Polietilen - šta je to? Primjena polietilena

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Šta je polietilen? Koje su njegove karakteristike? Kako se proizvodi polietilen? Ovo su vrlo zanimljiva pitanja koja će svakako biti obrađena u ovom članku.

Opće informacije

Polietilen je hemijska supstanca koja je lanac atoma ugljenika, od kojih svaki ima dva molekula vodonika vezana za njega. Unatoč prisutnosti istog sastava, još uvijek postoje dvije modifikacije. Razlikuju se po svojoj strukturi i, shodno tome, svojstvima. Prvi je linearni lanac u kojem stepen polimerizacije prelazi brojku od pet hiljada. Druga struktura je grana od 4-6 atoma ugljika koji su vezani za glavni lanac na proizvoljan način. Kako se općenito dobiva linearni polietilen? To se postiže upotrebom posebnih katalizatora koji djeluju na poliolefine pri umjerenoj temperaturi (do 150 stepeni Celzijusa) i pritisku (do 20 atmosfera). Ali šta on predstavlja? Znamo njegova hemijska svojstva, ali koja su fizička svojstva?

Šta je to?

Polietilen je termoplastični polimer u kojem je proces kristalizacijeizvode se na temperaturama ispod minus 60 stepeni Celzijusa. Nije providan u debelom sloju, ne vlaži se vodom, organski rastvarači na sobnoj temperaturi ne utiču na njega. Ako temperatura pređe plus 80 stepeni Celzijusa, tada prvo dolazi do bubrenja, a zatim razlaganja na aromatične ugljovodonike i derivate halogena. Polietilen je tvar koja se uspješno odupire negativnim efektima rastvora kiselina, soli i lužina. Ali ako temperatura prijeđe 60 stepeni Celzijusa, azotna i sumporna kiselina ga mogu brzo uništiti. Za lijepljenje polietilenskih proizvoda mogu se tretirati oksidirajućim sredstvima, nakon čega slijedi nanošenje potrebnih supstanci.

Kako se proizvodi polietilen?

Koristite za ovo:

• Metoda visokog pritiska (niske gustine). Polietilen se stvara pod visokim pritiskom, koji je u rasponu od 1.000 do 3.000 atmosfera na temperaturi od 180 stepeni Celzijusa. Kiseonik djeluje kao inicijator.
• Metoda niskog pritiska (visoke gustine). U ovom slučaju, polietilen se stvara pri pritisku od najmanje pet atmosfera i temperaturi od 80 stepeni Celzijusa upotrebom organskog rastvarača i Ziegler-Natta katalizatora.
• I postoji poseban ciklus proizvodnje linearnog polietilena, koji je gore spomenut. To je između druge i prve tačke.

Imajte na umu da ovo nisu jedine tehnologije koje se koriste. dakle,Upotreba metalocenskih katalizatora je također prilično česta. Smisao ove tehnologije leži u činjenici da se njome postiže značajna masa polimera, uz povećanje čvrstoće proizvoda. U zavisnosti od toga koja je struktura i svojstva potrebna kada se koristi jedan monomer, dolazi do izbora metode dobijanja. Na njega također mogu utjecati temperatura topljenja, čvrstoća, tvrdoća i zahtjevi za gustinom.

Zašto postoji tako velika razlika?

Glavni razlog za razliku u svojstvima je grananje makromolekula. Dakle, što je veći, to je manja kristalnost i veća je elastičnost polimera. Zašto je to važno? Činjenica je da mehanička svojstva polietilena rastu zajedno s njegovom gustoćom i molekulskom težinom. Pogledajmo mali primjer. Polietilenska ploča ima značajnu krutost i neprozirnost. Ali ako se koristi metoda niske gustoće, onda će rezultirajući materijal imati relativno dobru fleksibilnost i relativnu vidljivost kroz njega. Zašto postoji tako širok izbor proizvoda? zbog različitih uslova rada. Dakle, polietilen se dobro nosi sa udarnim opterećenjima. Takođe dobro podnosi mraz. Raspon radne temperature ovog materijala je od -70 do +60 Celzijusa. Iako su pojedine marke prilagođene za nešto drugačiji gradijent - od -120 do +100. Na to utiče gustina polietilena i njegova struktura na molekularnom nivou.

Specifičnosti materijala

Treba napomenuti jedan značajan nedostatak - brzo starenje polietilena. Ali ovo je popravljivo. Produženje vijeka trajanja postiže se zahvaljujući posebnim antioksidativnim aditivima, koji mogu biti čađa, fenoli ili amini. Također treba napomenuti da je materijal male gustine viskozniji, pa se može lakše preraditi u proizvode. Da ne spominjemo električna svojstva. Polietilen je, zbog činjenice da je nepolarni polimer, visokokvalitetni visokofrekventni dielektrik. Zbog toga se propusnost i tangenta gubitka malo mijenjaju od promjena vlažnosti, temperature (u rasponu od -80 do +100) i frekvencije električnog polja. Ovdje treba napomenuti jednu osobinu. Dakle, ako u polietilenu postoje ostaci katalizatora, onda to doprinosi povećanju tangenta dielektričnog gubitka, što dovodi do određenog pogoršanja izolacijskih svojstava. Pa, sada smo razmotrili opštu situaciju. Sada da budemo konkretni.

