Polyetylen - hva er det? Påføring av polyetylen

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Hva er polyetylen? Hva er dens egenskaper? Hvordan produseres polyetylen? Dette er veldig interessante spørsmål som definitivt vil bli tatt opp i denne artikkelen.

Generell informasjon

Polyetylen er et kjemisk stoff som er en kjede av karbonatomer, som hver har to hydrogenmolekyler knyttet til seg. Til tross for tilstedeværelsen av samme sammensetning, er det fortsatt to modifikasjoner. De er forskjellige i deres struktur og følgelig egenskaper. Den første er en lineær kjede der polymerisasjonsgraden overstiger tallet på fem tusen. Den andre strukturen er en gren av 4-6 karbonatomer som er festet til hovedkjeden på en vilkårlig måte. Hvordan oppnås lineær polyetylen i generelle termer? Dette oppnås ved bruk av spesielle katalysatorer som påvirker polyolefiner ved moderat temperatur (opptil 150 grader Celsius) og trykk (opptil 20 atmosfærer). Men hva representerer han? Vi kjenner dens kjemiske egenskaper, men hva er dens fysiske egenskaper?

Hva er det?

Polyetylen er en termoplastisk polymer der krystalliseringsprosessenutføres ved temperaturer under minus 60 grader Celsius. Det er ikke gjennomsiktig i et tykt lag, fuktes ikke av vann, organiske løsemidler ved romtemperatur påvirker det ikke. Hvis temperaturen overstiger pluss 80 grader Celsius, oppstår først hevelse, og deretter dekomponering til aromatiske hydrokarboner og halogenderivater. Polyetylen er et stoff som med hell motstår de negative effektene av løsninger av syrer, s alter og alkalier. Men hvis temperaturen overstiger 60 grader Celsius, kan salpetersyre og svovelsyre raskt ødelegge den. For liming av polyetylenprodukter kan de behandles med oksidasjonsmidler, etterfulgt av påføring av nødvendige stoffer.

Hvordan produseres polyetylen?

Bruk for dette:

• Høytrykk (lav tetthet) metode. Polyetylen lages ved høyt trykk, som er i området fra 1000 til 3000 atmosfærer ved en temperatur på 180 grader Celsius. Oksygen fungerer som en initiativtaker.
• Lavtrykksmetode (høy tetthet). I dette tilfellet dannes polyetylen ved et trykk på minst fem atmosfærer og en temperatur på 80 grader Celsius ved bruk av et organisk løsningsmiddel og Ziegler-Natta-katalysatorer.
• Og det er en egen produksjonssyklus av lineær polyetylen, som ble nevnt ovenfor. Det er mellomliggende mellom andre og første punkt.

Merk at dette ikke er de eneste teknologiene som brukes. Så,Bruken av metallocenkatalysatorer er også ganske vanlig. Betydningen av denne teknologien ligger i det faktum at gjennom den oppnås en betydelig masse polymer, samtidig som styrken til produktet økes. Avhengig av hvilken struktur og egenskaper som trengs ved bruk av én monomer, skjer valget av fremgangsmåte. Det kan også bli påvirket av krav til smeltetemperatur, styrke, hardhet og tetthet.

Hvorfor er det så stor forskjell?

Hovedårsaken til forskjellen i egenskaper er forgrening av makromolekyler. Så jo større den er, jo mindre krystallinitet og jo høyere elastisitet til polymeren. Hvorfor er det viktig? Faktum er at de mekaniske egenskapene til polyetylen vokser sammen med dens tetthet og molekylvekt. La oss se på et lite eksempel. Polyetylenplate har betydelig stivhet og opasitet. Men hvis en metode med lav tetthet brukes, vil det resulterende materialet ha relativt god fleksibilitet og relativ synlighet gjennom det. Hvorfor er det et så stort utvalg av produkter? på grunn av ulike driftsforhold. Så polyetylen takler støtbelastninger godt. Den tåler også frost godt. Driftstemperaturområdet til dette materialet er fra -70 til +60 Celsius. Selv om individuelle merker er tilpasset for en litt annen gradient - fra -120 til +100. Dette påvirkes av tettheten til polyetylen og dets struktur på molekylnivå.

Materialspesifikasjoner

Det bør bemerkes en betydelig ulempe - den raske aldring av polyetylen. Men dette kan fikses. En økning i levetid oppnås takket være spesielle antioksidantadditiver, som kan være carbon black, fenoler eller aminer. Det bør også bemerkes at materialet med lav tetthet er mer viskøst, slik at det lettere kan bearbeides til produkter. For ikke å snakke om de elektriske egenskapene. Polyetylen, på grunn av det faktum at det er en ikke-polar polymer, er et høyfrekvent dielektrikum av høy kvalitet. På grunn av dette endres permeabiliteten og tapstangensen lite fra endringer i fuktighet, temperatur (i området fra -80 til +100) og frekvensen til det elektriske feltet. En funksjon bør bemerkes her. Så hvis det er katalysatorrester i polyetylen, bidrar dette til en økning i den dielektriske tapstangenten, noe som fører til en viss forringelse av isolasjonsegenskapene. Vel, nå har vi vurdert den generelle situasjonen. La oss nå bli spesifikke.

