Os tubos de plástico são amplamente utilizados em muitos campos devido às suas vantagens, como leveza e resistência à corrosão. Entretanto, sua resistência a altas temperaturas varia significativamente devido ao tipo de material, à tecnologia de modificação e aos cenários de aplicação.
Faixa de resistência à temperatura de tubos plásticos comuns
Tubo de PE
Tubos de PE têm baixa resistência à temperatura, com um limite superior de temperatura de longo prazo de 60°C e uma resistência à temperatura de curto prazo de até 80°C. No entanto, por meio da nanomodificação ou da adição de materiais de reforço, como fibra de vidro, alguns tubos de HDPE podem suportar altas temperaturas de 150 °C por um longo período, e a temperatura de amolecimento Vicat está acima de 150 °C, o que os torna adequados para o transporte de petróleo bruto em alta temperatura em campos de petróleo.
Tubo de PVC
Os tubos de PE têm baixa resistência à temperatura, com um limite superior de temperatura de longo prazo de 60 °C e uma resistência à temperatura de curto prazo de até 80 °C. No entanto, por meio da nanomodificação ou da adição de materiais de reforço, como fibra de vidro, alguns tubos de PEAD podem suportar altas temperaturas de 150 °C por um longo período, e a temperatura de amolecimento Vicat está acima de 150 °C, o que os torna adequados para o transporte de petróleo bruto em alta temperatura em campos de petróleo.
Tubos plásticos de engenharia
Poliimida (PI): Resistência à temperatura de longo prazo de 350°C e resistência à temperatura de curto prazo de 450°C. Atualmente, é o melhor plástico de engenharia resistente ao calor, mas é caro e é usado principalmente em áreas especiais, como a aeroespacial.
Tubo de PRFV modificado: Um tubo composto reforçado com cargas como carbeto de silício e nitreto de boro, com resistência a temperaturas de até 600°C (como a mangueira da série UNI H), adequado para cenários de alta temperatura, como emissões de escapamento de motores.
Caminho técnico para melhorar a resistência a altas temperaturas
Tecnologia de modificação de materiais
Enchimentos reforçados: A adição de cargas inorgânicas, como fibra de vidro e carbeto de boro, pode melhorar a resistência à temperatura do PVC e do PE. Por exemplo, na tecnologia patenteada, a fibra de vidro e o nitreto de silício são modificados de forma composta para aumentar a resistência à temperatura de longo prazo dos tubos de PVC para 100°C.
Estrutura retardante de chamas e de isolamento térmico: O design de camada dupla de camada retardante de chamas e algodão de isolamento térmico é adotado para bloquear a condução de calor de alta temperatura externa para o corpo do tubo. Uma tecnologia patenteada usa enchimento de algodão com isolamento térmico para fazer com que a temperatura de radiação da superfície externa do tubo atinja 280°C.
Projeto de tubos compostos
Composto metal-plástico: O tubo composto de alumínio-plástico combina a resistência à pressão do metal e a resistência à corrosão do plástico, e a faixa de temperatura é ampliada para -70℃~110℃, o que é adequado para áreas com diferenças drásticas de temperatura.
Estrutura de várias camadas: Por exemplo, a mangueira da série UNI H adota um projeto de várias camadas de mola de aço espiral + fibra resistente a altas temperaturas, que pode suportar temperaturas de até 600°C, mantendo a flexibilidade.
Teste e verificação
O teste de envelhecimento térmico é o principal método para avaliar a resistência à temperatura. Por exemplo, os tubos de PE são colocados em uma câmara de teste de alta temperatura para simular um ambiente de 200°C, e sua estabilidade térmica é verificada por meio de indicadores como resistência à tração e alteração de peso. A Shandong Fangda New Materials confirmou, por meio de testes de terceiros, que seus tubos de PE modificados não apresentam degradação de desempenho a 150°C.
Cenários de alta temperatura e sugestões de seleção em aplicações
Transporte industrial de média e alta temperatura
Campo petrolífero: Os tubos de PE modificados (resistentes a 150℃) são usados para o transporte de petróleo bruto em alta temperatura, com uma resistência ao desgaste 10 vezes maior do que a dos tubos de aço tradicionais e uma redução de custo de 80%.
Indústria química: Os tubos compostos de PI ou FRP (resistentes a 400℃~600℃) são usados para emissões de gases altamente corrosivos, como as mangueiras da série UNI H usadas para tratamento de escapamento de motores.
Construção e engenharia municipal
Sistema de água quente: O tubo composto de alumínio-plástico PP-R (resistente a 110℃) é superior ao tubo PP-R tradicional, reduzindo o risco de expansão e contração térmica.
Proteção contra incêndio e HVAC: o tubo de PVC modificado com retardante de chamas (resistente a 95 ℃) é combinado com um invólucro à prova de fogo para atender às necessidades de exaustão de fumaça de incêndio.
Adaptar-se a vários ambientes
Ambiente de baixa temperatura: Os tubos de HDPE podem suportar baixas temperaturas de até -70°C, adequados para o transporte de água em áreas frias e de alta altitude.
Alta temperatura instantânea: Os tubos PI podem suportar 450°C em um curto período de tempo, adequados para cenários de alta temperatura instantânea, como sistemas hidráulicos de naves espaciais.
Conclusão
A resistência a altas temperaturas dos tubos plásticos varia muito devido às diferenças de materiais e processos: a resistência à temperatura dos tubos comuns de PVC/PE está, em sua maioria, entre 45°C e 95°C, enquanto os tubos modificados ou compostos podem atingir de 150°C a 600°C. A seleção precisa ser combinada com a temperatura média, as condições ambientais e o custo.
