Материалы надувных лодок

Во-первых, это упрощенная характеристика материала баллонов надувных лодок. Во-вторых, хотя баллоны важнейшая «деталь», надувные лодки - еще и фурнитура, комплектующие...
Надувные лодки АРГО
Надувные лодки АРГО изготавливаются из многослойных лодочных поливинилхлоридных (ПВХ) материалов. Мы убедились, как и абсолютное большинство мировых производителей качественных надувных лодок: ПВХ оптимальный материал для надувных лодок общего назначения - надувные лодки для рыбалки, охоты, активного отдыха не в постоянно экстремальных условиях и т.п. Именно таковы надувные лодки АРГО (основной ассортимент).
В мире сотни тысяч производителей ПВХ-материалов для надувных лодок. Группа лидеров - около 20. В т.ч. немецкий концерн Mehler Texnologies (включая чешский завод Technolen), немецкая компания Heytex Neugersdorf концерна Julius Heywinkel; корпорации Sioen Industries (Бельгия) и Pennel et Flippo (Франция), южнокорейские Wonpoong, LG Chem.
Периодически кто-то из них опережает, предлагая новейшую отличную модификацию ПВХ. Мы учитываем это, совершенствуя надувные лодки. Но стабильно используем лодочные ткани признанных авторитетов Mehler Texnologies, Heytex, Wonpoong.
Но надувные лодки - не только баллоны. Надувные лодки должны быть качественны во всем. Поэтому надувные лодки АРГО - это и надежная фурнитура, комплектующие. В частности, клапаны, привалочный брус и другие защитные профили (пола, транцев), крепления сидений, лееродержатели, веслодержатели, ручки изготовлены из улучшенных модификаций ПВХ (морозостойкого, эластичного, УФ-стойкого). Уключины - морозо-, термостойкий ПВХ; стержень для насадки весла - нержавеющая сталь; гайка-фиксатор - высокопрочный пластик со стекловолокном. Лееры - из синтетических полимерных волокон с улучшенной стойкостью к воздействию среды, химстойкостью. Надувные лодки имеют днищевую слань или жесткий пол из «морской» фанеры повышенной влагостойкости. Из такой же фанеры сиденья, транцы. Гребные надувные лодки комплектуются навесным транцем. Моторные надувные лодки имеют жесткий транец (дополнительно защищенный ПВХ), с транцевыми защитными накладками из высокопрочного коррозиеустойчивого сплава. Гребные и моторные надувные лодки АРГО комплектуются улучшенными веслами. Цевье - алюминиевый сплав, превосходящий привычный дюралюминий антикоррозийной стойкостью + дополнительная антикоррозийная обработка. Лопасти - высокопрочный полипропилен.
Все надувные лодки...
Сейчас все настоящие надувные лодки изготавливаются из многослойных лодочных полимерных материалов: армирующая ткань-основа, покрытая слоями полимеров. Настоящими считаем надувные лодки, вполне отвечающие соответствующим нормам международных систем стандартизации (ISO, DIN и т.д.).
Надувные лодки из НЕ-лодочных многослойных материалов (тентовых, «спецодежных» и т.д.) опасно считать настоящими. Еще опаснее - надувные лодки из неармированных пленок. Такие надувные лодки выпускаются и под знаменитыми именами-брендами. Эти надувные лодки считают пляжными. Использовать их сравнительно безопасно лишь как гребные надувные лодки там, где глубина не более чем по шею. Недопустимо даже думать использовать их как моторные надувные лодки !
Есть жесткие международные стандарты материалов для надувных лодок по прочности (на разрыв, на раздир и т.д.), воздухонепроницаемости, износоустойчивости (стойкости к истиранию; к действию среды, включая стойкость к озону, ультрафиолету, пресной и морской воде), стойкости к химическим веществам, по другим параметрам. Все материалы, из которых изготавливаются надувные лодки, этим жестким критериям отвечают. Конечно, подразумеваем только сертифицированные и качественные материалы надувных лодок.
Из полимеров, используемых для покрытия материала баллонов надувных лодок, лидируют ПВХ, хайпалон, неопрен, полиуретан. ПВХ - пластомер (точнее - термопластик), остальные - эластомеры.
Пластомерам при достаточном нагревании легко придать нужную форму, которую они сохраняют при остывании. Но только термопластики (подтип пластомеров) сохраняют первоначальные свойства после многократного размягчения или плавления. Благодаря специфическим свойствам термопластиков, при изготовлении изделий из них отлично работают все способы соединения, включая склеивание и сварку.
