PVC 押出成形品の何が興味深いかご存知ですか?彼らは毎年、ただ外に座っているだけで、基本的には何も起こりません。工事の遅延中にパイプが露出したままになった設置プロジェクトもありましたが-場合によっては数か月もかかる-が、問題なく完了しました。すべての素材を当てにしたいわけではありません。
天候がPVCに影響すると実際に何が起こるか
ほとんどの人は、プラスチックは屋外ではすぐに劣化すると考えています。これは一部のプラスチックに当てはまりますが、PVC 押出成形品は材料自体の構造が異なるため異なります。ポリマー鎖内の塩素原子は、一種の自然な UV バリアを作り出します。それは完璧ではないため、メーカーは安定剤を追加しますが、化学物質にはすでに固有の耐性が組み込まれています。
温度の変動は、ほとんどの仕様よりも重要です。アリゾナ州に設置されているパイプは、明らかにミネソタ州のパイプとは異なるストレスを受けています。 PVC は両方に対応しますが、その応答方法を理解する価値があります。寒さによりパイプが少し脆くなります。-冬の設置中に、氷点下でパイプを切断している場合にこれに気づくでしょう。マテリアルは失敗しませんが、インストーラーは別の方法で作業する必要があります。暑い天気ですか？ PVC は実際にはもう少し柔軟になります。測定した膨張率は摂氏 1 度あたり 1 メートルあたり約 0.06 mm ですが、100 メートルのパイプを通すまでは小さいように思えます。
実際の状況とラボでのテスト
耐候性のラボテストは ASTM D1784 などの規格に従っていますが、必ずしも把握できるわけではない、つまり組み合わせの影響です。パイプは、紫外線、温度サイクル、湿度の変化、そして時には化学物質への曝露を一度に経験します。テストでは通常、変数を分離します。フィールドでのパフォーマンスがさらに多くを物語ります。
40+ 年前に遡っていくつかのインストールを追跡しました。 1980 年代の PVC 押し出し材を並べて比較すると、最近のインスタレーションと非常によく似ています。多少の色の変化はありますが、-明るい配合ではより目立ちます-が、機械的特性は維持されます。経年劣化したサンプルの引張試験でも、ほとんどの場合、元の仕様を満たしています。
配合が違いを生む場所
すべての PVC 押出成形品が同じように耐候性があるわけではありません。ベース樹脂も重要ですが、スタビライザーパッケージはそれ以上に重要です。錫-ベースの安定剤は、一部の用途に適しています。カルシウム-亜鉛システムは飲料水製品の標準となっています。かつては鉛安定剤が一般的でしたが、現在では性能の問題ではなく規制上の理由からほとんどが段階的に廃止されています。
衝撃修正剤は、天候によって引き起こされるストレスに対する材料の反応方法を変化させます。{0}} 1 つは CPE (塩素化ポリエチレン) 改質剤を使用し、もう 1 つはアクリル改質剤を使用しているため、同一の圧力定格を持つ 2 つのパイプが 5 年間太陽光にさらされた後に完全に異なる動作をする可能性があります。このような内容は、必ずしも製品データシートに記載されるわけではありません。
紫外線の問題
直射日光はほとんどの材料を最終的に劣化させます。 PVC の利点は、劣化がゆっくりと予測どおりに起こることです。最初に表面のチョーキングが発生します-長時間暴露すると、わずかに粉状の層が形成されるのがわかります。これでは深く浸透しません。その下では、材料は安定したままです。一部のメーカーでは、押出成形品を追加の UV 防止剤でコーティングしているため、スケジュールがさらに延長されます。
地理的な位置によって方程式は大きく変わります。赤道に設置すると、緯度 45 度に設置した場合と比較して、紫外線強度が約 2 倍になります。エクアドルでは25年経っても交換が必要になったパイプを見たことがありますが、スコットランドでは同様の製品が35年経ってもまだ大丈夫でした。材料は同じです。環境はそうではありません。
湿気とPVC
ここで人々が驚くのは、PVC は水をあまり吸収しないということです。吸湿率は配合にもよりますが0.04～0.4%程度です。これを木材の 10 ～ 15%、または他のプラスチックの 1 ～ 3% と比較してください。これは、雨、雪、または湿気の多い環境に置かれた PVC 押出成形品が、他の材料のように膨張したり、反ったり、寸法安定性を失ったりしないことを意味します。
凍結融解サイクルは別のテストです。{0}損傷したパイプ内に入った水は凍結して膨張する可能性がありますが、PVC 自体は -20 度から +60 度の温度変化によって損傷を受けません。私たちはこれを繰り返しテストしました。故障箇所は、ほとんどの場合、材料の故障ではなく、取り付けに関連する-不適切な接合部や不適切なサポートです。-
実際の耐候性はどのくらい持続するのか
正直なところ、上限はまだ完全にはわかっていません。最古の PVC パイプの設置はドイツの 1930 年代に遡り、その多くは今でも機能しています。最新の配合は、初期のバージョンよりも優れています。業界の推定では、埋設アプリケーションでは 50 ～ 100 年、露出アプリケーションでは 30 ～ 50 年が推奨されていますが、これらは加速劣化モデルに基づいた保守的な数字です。
私たちが知っていること: PVC 押出成形品は、当初の予測よりもはるかにゆっくりと劣化します。 20-30 年後の脆弱性に関する初期の懸念は、ほとんどの現実世界のアプリケーションでは実現していません。この材料は、初期表面が変化した後、劣化が大幅に遅くなる一種の平衡状態に達すると考えられます。
設置環境は思っている以上に重要
地中に埋められたパイプは、建物の外側に設置されたパイプとはまったく異なる気象ストレスに直面します。土は断熱効果があり、紫外線を完全にブロックします。地上設置では、膨張/収縮、紫外線暴露、風荷重を考慮する必要があります。-これらのシナリオでは、同じ押し出しのパフォーマンスが異なります。
沿岸環境では塩飛沫が発生しますが、PVC は金属製の代替品よりも優れた処理を行います。{0}私たちは海洋施設近くのパイプを調査したところ、数十年経っても塩害による影響は最小限であることがわかりました。通常、そこでの課題は、塩による化学的攻撃ではなく、風に運ばれた砂による摩耗です。
実際には、PVC 押出成形品は気象条件に十分耐えるので、通常、耐候性がシステム設計の制限要因になることはありません。天候による劣化への懸念よりも、その他の考慮事項-圧力要件、接合方法、設置コスト-が意思決定の原動力となります。おそらくそれが、この素材が得られる最高の支持だろう。