Polietilen - kaj je to? Uporaba polietilena

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Kaj je polietilen? Kakšne so njegove značilnosti? Kako se proizvaja polietilen? To so zelo zanimiva vprašanja, ki bodo zagotovo obravnavana v tem članku.

Splošne informacije

Polietilen je kemična snov, ki je veriga ogljikovih atomov, od katerih ima vsak na sebi vezani dve vodikovi molekuli. Kljub prisotnosti enake sestave še vedno obstajata dve spremembi. Razlikujejo se po svoji strukturi in s tem po lastnostih. Prva je linearna veriga, v kateri stopnja polimerizacije presega številko pet tisoč. Druga struktura je veja 4-6 ogljikovih atomov, ki so na poljuben način pritrjeni na glavno verigo. Kako se na splošno pridobi linearni polietilen? To dosežemo z uporabo posebnih katalizatorjev, ki delujejo na poliolefine pri zmerni temperaturi (do 150 stopinj Celzija) in tlaku (do 20 atmosfer). Toda kaj on predstavlja? Poznamo njegove kemične lastnosti, toda kakšne so njegove fizikalne lastnosti?

Kaj je?

Polietilen je termoplastični polimer, v katerem je proces kristalizacijeizvajajo pri temperaturah pod minus 60 stopinj Celzija. V debeli plasti ni prozoren, ne zmoči se z vodo, organska topila pri sobni temperaturi nanj ne vplivajo. Če temperatura preseže plus 80 stopinj Celzija, se najprej pojavi nabrekanje, nato pa razpad na aromatične ogljikovodike in halogenske derivate. Polietilen je snov, ki se uspešno upira negativnim učinkom raztopin kislin, soli in alkalij. Če pa temperatura preseže 60 stopinj Celzija, jo lahko dušikova in žveplova kislina hitro uničita. Za lepljenje polietilenskih izdelkov jih lahko obdelamo z oksidanti, čemur sledi nanos potrebnih snovi.

Kako se proizvaja polietilen?

Uporabi za to:

• metoda z visokim pritiskom (nizka gostota). Polietilen nastaja pri visokem tlaku, ki je v območju od 1.000 do 3.000 atmosfer pri temperaturi 180 stopinj Celzija. Kisik deluje kot iniciator.
• Metoda nizkega tlaka (visoka gostota). V tem primeru se polietilen ustvari pri tlaku najmanj petih atmosfer in temperaturi 80 stopinj Celzija z uporabo organskega topila in Ziegler-Natta katalizatorjev.
• In obstaja ločen proizvodni cikel linearnega polietilena, ki je bil omenjen zgoraj. Je vmesna med drugo in prvo točko.

Upoštevajte, da to niso edine uporabljene tehnologije. torejPogosta je tudi uporaba metalocenskih katalizatorjev. Pomen te tehnologije je v tem, da se z njo doseže znatna masa polimera, hkrati pa se poveča moč izdelka. Glede na to, kakšna struktura in lastnosti so potrebne pri uporabi enega monomera, pride do izbire metode pridobivanja. Nanj lahko vplivajo tudi zahteve glede temperature taljenja, trdnosti, trdote in gostote.

Zakaj je tako velika razlika?

Glavni razlog za razliko v lastnostih je razvejanost makromolekul. Torej, večji kot je, manjša je kristaliničnost in večja je elastičnost polimera. Zakaj je pomembno? Dejstvo je, da mehanske lastnosti polietilena rastejo skupaj z njegovo gostoto in molekulsko maso. Poglejmo si majhen primer. Polietilenska plošča ima znatno togost in motnost. Če pa se uporabi metoda nizke gostote, bo dobljeni material imel relativno dobro prožnost in relativno vidljivost skozi njega. Zakaj obstaja tako široka paleta izdelkov? zaradi različnih obratovalnih pogojev. Torej se polietilen dobro spopada z udarnimi obremenitvami. Dobro prenaša tudi zmrzal. Temperaturno območje delovanja tega materiala je od -70 do +60 stopinj Celzija. Čeprav so posamezne znamke prilagojene za nekoliko drugačen naklon - od -120 do +100. Na to vpliva gostota polietilena in njegova struktura na molekularni ravni.

specifičnosti materiala

Opozoriti je treba na eno pomembno pomanjkljivost - hitro staranje polietilena. Ampak to je popravljivo. Podaljšanje življenjske dobe se doseže zaradi posebnih antioksidativnih dodatkov, ki so lahko saj, fenoli ali amini. Upoštevati je treba tudi, da je material nizke gostote bolj viskozen, zato ga je mogoče lažje predelati v izdelke. Da ne omenjam električnih lastnosti. Polietilen je zaradi dejstva, da je nepolarni polimer, visokokakovosten visokofrekvenčni dielektrik. Zaradi tega se prepustnost in tangenta izgube malo spreminjata od sprememb vlažnosti, temperature (v območju od -80 do +100) in frekvence električnega polja. Tukaj je treba opozoriti na eno lastnost. Torej, če so v polietilenu ostanki katalizatorja, potem to prispeva k povečanju tangenta dielektrične izgube, kar vodi v nekaj poslabšanja izolacijskih lastnosti. No, zdaj smo razmislili o splošni situaciji. Zdaj pa pojdimo natančni.

