Polüetüleen – mis see on? Polüetüleeni pealekandmine

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Mis on polüetüleen? Millised on selle omadused? Kuidas polüetüleeni toodetakse? Need on väga huvitavad küsimused, mida selles artiklis kindlasti käsitletakse.

Üldine teave

Polüetüleen on keemiline aine, mis koosneb süsinikuaatomitest, millest igaühe külge on kinnitatud kaks vesiniku molekuli. Vaatamata sama koostise olemasolule on siiski kaks modifikatsiooni. Need erinevad oma struktuuri ja vastav alt ka omaduste poolest. Esimene on lineaarne ahel, milles polümerisatsiooniaste ületab viit tuhat. Teine struktuur on 4-6 süsinikuaatomist koosnev haru, mis on suvalisel viisil seotud põhiahelaga. Kuidas saadakse lineaarset polüetüleeni üldiselt? See saavutatakse spetsiaalsete katalüsaatorite kasutamisega, mis mõjutavad polüolefiine mõõdukal temperatuuril (kuni 150 kraadi Celsiuse järgi) ja rõhul (kuni 20 atmosfääri). Aga mida ta esindab? Me teame selle keemilisi omadusi, aga millised on selle füüsikalised omadused?

Mis see on?

Polüetüleen on termoplastne polümeer, milles kristalliseerubteostatakse temperatuuril alla miinus 60 kraadi Celsiuse järgi. See ei ole paksu kihina läbipaistev, ei niisuta seda, orgaanilised lahustid toatemperatuuril ei mõjuta seda. Kui temperatuur ületab pluss 80 kraadi Celsiuse järgi, tekib esm alt paisumine ja seejärel lagunemine aromaatseteks süsivesinikeks ja halogeeni derivaatideks. Polüetüleen on aine, mis peab eduk alt vastu hapete, soolade ja leeliste lahuste negatiivsetele mõjudele. Kuid kui temperatuur ületab 60 kraadi Celsiuse järgi, võivad lämmastik- ja väävelhapped selle kiiresti hävitada. Polüetüleentoodete liimimiseks võib neid töödelda oksüdeerivate ainetega, millele järgneb vajalike ainete pealekandmine.

Kuidas polüetüleeni toodetakse?

Kasutage selleks:

• Kõrgsurve (madala tihedusega) meetod. Polüetüleen tekib kõrgel rõhul, mis on vahemikus 1000 kuni 3000 atmosfääri temperatuuril 180 kraadi Celsiuse järgi. Hapnik toimib initsiaatorina.
• Madala rõhu (kõrge tihedusega) meetod. Sel juhul luuakse polüetüleen vähem alt viie atmosfääri rõhul ja temperatuuril 80 kraadi Celsiuse järgi, kasutades orgaanilist lahustit ja Ziegler-Natta katalüsaatoreid.
• Ja on olemas eraldi lineaarse polüetüleeni tootmistsükkel, millest oli eespool juttu. See on teise ja esimese punkti vahepealne.

Pange tähele, et need pole ainsad kasutatavad tehnoloogiad. Niisiis,Üsna levinud on ka metallotseenkatalüsaatorite kasutamine. Selle tehnoloogia tähendus seisneb selles, et selle kaudu saavutatakse märkimisväärne polümeeri mass, suurendades samal ajal toote tugevust. Sõltuv alt sellest, millist struktuuri ja omadusi ühe monomeeri kasutamisel on vaja, valitakse saamise meetod. Seda võivad mõjutada ka sulamistemperatuuri, tugevuse, kõvaduse ja tiheduse nõuded.

Miks on nii suur erinevus?

Omaduste erinevuse peamiseks põhjuseks on makromolekulide hargnemine. Seega, mida suurem see on, seda väiksem on polümeeri kristallilisus ja suurem elastsus. Miks see oluline on? Fakt on see, et polüetüleeni mehaanilised omadused kasvavad koos selle tiheduse ja molekulmassiga. Vaatame väikest näidet. Polüetüleenplaadil on märkimisväärne jäikus ja läbipaistmatus. Kui aga kasutada madala tihedusega meetodit, on saadud materjalil suhteliselt hea painduvus ja suhteline nähtavus läbi selle. Miks on nii lai valik tooteid? erinevate töötingimuste tõttu. Niisiis, polüetüleen tuleb löögikoormustega hästi toime. Ta talub hästi ka pakast. Selle materjali töötemperatuuri vahemik on -70 kuni +60 Celsiuse järgi. Kuigi üksikud kaubamärgid on kohandatud veidi erineva gradiendi jaoks - -120 kuni +100. Seda mõjutab polüetüleeni tihedus ja selle struktuur molekulaarsel tasandil.

Materjali eripära

Tuleb märkida ühte olulist puudust – polüetüleeni kiiret vananemist. Kuid see on parandatav. Kasutusea pikenemine saavutatakse tänu spetsiaalsetele antioksüdantsetele lisanditele, milleks võivad olla tahm, fenoolid või amiinid. Samuti tuleb märkida, et madala tihedusega materjal on viskoossem, nii et seda saab hõlpsamini toodeteks töödelda. Rääkimata elektrilistest omadustest. Kuna polüetüleen on mittepolaarne polümeer, on see kvaliteetne kõrgsageduslik dielektrik. Tänu sellele muutub läbilaskvus ja kadude puutuja niiskuse, temperatuuri (vahemikus -80 kuni +100) ja elektrivälja sageduse muutustest vähe. Siin tuleks märkida ühte funktsiooni. Seega, kui polüetüleenis on katalüsaatori jääke, aitab see kaasa dielektrilise kadu puutuja suurenemisele, mis põhjustab isolatsiooniomaduste mõningast halvenemist. Noh, nüüd oleme kaalunud üldist olukorda. Nüüd täpsustame.