Эластомеры, они же резины. Изначально резиной называли вулканизированный натуральный каучук. Это «звание» унаследовали и вулканизаты синтетические каучуков. Есть и не каучуковые эластомеры. По определению, характернейшее свойство эластомеров - эластичность (способность существенно растягиваться при сравнительно незначительном приложении силы и быстро возвращаться в исходное состояние). Но при растяжении многократно возрастает жесткость. Из-за специфических свойств, особенно в составе многослойных материалов, эластомеры непригодны для сварки. Фактически их можно лишь склеивать или соединять механически (пришивать-привинчивать).
Кстати, резиновые надувные лодки (абсолютное большинство!) изначально «синтетические». Поскольку когда надувные лодки начали выпускать массово, уже масштабно производились синтетические резины, превосходившие натуральную. Надувные лодки из натуральной резины (и идентичной ей синтетической полиизопреновой) выпускались некоторыми фирмами (в основном, английскими), составляя незначительную долю производства надувных лодок.
Есть еще термоэластопластики (простота обработки, как термопластиков + эластичность эластомеров). Например, Алкрин (смесь галогенированных полиолефинов - полиэтилен, полипропилен, т.д.) значительно превосходит хайпалон и близок к ПВХ по легкости обработки. Но термоэластопластики для надувных лодок применяются ограниченно (преимущественно - надувные лодки спецназначения). Пока превосходство термоэластопластиков в свойствах несоизмеримо с их сравнительной дороговизной. Например, в зависимости от модификации, Алкрин дороже хайпалона минимум в 1,7 раза. Однако добавками термоэластопластиков совершенствуют другие полимеры (прежде всего, ПВХ). Например, с Алкрином успешно экспериментирует Heytex.
Правда про многослойность материалов надувных лодок
Некоторые владельцы надувных лодок разных производителей удивляются: говорили, надувная лодка из четырехслойного материала, а в «латке» из ремкомплекта видно 3 слоя...
Правда такова: из какого бы материала ни была надувная лодка, если явно видно более 3 слоев - наверняка материал некачественный.
Без детализации, технология изготовления многослойных материалов такова: ткань-основа покрывается полимером, растворенным или расплавленным до состояния клея, либо размягченным до сверхмягкой резины. Сколько слоев полимера наносится, и с обеих ли сторон - зависит от назначения материала. В любом случае: материал тем качественнее, чем лучше «сплавились» слои полимера между собой (практически, в единый слой) и чем лучше они соединились с основой.
Кстати, «прорезинивание» тем лучше, чем однороднее полимеры, чем меньше вспомогательных компонентов нужно для процесса. Использование ПВХ, который достаточно расплавить, гораздо технологичнее и экологически чище сравнительно с резинами, которым нужны и высокая температура, и растворители (очень токсичные!). Также, ПВХ значительно лучше соединяется с основой. Материалы для надувных лодок давно армируются тканями из синтетических или искусственных волокон (преимущественно полиэстерами). Им «по природе» ближе термопластик ПВХ.
Из какого материала надувные лодки лучше?
Это как вопрос: «Какой хлеб лучше: белый или черный?». Сравнивая, как минимум нужно учитывать: тот и другой хлеб имеют множество подвидов и рецептур. Даже один сорт может отличаться у разных производителей... Так и с материалами для надувных лодок.
Полиуретан открыт в 1937г. в лаборатории концерна Bayer (Байер); промышленное производство началось в 1944г. Сегодня производителей полиуретана множество. Но по-прежнему он в числе сравнительно дорогих полимеров. (Уже потому, что основные компоненты получают из нефти).
Вообще-то, полиуретан может быть и пластомером, и эластомером. Меняя пропорции основных и вспомогательных компонентов, параметры процесса изготовления, получают полиуретаны широчайшего ассортимента: от вязкой жидкости до жесткого пластика (прочнее некоторых металлов). Мы отнесли его к эластомерам, поскольку именно в этой форме он используется в баллонах надувных лодок.
Как эластомер полиуретан минимум в 2 раза эластичнее, в 2,5 раза прочнее, в 3 раза износоустойчивее натуральной резины. Газонепроницаемость полиуретана выше в 10-20 раз.
Теоретически, полиуретаны сохраняют свойства при температурах от -80ºC до +100ºC (допускается даже кратковременно +140ºC). Рекомендованный диапазон -60/+80ºC. Но необратимые потери эластичности начинаются при -18ºC.
Полиуретан очень стоек к истиранию, озону, ультрафиолету, морской воде; маслам, бензину, большинству кислот. Но разрушается составами с большим содержанием хлора и такими распространенными растворителями как ацетон, скипидар, толуол, диметилформамид.
