Polietilenă - ce este? Aplicarea polietilenei

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Ce este polietilena? Care sunt caracteristicile sale? Cum se produce polietilena? Acestea sunt întrebări foarte interesante care vor fi cu siguranță abordate în acest articol.

Informații generale

Polietilena este o substanță chimică care este un lanț de atomi de carbon, fiecare având două molecule de hidrogen atașate. În ciuda prezenței aceleiași compoziții, există încă două modificări. Ele diferă în structura lor și, în consecință, în proprietăți. Primul este un lanț liniar în care gradul de polimerizare depășește cifra de cinci mii. A doua structură este o ramură de 4-6 atomi de carbon care sunt atașate la lanțul principal într-un mod arbitrar. Cum se obține polietilena liniară în termeni generali? Acest lucru se realizează prin utilizarea de catalizatori speciali care afectează poliolefinele la temperatură moderată (până la 150 de grade Celsius) și presiune (până la 20 de atmosfere). Dar ce reprezintă el? Îi cunoaștem proprietățile chimice, dar care sunt proprietățile sale fizice?

Ce este?

Polietilena este un polimer termoplastic în care procesul de cristalizareefectuat la temperaturi sub minus 60 de grade Celsius. Nu este transparent într-un strat gros, nu este umezit de apă, solvenții organici la temperatura camerei nu îl afectează. Dacă temperatura depășește plus 80 de grade Celsius, atunci apare mai întâi umflarea și apoi descompunerea în hidrocarburi aromatice și derivați de halogen. Polietilena este o substanță care rezistă cu succes efectelor negative ale soluțiilor de acizi, săruri și alcalii. Dar dacă temperatura depășește 60 de grade Celsius, atunci acizii nitric și sulfuric îl pot distruge rapid. Pentru lipirea produselor din polietilenă, acestea pot fi tratate cu agenți oxidanți, urmată de aplicarea substanțelor necesare.

Cum se produce polietilena?

Folosiți pentru aceasta:

• Metoda cu presiune în altă (densitate scăzută). Polietilena este creată la presiune ridicată, care este în intervalul de la 1.000 la 3.000 de atmosfere la o temperatură de 180 de grade Celsius. Oxigenul acționează ca un inițiator.
• Metoda cu presiune joasă (densitate mare). În acest caz, polietilena este creată la o presiune de cel puțin cinci atmosfere și o temperatură de 80 de grade Celsius folosind un solvent organic și catalizatori Ziegler-Natta.
• Și există un ciclu de producție separat de polietilenă liniară, care a fost menționat mai sus. Este intermediar între al doilea și primul punct.

Rețineți că acestea nu sunt singurele tehnologii utilizate. Asa de,Utilizarea catalizatorilor metaloceni este, de asemenea, destul de comună. Semnificația acestei tehnologii constă în faptul că prin ea se realizează o masă semnificativă de polimer, crescând în același timp rezistența produsului. În funcție de structura și proprietățile necesare atunci când se utilizează un monomer, are loc alegerea unei metode de obținere. Poate fi afectată și de cerințele privind temperatura de topire, rezistența, duritatea și densitatea.

De ce există o diferență atât de mare?

Motivul principal al diferenței de proprietăți este ramificarea macromoleculelor. Deci, cu cât este mai mare, cu atât este mai mică cristalinitatea și elasticitatea polimerului este mai mare. De ce este important? Faptul este că proprietățile mecanice ale polietilenei cresc odată cu densitatea și greutatea moleculară a acesteia. Să ne uităm la un mic exemplu. Foaia de polietilenă are rigiditate și opacitate semnificative. Dar dacă se folosește o metodă cu densitate scăzută, atunci materialul rezultat va avea o flexibilitate relativ bună și o vizibilitate relativă prin el. De ce există o varietate atât de mare de produse? datorita conditiilor de functionare diferite. Deci, polietilena face față bine sarcinilor de șoc. De asemenea, tolerează bine gerul. Intervalul de temperatură de funcționare a acestui material este de la -70 la +60 Celsius. Deși mărcile individuale sunt adaptate pentru un gradient ușor diferit - de la -120 la +100. Aceasta este afectată de densitatea polietilenei și de structura sa la nivel molecular.

Specificații materiale

De remarcat un dezavantaj semnificativ - îmbătrânirea rapidă a polietilenei. Dar acest lucru este reparabil. O creștere a duratei de viață este obținută datorită aditivilor antioxidanți speciali, care pot fi negru de fum, fenoli sau amine. De asemenea, trebuie remarcat faptul că materialul cu densitate scăzută este mai vâscos, astfel încât poate fi procesat mai ușor în produse. Ca să nu mai vorbim de proprietățile electrice. Polietilena, datorită faptului că este un polimer nepolar, este un dielectric de în altă calitate, de în altă frecvență. Datorită acestui fapt, permeabilitatea și tangenta de pierdere se modifică puțin de la schimbările de umiditate, temperatură (în intervalul de la -80 la +100) și frecvența câmpului electric. O caracteristică trebuie remarcată aici. Deci, dacă există reziduuri de catalizator în polietilenă, atunci acest lucru contribuie la o creștere a tangentei de pierdere dielectrică, ceea ce duce la o anumită deteriorare a proprietăților izolatoare. Ei bine, acum am luat în considerare situația generală. Acum haideți să precizăm.

