Polietilenas – kas tai? Polietileno panaudojimas

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Kas yra polietilenas? Kokios jo savybės? Kaip gaminamas polietilenas? Tai labai įdomūs klausimai, kurie tikrai bus aptarti šiame straipsnyje.

Bendra informacija

Polietilenas yra cheminė medžiaga, kurią sudaro anglies atomų grandinė, prie kurių kiekviena yra prijungta po dvi vandenilio molekules. Nepaisant tos pačios kompozicijos, vis dar yra dvi modifikacijos. Jie skiriasi savo struktūra ir atitinkamai savybėmis. Pirmasis yra linijinė grandinė, kurioje polimerizacijos laipsnis viršija penkis tūkstančius. Antroji struktūra yra 4-6 anglies atomų atšaka, kuri savavališkai prijungta prie pagrindinės grandinės. Kaip apskritai gaunamas linijinis polietilenas? Tai pasiekiama naudojant specialius katalizatorius, kurie veikia poliolefinus esant vidutinei temperatūrai (iki 150 laipsnių Celsijaus) ir slėgiui (iki 20 atmosferų). Bet ką jis atstovauja? Žinome jo chemines savybes, bet kokios jo fizinės savybės?

Kas tai?

Polietilenas yra termoplastinis polimeras, kuriame vyksta kristalizacijos procesasatliekama žemesnėje nei minus 60 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Jis nepermatomas storu sluoksniu, nedrėkinamas vandens, organiniai tirpikliai kambario temperatūroje neveikia. Jei temperatūra viršija plius 80 laipsnių Celsijaus, tada pirmiausia atsiranda brinkimas, o tada suskaidymas į aromatinius angliavandenilius ir halogeno darinius. Polietilenas yra medžiaga, kuri sėkmingai atsispiria neigiamam rūgščių, druskų ir šarmų tirpalų poveikiui. Bet jei temperatūra viršija 60 laipsnių Celsijaus, azoto ir sieros rūgštys gali greitai ją sunaikinti. Klijuojant polietileno gaminius, juos galima apdoroti oksiduojančiomis medžiagomis, po to užtepti reikiamas medžiagas.

Kaip gaminamas polietilenas?

Naudokite:

• Aukšto slėgio (mažo tankio) metodas. Polietilenas susidaro esant aukštam slėgiui, kuris yra nuo 1000 iki 3000 atmosferų, esant 180 laipsnių Celsijaus temperatūrai. Deguonis veikia kaip iniciatorius.
• Žemo slėgio (didelio tankio) metodas. Šiuo atveju polietilenas sukuriamas esant mažiausiai penkių atmosferų slėgiui ir 80 laipsnių Celsijaus temperatūrai naudojant organinį tirpiklį ir Ziegler-Natta katalizatorius.
• Ir yra atskiras linijinio polietileno gamybos ciklas, kuris buvo minėtas aukščiau. Jis yra tarpinis tarp antrojo ir pirmojo taško.

Atkreipkite dėmesį, kad tai nėra vienintelės naudojamos technologijos. Taigi,Metalloceno katalizatorių naudojimas taip pat yra gana įprastas. Šios technologijos prasmė slypi tame, kad per ją pasiekiama didelė polimero masė, tuo pačiu padidinant gaminio stiprumą. Priklausomai nuo to, kokios struktūros ir savybių reikia naudojant vieną monomerą, pasirenkamas gavimo būdas. Jai taip pat gali turėti įtakos lydymosi temperatūros, stiprumo, kietumo ir tankio reikalavimai.

Kodėl toks didelis skirtumas?

Pagrindinė savybių skirtumo priežastis yra makromolekulių išsišakojimas. Taigi, kuo jis didesnis, tuo mažesnis polimero kristališkumas ir didesnis elastingumas. Kodėl tai svarbu? Faktas yra tas, kad mechaninės polietileno savybės auga kartu su jo tankiu ir molekuline mase. Pažvelkime į nedidelį pavyzdį. Polietileno lakštas pasižymi dideliu standumu ir neskaidrumu. Bet jei naudojamas mažo tankio metodas, gauta medžiaga turės gana gerą lankstumą ir santykinį matomumą per ją. Kodėl tokia plati gaminių įvairovė? dėl skirtingų eksploatavimo sąlygų. Taigi, polietilenas puikiai susidoroja su smūgio apkrovomis. Taip pat gerai toleruoja šalčius. Šios medžiagos darbinės temperatūros diapazonas yra nuo -70 iki +60 laipsnių Celsijaus. Nors atskiri prekės ženklai yra pritaikyti kiek kitokiam gradientui – nuo -120 iki +100. Tam įtakos turi polietileno tankis ir jo struktūra molekuliniu lygmeniu.

Medžiagos specifika

Reikėtų pažymėti vieną reikšmingą trūkumą – greitą polietileno senėjimą. Bet tai pataisoma. Tarnavimo laikas pailgėja dėl specialių antioksidacinių priedų, kurie gali būti suodžiai, fenoliai ar aminai. Taip pat reikėtų atkreipti dėmesį į tai, kad mažo tankio medžiaga yra klampesnė, todėl ją galima lengviau perdirbti į gaminius. Jau nekalbant apie elektrines savybes. Polietilenas, dėl to, kad jis yra nepolinis polimeras, yra aukštos kokybės aukšto dažnio dielektrikas. Dėl to pralaidumas ir nuostolių liestinė mažai kinta nuo drėgmės, temperatūros (nuo -80 iki +100) ir elektrinio lauko dažnio pokyčių. Čia reikėtų atkreipti dėmesį į vieną ypatybę. Taigi, jei polietilene yra katalizatoriaus likučių, tai prisideda prie dielektrinių nuostolių tangento padidėjimo, dėl kurio šiek tiek pablogėja izoliacinės savybės. Na, dabar mes įvertinome bendrą situaciją. Dabar išsiaiškinkime.