Mis on LDPE?

See on elastne, kerge, kristalliseeruv materjal, mille kuumakindlus on vahemikus -80 kuni +100 kraadi Celsiuse järgi. On läikiva pinnaga. Klaasi üleminek algab -20. Ja sulamine on vahemikus 120-135. Seda iseloomustab hea löögitugevus ja kuumakindlus. Polüetüleeni tihedus mõjutab oluliselt saadud omadusi. Seega koos sellega suureneb tugevus, jäikus, kõvadus ja keemiline vastupidavus. Kuid samal ajal väheneb kalduvus venitada ja läbilaskvus.aurude ja gaaside jaoks. Pikaajalise laadimise ajal täheldatud roomamist on võimatu märkimata jätta. Selline polüetüleen on bioloogiliselt inertne ja seda saab kergesti ringlusse võtta. Mis on tänapäevastes tingimustes väga kasulik. Rääkides polüetüleeni kasutamisest, tuleb märkida, et seda kasutatakse pakendite ja mahutite valmistamiseks. Seega läheb umbes kolmandik toodangust puhumisvormimismahutite loomiseks, mida kasutatakse toiduainetööstuses, kosmeetikas, autotööstuses, majapidamises, energeetikas ja kiledes. Kuid võite seda kohata ka torude ja torujuhtmete osade loomisel. Selle materjali oluline eelis on selle vastupidavus, madal hind ja keevitamise lihtsus.

HDPE

See on elastne, kerge, kristalliseeruv materjal, mille kuumakindlus (ilma koormuseta) on vahemikus -120 kuni +90 kraadi Celsiuse järgi. Omadused sõltuvad tugev alt ka tekkiva materjali tihedusest. Selle tulemuseks on tugevuse, kõvaduse, jäikuse ja keemilise vastupidavuse suurenemine. Samal ajal mõjutab polüetüleeni paksus negatiivselt löögikindlust, pikenemist, pragudekindlust ning aurude ja gaaside läbilaskvust. Lisaks ei ole see mõõtmetelt stabiilne ja sellel on suhteliselt väikeste koormuste korral märgatav negatiivne mõju. Märkimist väärib tõesti kõrge keemiline vastupidavus ja suurepärased dielektrilised omadused. Negatiivsest küljest - sellist polüetüleeni mõjutavad halvasti rasvad, õlid ja ultraviolettkiirgus. Bioloogiliselt inertne, kergesti taaskasutatav. See on ka võimalikiseloomustada ja kiirgusele vastupidavana. Suure tihedusega polüetüleeni kasutamine on enim levinud tehniliste, toidu- ja põllumajanduskilede loomisel. Kuigi see pole muidugi ainus võimalus.

Lineaarne polüetüleen

See on elastne kristalliseeriv materjal. Talub temperatuuri kuni 118 kraadi Celsiuse järgi. Selle materjali oluliseks eeliseks on ka pragunemiskindlus, kuumakindlus ja löögitugevus. Seda kasutatakse pakendite, mahtude ja konteinerite tootmisel. Mida see polüetüleen pakub? Selle materjali omadused on madala rõhu meetodil saadud analoogiga võrreldes väga kõrged. Seetõttu on sellel üsna head omadused. Kuid reeglina ei saa see olla võrdne HDPE-ga.

Kuidas saab materjali esitada?

Niisiis, oleme juba kaalunud peamisi polüetüleeni liike. Mis kujul see luuakse? Kõige populaarsemad on polüetüleenleht ja -kile. Neid vorme saab valmistada mis tahes tihedusega materjalist. Kuigi teatud eelistused siiski on. Seega kasutatakse elastsete ja õhukeste kilede saamiseks laialdaselt madalrõhu meetodit. Saadud materjali laius ulatub reeglina 1400 millimeetrini ja pikkus 300 meetrit. Lineaarne ja suure tihedusega polüetüleen on jäigem, seetõttu kasutatakse neid konstruktsioonide jaoks, mida ei tohiks mõjutada: samad lehed, torud, vormitud ja vormitud tooted jne.

Järeldus

Ja lõpuks ei saa mainimata jätta ka regulatiivdokumente, mille järgi polüetüleeni toodetakse. GOST 16338-85 vastutab madala rõhu all loodud toodete eest. See on tegutsenud alates 1985. aastast. GOST 16337-77 reguleerib kõrgsurve polüetüleeniga seotud küsimusi. See on veelgi vanem ja pärineb aastast 1977. Need normatiivdokumendid sisaldavad teavet kilede, pakendite ja mitmesuguste muude toodete valmistamise materjalidele esitatavate nõuete kohta. Lisaks tuleb märkida saadud toodete laia kasutusala ja selle liigilist mitmekesisust. Nii on näiteks tugevdatud polüetüleenkiled väga levinud. Nende eripära seisneb selles, et sama paksusega on need oma omadustelt rohkem kui tavalised tootenäidised. Laudlinad, kotid ja palju muud kasulikku on valmistatud samadest tugevdatud polüetüleenkiledest. Ja nende omadused saadakse looduslikest või sünteetilistest kiududest valmistatud spetsiaalsete niitide kasutuselevõtuga.