Ce este LDPE?

Acesta este un material elastic, ușor, cristalizant, cu o rezistență la căldură cuprinsă între -80 și +100 de grade Celsius. Are o suprafata lucioasa. Tranziția sticloasă începe la -20. Și topirea este în intervalul 120-135. Se caracterizează printr-o bună rezistență la impact și rezistență la căldură. Densitatea polietilenei afectează semnificativ proprietățile obținute. Deci, odată cu aceasta, crește rezistența, rigiditatea, duritatea și rezistența chimică. Dar, în același timp, tendința de întindere și permeabilitatea scade.pentru vapori si gaze. Este imposibil să nu observați fluajul care se observă în timpul încărcării prelungite. O astfel de polietilenă este inertă din punct de vedere biologic și poate fi reciclată cu ușurință. Ceea ce este foarte util în condițiile moderne. Vorbind despre utilizarea polietilenei, trebuie remarcat faptul că aceasta este utilizată pentru fabricarea ambalajelor și a containerelor. Așadar, aproximativ o treime din producție este destinată creării de containere de suflare care sunt utilizate în industria alimentară, cosmetică, auto, casnic, energie și filme. Dar îl puteți întâlni și atunci când creați țevi și piese de conducte. Un avantaj important al acestui material este durabilitatea, costul redus și ușurința de sudare.

HDPE

Acesta este un material elastic, ușor, cristalizant, cu o rezistență la căldură (fără sarcină) cuprinsă între -120 și +90 grade Celsius. Proprietățile depind, de asemenea, puternic de densitatea materialului rezultat. Acest lucru are ca rezultat o creștere a rezistenței, durității, rigidității și rezistenței chimice. În același timp, grosimea polietilenei afectează negativ rezistența la impact, alungirea, rezistența la fisurare și permeabilitatea la vapori și gaze. În plus, nu este stabil dimensional și are un efect negativ vizibil la sarcini relativ mici. Trebuie remarcat rezistența chimică cu adevărat ridicată și caracteristicile dielectrice excelente. Din negativ - o astfel de polietilenă este grav afectată de grăsimi, uleiuri și radiații ultraviolete. Biologic inert, poate fi reciclat cu ușurință. De asemenea, este posibila caracteriza si ca rezistente la radiatii. Utilizarea polietilenei de în altă densitate este cea mai frecventă în crearea de filme tehnice, alimentare și agricole. Deși, desigur, aceasta nu este singura opțiune.

polietilenă liniară

Este un material elastic de cristalizare. Poate rezista la temperaturi de până la 118 grade Celsius. De asemenea, un avantaj important al acestui material este rezistența la crăpare, rezistența la căldură și rezistența la impact. Se aplică la producția de ambalaje, capacități și containere. Ce oferă această polietilenă? Caracteristicile acestui material sunt foarte ridicate în comparație cu analogul obținut prin metoda de joasă presiune. Prin urmare, are proprietăți destul de bune. Dar totuși, de regulă, nu poate fi egal cu HDPE.

Cum poate fi prezentat materialul?

Deci, am luat deja în considerare principalele tipuri de polietilenă. Sub ce formă este creat? Cele mai populare sunt foile de polietilenă și filmul. Aceste matrițe pot fi realizate din orice densitate de material. Deși există încă anumite preferințe. Astfel, abordarea cu presiune joasă este utilizată pe scară largă pentru a obține pelicule elastice și subțiri. Lățimea materialului rezultat, de regulă, ajunge la 1400 de milimetri, iar lungimea este de 300 de metri. Polietilena liniară și de în altă densitate sunt mai rigide, așa că sunt folosite pentru structuri care nu ar trebui să fie afectate: aceleași foi, țevi, produse turnate și turnate etc.

Concluzie

Și, în sfârșit, nu se poate să nu menționăm documentele de reglementare, conform cărora se produce polietilena. GOST 16338-85 este responsabil pentru produsele care sunt create la presiune scăzută. Funcționează din 1985. GOST 16337-77 reglementează problemele legate de polietilena de în altă presiune. Este chiar mai veche și datează din 1977. Aceste documente de reglementare conțin informații cu privire la cerințele pentru materialele din care sunt fabricate filmele, ambalajele și diverse alte produse. Mai mult decât atât, trebuie remarcată o gamă largă de aplicare a produselor rezultate și diversitatea speciilor acesteia. Deci, de exemplu, foliile de polietilenă armată sunt foarte frecvente. Particularitatea lor este că, cu aceeași grosime, sunt cu o tăietură mai sus în proprietăți decât mostrele de produse obișnuite. Fețe de masă, genți și multe alte lucruri utile sunt realizate din aceleași folii de polietilenă armată. Iar proprietățile lor sunt obținute prin introducerea de fire speciale din fibre naturale sau sintetice.