Kas yra LDPE?

Tai elastinga, lengva, kristalizuojanti medžiaga, kurios atsparumas karščiui svyruoja nuo -80 iki +100 laipsnių Celsijaus. Turi blizgantį paviršių. Stiklo perėjimas prasideda nuo -20. Ir lydymas yra 120-135 diapazone. Pasižymi geru atsparumu smūgiams ir karščiui. Polietileno tankis labai įtakoja gautas savybes. Taigi kartu su juo didėja stiprumas, standumas, kietumas ir cheminis atsparumas. Tačiau kartu mažėja polinkis temptis ir pralaidumas.garams ir dujoms. Neįmanoma nepastebėti šliaužimo, kuris pastebimas ilgai kraunant. Toks polietilenas yra biologiškai inertiškas ir gali būti lengvai perdirbamas. Kas yra labai naudinga šiuolaikinėmis sąlygomis. Kalbant apie polietileno naudojimą, reikia pažymėti, kad jis naudojamas pakuočių ir taros gamybai. Taigi maždaug trečdalis produkcijos tenka pūsto formavimo konteineriams, kurie naudojami maisto pramonėje, kosmetikoje, automobilių pramonėje, buityje, energetikoje ir plėvelėse, sukurti. Bet jūs taip pat galite tai pasiekti kurdami vamzdžius ir vamzdynų dalis. Svarbus šios medžiagos pranašumas yra ilgaamžiškumas, maža kaina ir paprastas suvirinimas.

HDPE

Tai elastinga, lengva, kristalizuojanti medžiaga, kurios atsparumas karščiui (be apkrovos) svyruoja nuo -120 iki +90 laipsnių Celsijaus. Savybės taip pat labai priklauso nuo gaunamos medžiagos tankio. Dėl to padidėja stiprumas, kietumas, standumas ir cheminis atsparumas. Tuo pačiu metu polietileno storis neigiamai veikia atsparumą smūgiams, pailgėjimą, atsparumą įtrūkimams ir garų bei dujų pralaidumą. Be to, jis nėra stabilus pagal matmenis ir turi pastebimą neigiamą poveikį esant santykinai mažoms apkrovoms. Pažymėtina tikrai aukštas cheminis atsparumas ir puikios dielektrinės charakteristikos. Iš neigiamo – tokį polietileną blogai veikia riebalai, aliejai ir ultravioletinė spinduliuotė. Biologiškai inertiškas, gali būti lengvai perdirbamas. Taip pat galimacharakterizuoti ir kaip atsparus spinduliuotei. Didelio tankio polietilenas dažniausiai naudojamas kuriant technines, maisto ir žemės ūkio plėveles. Nors, žinoma, tai ne vienintelė galimybė.

Tiesinis polietilenas

Tai elastinga kristalizuojanti medžiaga. Atlaiko iki 118 laipsnių Celsijaus temperatūrą. Taip pat svarbus šios medžiagos privalumas yra atsparumas trūkinėjimui, atsparumas karščiui ir atsparumas smūgiams. Jis taikomas pakuočių, talpų ir konteinerių gamybai. Ką siūlo šis polietilenas? Šios medžiagos charakteristikos yra labai aukštos, palyginti su analogu, gautu žemo slėgio metodu. Todėl jis turi gana geras savybes. Bet vis tiek, kaip taisyklė, jis negali būti lygus HDPE.

Kaip galima pateikti medžiagą?

Taigi, mes jau aptarėme pagrindines polietileno rūšis. Kokia forma jis sukurtas? Populiariausi yra polietileno lakštai ir plėvelė. Šios formos gali būti pagamintos iš bet kokio tankio medžiagos. Nors vis dar yra tam tikrų pageidavimų. Taigi žemo slėgio metodas plačiai naudojamas elastingoms ir plonoms plėvelėms gauti. Gautos medžiagos plotis, kaip taisyklė, siekia 1400 milimetrų, o ilgis – 300 metrų. Linijinis ir didelio tankio polietilenas yra tvirtesnis, todėl naudojamas konstrukcijoms, kurios neturėtų būti paveiktos: tiems patiems lakštams, vamzdžiams, liejiniams ir liejiniams gaminiams ir kt.

Išvada

Ir galiausiai negalima nepaminėti norminių dokumentų, pagal kuriuos gaminamas polietilenas. GOST 16338-85 yra atsakingas už produktus, kurie yra sukurti esant žemam slėgiui. Ji veikia nuo 1985 m. GOST 16337-77 reglamentuoja su aukšto slėgio polietilenu susijusius klausimus. Jis yra dar senesnis ir datuojamas 1977 m. Šiuose norminiuose dokumentuose pateikiama informacija apie reikalavimus medžiagoms, iš kurių gaminamos plėvelės, pakuotės ir įvairūs kiti gaminiai. Be to, reikėtų atkreipti dėmesį į platų gautų produktų pritaikymo spektrą ir jų rūšių įvairovę. Taigi, pavyzdžiui, sustiprintos polietileno plėvelės yra labai paplitusios. Jų ypatumas yra tas, kad tokio paties storio jie yra pranašesni už įprastų gaminių pavyzdžius. Iš tų pačių sustiprintų polietileno plėvelių gaminamos st altiesės, krepšiai ir daug kitų naudingų dalykų. O jų savybės išgaunamos naudojant specialius siūlus iš natūralių arba sintetinių pluoštų.