Kaj je LDPE?

To je elastičen, lahek, kristalizirajoč material s toplotno odpornostjo v razponu od -80 do +100 stopinj Celzija. Ima sijočo površino. Stekleni prehod se začne pri -20. In taljenje je v območju 120-135. Odlikuje ga dobra udarna trdnost in toplotna odpornost. Gostota polietilena pomembno vpliva na dobljene lastnosti. Tako se skupaj z njim povečajo moč, togost, trdota in kemična odpornost. Toda hkrati se zmanjša nagnjenost k raztezanju in prepustnosti.za pare in pline. Nemogoče je ne opaziti lezenja, ki ga opazimo med dolgotrajnim obremenitvijo. Tak polietilen je biološko inerten in ga je mogoče enostavno reciklirati. Kar je v sodobnih razmerah zelo uporabno. Ko govorimo o uporabi polietilena, je treba omeniti, da se uporablja za izdelavo embalaže in posod. Torej približno tretjina proizvodnje gre za izdelavo posod za pihanje, ki se uporabljajo v živilski industriji, kozmetiki, avtomobilski industriji, gospodinjstvu, energiji in filmih. Lahko pa ga srečate tudi pri ustvarjanju cevi in delov cevovoda. Pomembna prednost tega materiala je njegova vzdržljivost, nizki stroški in enostavnost varjenja.

HDPE

To je elastičen, lahek, kristalizirajoč material s toplotno odpornostjo (brez obremenitve) v razponu od -120 do +90 stopinj Celzija. Lastnosti so močno odvisne tudi od gostote nastalega materiala. Posledica tega je povečanje trdnosti, trdote, togosti in kemične odpornosti. Hkrati debelina polietilena negativno vpliva na odpornost na udarce, raztezek, odpornost na razpoke in prepustnost hlapov in plinov. Poleg tega ni dimenzijsko stabilen in ima opazen negativen učinek pri relativno majhnih obremenitvah. Treba je omeniti res visoko kemično odpornost in odlične dielektrične lastnosti. Od negativnega - na tak polietilen močno vplivajo maščobe, olja in ultravijolično sevanje. Biološko inerten, ga je mogoče enostavno reciklirati. Možno je tudiza karakterizacijo in kot odporna na sevanje. Uporaba polietilena visoke gostote je najpogostejša pri ustvarjanju tehničnih, živilskih in kmetijskih filmov. Čeprav seveda to ni edina možnost.

linearni polietilen

Je elastičen kristalizirajoči material. Lahko prenese temperature do 118 stopinj Celzija. Pomembna prednost tega materiala je tudi njegova odpornost proti razpokam, toplotna odpornost in udarna trdnost. Uporablja se za proizvodnjo embalaže, kapacitet in zabojnikov. Kaj ponuja ta polietilen? Lastnosti tega materiala so zelo visoke v primerjavi z analogom, pridobljenim z nizkotlačno metodo. Zato ima precej dobre lastnosti. Še vedno pa praviloma ne more biti enak HDPE.

Kako je mogoče material predstaviti?

Torej, glavne vrste polietilena smo že obravnavali. V kakšni obliki je ustvarjen? Najbolj priljubljena sta polietilenska plošča in film. Ti kalupi so lahko izdelani iz katere koli gostote materiala. Čeprav še vedno obstajajo določene preference. Tako se pristop nizkega tlaka pogosto uporablja za pridobivanje elastičnih in tankih filmov. Širina nastalega materiala praviloma doseže 1400 milimetrov, dolžina pa 300 metrov. Linearni polietilen in polietilen visoke gostote sta bolj tog, zato se uporabljata za strukture, na katere ne bi smeli vplivati: enake plošče, cevi, oblikovani in oblikovani izdelki, itd.

Sklep

In končno, ne moremo mimo omeniti regulativnih dokumentov, po katerih se proizvaja polietilen. GOST 16338-85 je odgovoren za izdelke, ki nastanejo pri nizkem tlaku. Deluje od leta 1985. GOST 16337-77 ureja vprašanja, povezana z visokotlačnim polietilenom. Je še starejša in sega v leto 1977. Ti regulativni dokumenti vsebujejo informacije o zahtevah za materiale, iz katerih so izdelane folije, embalaža in različni drugi izdelki. Poleg tega je treba opozoriti na širok spekter uporabe nastalih izdelkov in njegovo vrstno raznolikost. Tako so na primer zelo pogosti ojačani polietilenski filmi. Njihova posebnost je v tem, da so z enako debelino po svojih lastnostih nekoliko višji od običajnih vzorcev izdelkov. Namizni prti, torbe in številne druge uporabne stvari so narejene iz enakih ojačanih polietilenskih filmov. Njihove lastnosti so pridobljene z uvedbo posebnih niti iz naravnih ali sintetičnih vlaken.