается, а поверхность становится хрупкой. Однако при использовании простых методов защиты, таких как латексная краска, ПВХ хорошо служит на открытом воздухе десятилетиями.
Устойчив ли ПВХ к ультрафиолетовому излучению?
Нет, стандартный ПВХ не устойчив к ультрафиолетовому излучению. При воздействии прямых солнечных лучей ПВХ начинает проявлять видимые признаки разрушения в течение 6-12 месяцев. Без защиты значительная хрупкость и растрескивание происходят в течение 5-7 лет.
Повреждения остаются неглубокими. Проникновение УФ-излучения достигает всего 0.001–0.003 дюйма — меньше толщины кредитной карты. Этот эффект, затрагивающий только поверхность, объясняет важное различие, которое упускается из виду в большинстве руководств.
Ударопрочность заметно снижается. Если уронить трубу, находящуюся под прямыми солнечными лучами, или ударить ее во время установки, она с большей вероятностью треснет, чем труба, защищенная от воздействия окружающей среды. Однако прочность на растяжение — способность выдерживать давление и сопротивляться силам растяжения — остается неизменной даже после многих лет воздействия. Исследование компании Uni-Bell подтверждено, что «средняя ударная прочность после двух лет эксплуатации по-прежнему оставалась выше уровня, требуемого на момент производства».
Настоящий вопрос не в том, влияет ли УФ-излучение на ПВХ. Влияет. Вопрос в том, имеет ли это влияние значение для вашего конкретного применения. Труба для орошения, закопанная под землю после кратковременного воздействия солнца, не подвергается никакой практической опасности. Каркас стула из ПВХ, стоящий на террасе 10 лет, сталкивается с гораздо большими проблемами.
Что происходит с ПВХ под воздействием солнечного света?
Первый видимый признак — изменение цвета. Белый ПВХ со временем желтеет, а затем приобретает коричневый оттенок. Поверхность становится мелообразной, это можно почувствовать ногтями.
Под поверхностью внешний слой становится хрупким. Со временем и под воздействием внешних факторов этот слой может потрескаться и отслоиться. Владельцы бассейнов и специалисты по установке ирригационных систем часто замечают это спустя несколько лет.
Вот что происходит на молекулярном уровне, объясненное простым языком. Представьте ПВХ как длинную цепочку, скрепленную звеньями. Ультрафиолетовый свет разрывает некоторые из этих звеньев на поверхности. Когда звено разрывается, оно высвобождает небольшое количество соляной кислоты (HCl) — той же кислоты, которая содержится в вашем желудке.
Выделяющаяся кислота не просто остается на месте. Она атакует соседние звенья, разрывая и их тоже. Каждое разорванное звено выделяет больше кислоты, которая разрывает все больше звеньев. Эта цепная реакция, называемая автокаталитической деградацией, объясняет, почему повреждение ультрафиолетовым излучением ускоряется со временем. Небольшое повреждение приводит к большему повреждению, а затем к еще большему повреждению.
Как долго служит ПВХ на открытом воздухе?
Сроки зависят от уровня защиты:
| Состояние | Ожидаемая продолжительность |
|---|---|
| Первые видимые признаки (пожелтение) | 6 месяцев - 1 год |
| Значительная хрупкость | 5-7 лет |
| С УФ-стабилизаторами | 15 + годы |
| Рекомендации отрасли по хранению | Не более 2 лет |
Эти цифры рассказывают лишь часть истории. Остальное дополняют реальные события.
Один из владельцев бассейнов на форуме Trouble Free Pool Сообщалось, что «неокрашенные ПВХ-трубы для бассейнов, изготовленные до введения норм, значительно пожелтели, но спустя 15-20 лет они все еще прекрасно держались». Трубы выглядели ужасно. Но работали они идеально.
Это соответствует результатам исследования компании Uni-Bell. Внешний вид ухудшается, но работоспособность сохраняется. Для систем, работающих под давлением, таких как водопроводы, практический срок службы часто превышает то, что предполагает пожелтевшая поверхность.
Не паникуйте, если ваша наружная ПВХ-труба уже пожелтела. Изменение цвета свидетельствует о повреждении поверхности, а не о разрушении конструкции. Если труба не треснула и держит давление, она, скорее всего, все еще функциональна. Защитное покрытие сейчас поможет замедлить дальнейшее разрушение.