Šta je LDPE?

Ovo je elastičan, lagan, kristalizirajući materijal sa otpornošću na toplinu u rasponu od -80 do +100 stepeni Celzijusa. Ima sjajnu površinu. Staklena tranzicija počinje na -20. A topljenje je u rasponu od 120-135. Odlikuje se dobrom otpornošću na udarce i toplotom. Gustoća polietilena značajno utječe na dobivena svojstva. Dakle, zajedno s njim povećavaju se snaga, krutost, tvrdoća i hemijska otpornost. Ali u isto vrijeme, sklonost rastezanju i propusnost se smanjuje.za pare i gasove. Nemoguće je ne primijetiti puzanje koje se uočava tokom dužeg opterećenja. Takav polietilen je biološki inertan i može se lako reciklirati. Što je veoma korisno u savremenim uslovima. Govoreći o upotrebi polietilena, treba napomenuti da se koristi za proizvodnju ambalaže i kontejnera. Dakle, oko trećine proizvodnje odlazi na izradu posuda za duvanje koje se koriste u prehrambenoj industriji, kozmetici, automobilskoj industriji, domaćinstvu, energetici i filmovima. Ali možete ga susresti i pri izradi cijevi i dijelova cjevovoda. Važna prednost ovog materijala je njegova izdržljivost, niska cijena i lakoća zavarivanja.

HDPE

Ovo je elastičan, lagan, kristalizirajući materijal sa otpornošću na toplinu (bez opterećenja) u rasponu od -120 do +90 stepeni Celzijusa. Svojstva također jako zavise od gustoće rezultirajućeg materijala. To rezultira povećanjem čvrstoće, tvrdoće, krutosti i hemijske otpornosti. Istovremeno, debljina polietilena negativno utječe na otpornost na udar, istezanje, otpornost na pucanje i propusnost za pare i plinove. Osim toga, nije dimenzijski stabilan i ima primjetan negativan učinak pri relativno malim opterećenjima. Treba napomenuti zaista visoku hemijsku otpornost i odlične dielektrične karakteristike. Od negativnog - na takav polietilen loše utječu masti, ulja i ultraljubičasto zračenje. Biološki inertan, može se lako reciklirati. Također je mogućekarakterizirati i kao otporan na zračenje. Upotreba polietilena visoke gustine najčešća je u izradi tehničkih, prehrambenih i poljoprivrednih filmova. Iako, naravno, ovo nije jedina opcija.

Linearni polietilen

To je elastičan kristalizirajući materijal. Može izdržati temperature do 118 stepeni Celzijusa. Također važna prednost ovog materijala je njegova otpornost na pucanje, otpornost na toplinu i udarnu čvrstoću. Primjenjuje se u proizvodnji ambalaže, kapaciteta i kontejnera. Šta nudi ovaj polietilen? Karakteristike ovog materijala su veoma visoke u poređenju sa analogom dobijenim metodom niskog pritiska. Stoga ima prilično dobra svojstva. Ali ipak, po pravilu, ne može biti jednak HDPE-u.

Kako se materijal može predstaviti?

Dakle, već smo razmotrili glavne vrste polietilena. U kom obliku nastaje? Najpopularniji su polietilenski lim i film. Ovi kalupi se mogu napraviti od bilo koje gustine materijala. Iako još uvijek postoje određene preferencije. Stoga se pristup niskog pritiska široko koristi za dobivanje elastičnih i tankih filmova. Širina dobivenog materijala u pravilu doseže 1400 milimetara, a dužina 300 metara. Linearni polietilen i polietilen visoke gustine su čvršći, pa se koriste za konstrukcije na koje ne treba utjecati: iste ploče, cijevi, lijevani i lijevani proizvodi, itd.

Zaključak

I na kraju, ne možemo ne spomenuti regulatorne dokumente, prema kojima se proizvodi polietilen. GOST 16338-85 odgovoran je za proizvode koji se stvaraju pod niskim pritiskom. Posluje od 1985. godine. GOST 16337-77 reguliše pitanja vezana za polietilen visokog pritiska. Još je stariji i datira iz 1977. godine. Ovi regulatorni dokumenti sadrže informacije o zahtjevima za materijale od kojih se izrađuju folije, ambalaža i razni drugi proizvodi. Osim toga, treba napomenuti široku primjenu dobivenih proizvoda i njegovu raznolikost vrsta. Tako su, na primjer, ojačane polietilenske folije vrlo česte. Njihova posebnost je u tome što su, sa istom debljinom, po svojim svojstvima malo iznad običnih uzoraka proizvoda. Stolnjaci, torbe i mnoge druge korisne stvari napravljene su od istih ojačanih polietilenskih folija. A njihova svojstva se dobijaju uvođenjem posebnih niti od prirodnih ili sintetičkih vlakana.