Сегодня полиуретан намного шире используют в фурнитуре надувных лодок, чем в производстве самих надувных лодок. Из полиуретановых материалов изготавливают преимущественно надувные лодки спецназначения. Надувные лодки общего назначения - очень ограниченно (здесь использование полиуретана неоправданно дорого).
Зато добавка нескольких процентов полиуретана заметно улучшает свойства ПВХ, несущественно повышая себестоимость.
Хайпалон. Встречается перевод «хипалон», но хайпалон правильнее (уж точно ближе к родному звучанию). Строго говоря, Hypalon - торговая марка американского концерна DuPont (Дюпон). С 1951г. под этой маркой продается хлорсульфонированный (в русскоязычной литературе - хлорсульфированный) полиэтиленовый каучук, либо просто хлорсульфированный полиэтилен.
Хайпалон быстро прижился в материалах для надувных лодок. Скоро свои «хайпалоны» стали выпускать во Франции, Японии и т.д. Нынче производителей хлорсульфированного полиэтилена множество, поэтому даже заявление DuPont о снятии хайпалона с производства в 2010г. не вызвало паники.
Свойства этого эластомера зависят от конкретного состава, но в общем он может уступать полиуретановым резинам в эластичности до 30%, в прочности - до 9%. По газонепроницаемости фактически равен полиуретану; стойкостью к истиранию, озону, ультрафиолету, морской воде может превосходить.
Хайпалон высокоустойчив к неорганическим кислотам (серная и т.д.). Абсолютно нерастворим спиртами (кроме бензилового), большинством углеводородов. Но легко растворяется углеводородами ароматическими (например, толуол, ксилол, бензол) и хлорированными (дихлорэтан, трихлорэтилен, четыреххлористый углерод, т.д.). Частично устойчив к кетонам (типичный - ацетон) и сложным эфирам (значит, и к эфирным маслам, включая скипидар). Зато хайпалон намного устойчивее других каучуков к щелочам.
Потенциальный диапазон рабочих температур (при введении спецдобавок) от -50ºC до +150ºC. Диапазон, обычно рекомендуемый производителями материалов надувных лодок - от -30ºC до +70ºC. Реальный диапазон (предел сохранения свойств) от -18ºC до +70ºC.
«Хайпалон» фигурирует в марках тысяч производителей материалов для надувных лодок. Но остается дорогим. Из-за трудоемкости изготовления, стоимости необходимых нефтяных компонентов, присадок, растворителей. И из-за сопутствующих компенсаций ущерба природе: сравнительно с изготовлением большинства полимеров, изготовление хайпалона (и материалов из него) относится к наиболее вредным.
Неопрен тоже был маркой концерна DuPont. Компания получила патент на изобретение полихлоропренового каучука («ученое» название неопрена) в 1931г. Сперва полихлоропрен назвали Дюпрен, но производить начали в 1932г. как Неопрен. Теперь можно писать с маленькой буквы: имя собственное стало нарицательным. Нередко марка хорошего товара «благодаря» последователям переходит «в дар» целому классу похожих товаров. Пожалуй, DuPont лидирует по таким подаркам: нейлон, тефлон, кевлар, лайкра и спандекс, хайпалон, алкрин и т.д.
Неопрен стал первым синтетическим каучуком, превзошедшим натуральный каучук.
В 1940г. Ереванский завод синтетических каучуков начал производство «советского неопрена» под названием Севанит (с 1951г. - Наирит). С 1957г. Bayer производил хлоропреновый каучук под маркой Perbunan, в 1967г. переименовали в Baypren... Сейчас полихлоропрен один из массовейших в производстве синтетических каучуков.
Неопрен понравился производителям материалов для надувных лодок. Сейчас популярен как «напарник» хайпалона. Вариант 1: хайпалон при изготовлении «разбавляется» неопреном. Вариант 2: неопрен - внутренние слои, хайпалон - наружный. По заявлениям производителей, это очень улучшает материал надувных лодок. «Очень спорно», - говорят независимые исследователи.
К 2010г. в рекламе неопрена для материалов надувных лодок оставался один козырь: неопрен - самая газонепроницаемая из резин, используемых для надувных лодок. Видимо, превосходство в огнестойкости считается малопривлекательным, а остальными параметрами неопрен максимум равен прочим синтетическим резинам, когда-либо применявшимся для надувных лодок. Но судя по тестам, хайпалон газонепроницаемостью лучше неопрена.
Вопрос: насколько улучшаются свойства «хайпалоново-неопренового» материала, если, используя такую надувную лодку, приходится ориентироваться на параметры неопрена, а не более сильного хайпалона? Например, даже если учитывать максимальные заявленные диапазоны рабочих температур обоих полимеров, диапазон неопрена (от -40ºC до +120ºC) существенно уже, чем хайпалона.