Как защитить ПВХ от воздействия ультрафиолетового излучения?
Простейший и наиболее эффективный способ защиты — это нанесение слоя светлой латексной краски. Один электрик на форуме Fine Homebuilding Проще говоря: «Простой слой дешевой латексной краски предотвращает разрушение от солнечного света… каждый обработанный таким образом трубопровод сохранял свою прочность, даже когда расположенные рядом с ним меньшие по размеру неокрашенные трубопроводы побелели и стали хрупкими».
Латексная краска хороша по нескольким причинам. Она на водной основе, поэтому не повредит пластик. Светлые цвета отражают больше УФ-излучения. Покрытие блокирует попадание солнечного света на поверхность. ПВХ смола вся поверхность.
Одного слоя достаточно для надежной защиты. Два слоя обеспечивают еще лучшее покрытие. Специальная грунтовка не требуется – очистите поверхность, дайте высохнуть, нанесите краску.
Чего следует избегать:
- Краски на нефтяной основе – Может повредить ПВХ и препятствовать надлежащему склеиванию.
- Эмали на масляной основе – Та же проблема
- Интенсивное нанесение аэрозольной краски – Один специалист предупредил, что «аэрозольная краска, скапливающаяся в отдельных местах, на самом деле плавит/деформирует» ПВХ.
Если покраска невозможна, можно использовать УФ-стойкую ленту, обмотанную вокруг открытых участков. Также подойдут навесы или теплоизоляционные рукава для труб. Некоторые монтажники, по возможности, закапывают наиболее открытые участки или прокладывают их за стенами.
Для большинства домовладельцев латексная краска выигрывает по стоимости, эффективности и простоте нанесения. Одной банки достаточно для защиты значительной части трубы.
Существуют ли виды ПВХ, устойчивые к ультрафиолетовому излучению?
Да. Производители добавляют УФ-стабилизаторы – в основном диоксид титана – для создания ПВХ-композиций, рассчитанных на эксплуатацию на открытом воздухе. Эти изделия могут прослужить 15 лет и более под прямыми солнечными лучами.
Трубы из ПВХ, стабилизированные УФ-излучением, хорошо подходят для наружных водопроводных систем, орошения и ограждений, где воздействие солнечных лучей неизбежно. Стабилизаторы поглощают УФ-излучение до того, как оно сможет разорвать молекулярные связи.
ПВХ мебельного класса обеспечивает еще более высокую устойчивость к ультрафиолетовому излучению. Разработанный специально для наружных конструкций, таких как каркасы теплиц, садовая мебель и перголы, этот материал «составлен таким образом, чтобы выдерживать прямое солнечное излучение и воздействие окружающей среды в течение десятилетий». В отличие от стандартных материалов... марки ПВХ-смолыМебельный класс включает в себя множество УФ-ингибиторов и модификаторов ударопрочности.
Одно ограничение: ПВХ мебельного класса не предназначен для использования в системах водоснабжения под давлением. Он разработан для конструкционного применения, а не для транспортировки жидкостей.
Вот как сравниваются распространенные материалы:
| Материал | УФ-сопротивление | Лучшие приложения |
|---|---|---|
| Стандартный ПВХ | Не очень | Для использования в помещении, на открытом воздухе под защитой. |
| ПВХ, устойчивый к УФ-излучению | Хорошо | Наружные трубы, ограждения, кабельные каналы |
| ПВХ мебельного качества | Очень хорошо | Наружные конструкции, каркасы |
| HDPE | Отлично (натурально) | Детские площадки, оборудование для игр на открытом воздухе |
Для новых наружных проектов, где воздействие ультрафиолетового излучения вызывает опасения, ПВХ мебельного класса полностью снимает эту проблему. Для существующих конструкций практичным решением остается защита краской.
Что дальше
Повреждение ПВХ ультрафиолетовым излучением реально, заметно и вызывает проблемы гораздо медленнее, чем большинство людей ожидают. Видимое пожелтение имеет меньшее значение, чем то, держит ли труба давление.
Для уже существующих наружных ПВХ-панелей достаточно слоя латексной краски, чтобы обеспечить многолетнюю защиту при минимальных затратах. Для новых проектов, подверженных значительному воздействию солнечных лучей, использование ПВХ мебельного качества или УФ-стабилизированного ПВХ позволит избежать этой проблемы с самого начала.