Hva er LDPE?

Dette er et elastisk, lett, krystalliserende materiale med en varmebestandighet som varierer fra -80 til +100 grader Celsius. Har en skinnende overflate. Glassovergangen starter ved -20. Og smeltingen er i området 120-135. Den er preget av god slagstyrke og varmebestandighet. Tettheten av polyetylen påvirker de oppnådde egenskapene betydelig. Så sammen med det øker styrke, stivhet, hardhet og kjemisk motstand. Men samtidig avtar tendensen til strekk og permeabilitet.for damper og gasser. Det er umulig å ikke legge merke til krypet som observeres under langvarig lasting. Slik polyetylen er biologisk inert og kan lett resirkuleres. Noe som er veldig nyttig i moderne forhold. Når vi snakker om bruken av polyetylen, bør det bemerkes at det brukes til fremstilling av emballasje og beholdere. Så omtrent en tredjedel av produksjonen går til å lage blåsestøpebeholdere som brukes i næringsmiddelindustrien, kosmetikk, bil, husholdning, energi og film. Men du kan også møte det når du lager rør og rørledningsdeler. En viktig fordel med dette materialet er dets holdbarhet, lave kostnader og enkle sveising.

HDPE

Dette er et elastisk, lett, krystalliserende materiale med en varmebestandighet (uten belastning) som varierer fra -120 til +90 grader Celsius. Egenskapene avhenger også sterkt av tettheten til det resulterende materialet. Dette resulterer i en økning i styrke, hardhet, stivhet og kjemisk motstand. Samtidig påvirker polyetylenets tykkelse negativt slagmotstanden, forlengelsen, sprekkmotstanden og permeabiliteten for damper og gasser. I tillegg er den ikke dimensjonsstabil og har en merkbar negativ effekt ved relativt små belastninger. Det bør bemerkes den virkelig høye kjemiske motstanden og utmerkede dielektriske egenskaper. Fra det negative - slik polyetylen er hardt påvirket av fett, oljer og ultrafiolett stråling. Biologisk inert, kan lett resirkuleres. Det er også muligå karakterisere og som motstandsdyktig mot stråling. Bruken av polyetylen med høy tetthet er mest vanlig i produksjonen av tekniske, mat- og landbruksfilmer. Selv om dette selvfølgelig ikke er det eneste alternativet.

Lineær polyetylen

Det er et elastisk krystalliserende materiale. Tåler temperaturer opp til 118 grader Celsius. Også en viktig fordel med dette materialet er dets motstand mot sprekker, varmebestandighet og slagstyrke. Den brukes til produksjon av pakninger, kapasiteter og beholdere. Hva tilbyr denne polyetylenen? Egenskapene til dette materialet er svært høye sammenlignet med analogen oppnådd ved lavtrykksmetoden. Derfor har den ganske gode egenskaper. Men fortsatt, som regel, kan det ikke være lik HDPE.

Hvordan kan materialet presenteres?

Så vi har allerede vurdert hovedtypene av polyetylen. I hvilken form er det skapt? De mest populære er polyetylenplater og film. Disse formene kan lages av hvilken som helst materi altetthet. Selv om det fortsatt er visse preferanser. Derfor er lavtrykkstilnærmingen mye brukt for å oppnå elastiske og tynne filmer. Bredden på det resulterende materialet når som regel 1400 millimeter, og lengden er 300 meter. Lineær polyetylen og polyetylen med høy tetthet er mer stiv, så de brukes til strukturer som ikke bør påvirkes: de samme arkene, rørene, støpte og støpte produktene osv.

Konklusjon

Og til slutt kan man ikke unngå å nevne reguleringsdokumentene som polyetylen produseres i henhold til. GOST 16338-85 er ansvarlig for produkter som er laget ved lavt trykk. Den har vært i drift siden 1985. GOST 16337-77 regulerer problemer knyttet til høytrykkspolyetylen. Den er enda eldre og dateres tilbake til 1977. Disse forskriftsdokumentene inneholder informasjon om kravene til materialene som filmer, emballasje og diverse andre produkter er laget av. Videre bør det bemerkes et bredt spekter av anvendelse av de resulterende produktene og dets artsmangfold. Så for eksempel er forsterkede polyetylenfilmer veldig vanlige. Deres særegenhet er at de, med samme tykkelse, er et kutt høyere enn vanlige produktprøver. Duker, vesker og mange andre nyttige ting er laget av de samme forsterkede polyetylenfilmene. Og egenskapene deres oppnås gjennom innføring av spesielle tråder fra naturlige eller syntetiske fibre.