Правда, учитывая сегодняшние реалии производства надувных лодок, неопрен имеет значимое преимущество: он дешевле других резин.
Поливинилхлорид удивителен даже биографией - его открыли... четырежды.
В 1830-х немецкий профессор Юстус Либих получил винилхлорид. Его ученик француз Анри Виктор Реньо зафиксировал превращение винилхлорида под действием света в поливинилхлорид... Научная общественность среагировала вяло.
В 1872г. фотополимеризацию винилхлорида «переоткрыл» немецкий же химик Евгеном Бауманн. Он считается первооткрывателем.
Третьим стал в 1912г. немец Фриц Клатте из компании Greisheim-Electron (Грайсхайм-Электрон). Компания запатентовала ПВХ в Германии, начала производство... Только не определилась, как ПВХ использовать. В 1925г. срок первого патента истек...
В 1926г. в американской компании B.F.Goodrich (Б.Ф.Гудрич) Уолдо Симон открыл... Короче, компания начала готовить промышленное производство (точно определив, что первыми ПВХ-изделиями будут душевые занавески) и подала заявку на патент (выдан в 1933г.). В 1930-х возобновилось производство ПВХ и в Германии; началось в Англии...
«Открытие» ПВХ продолжается. Сегодня этот полимер лидирует по числу модификаций с разнообразными свойствами.
Но, применительно к материалам надувных лодок, перечислим типичные претензии к ПВХ: минимальная (относительно других лидеров лодочных материалов) эластичность, меньшая прочность на раздир, стойкость к истиранию, химическая, свето- и термостойкость. Надувные лодки ПВХ труднее ремонтировать. И вообще, эти надувные лодки сильнее пачкаются!..
Кое-что справедливо... Частично. И для ПВХ-материалов 1980-х годов. Теперь - факты.
Химической устойчивостью ПВХ изначально превосходит вышеперечисленные полимеры. Из всех веществ, разрушающих другие материалы, ПВХ растворяется только в хлорированных углеводородах (см. выше), циклогексане, тетрагидрофуране, диметилформамиде, ацетоне, бензоле при нагревании (+60ºC); при обычной температуре растворяемость крайне слабая.
Повышенная химстойкость обуславливает особенности ремонта надувной лодки ПВХ в походных условиях. Но «трудность» явно преувеличена. Специальные клеи гарантируют качество склейки. А длительность высыхания (и рекомендованная, и фактическая) одинакова для всех материалов.
Стойкость к истиранию. Надувные лодки из некоторых марок ПВХ-материалов уступают хайпалоновым, полиуретановым надувным лодкам стойкостью к истиранию сухому... На несколько процентов! Стойкостью к истиранию мокрому надувные лодки ПВХ существенно превосходят прочие надувные лодки.
Эластичностью надувные лодки ПВХ, естественно, уступают резиновым. Но, во-первых, эластичность современных ПВХ-материалов благодаря улучшающим модификаторам более чем достаточна. Во-вторых, помним: растягиваясь, эластомеры становятся жестче! Т.е., когда надувная лодка надута, разница в эластичности несущественна. Для иллюстрации - разберемся с прочностью на раздир (зависит от эластичности).
Что практически означает меньшая прочность лодки ПВХ на раздир? Если материал баллона надувной лодки поврежден, то, при равном усилии, разорвется любая надувная лодка. Но разрыв хайпалоновой надувной лодки будет примерно на 2% короче, чем лодки ПВХ.
Светостойкость. На практике значима в условиях максимальных рабочих температур. Попросту: если непрерывно (!) использовать надувные лодки одинаковой окраски из разных материалов где-то у экватора, надувная лодка ПВХ поблекнет (и вообще существенно состарится) года за три, хайпалоновая или - за четыре.
Термостойкость современных разновидностей ПВХ - от -80ºC до +110ºC. В материалах для надувных лодок диапазон ПВХ -30/+80ºC. Идеальный диапазон -18/+70ºC. Т.е., реально в этом ПВХ незначительно уступает только полиуретану. При этом ПВХ в разы опережает другие материалы по огнестойкости.
Ну а пачкаются надувные лодки одинаково. Только надувные лодки из современного ПВХ моются гораздо проще, чем надувные лодки из других материалов.
Вообще, современные ПВХ-материалы для надувных лодок по большинству параметров превосходят другие материалы. При этом ПВХ-материалы для надувных лодок гораздо дешевле. Например, хайпалон обычно дороже в 3-4,5 раза.
Кстати, с начала 2000-х появились ПВХ надувные лодки спецназначения, спортивные надувные лодки. А прежде здесь царили хайпалон, полиуретан и т.п.
<<Вернуться на страницу статей.