Polietilēns - kas tas ir? Polietilēna uzklāšana

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Kas ir polietilēns? Kādas ir tās īpašības? Kā tiek ražots polietilēns? Šie ir ļoti interesanti jautājumi, kas noteikti tiks apskatīti šajā rakstā.

Vispārīga informācija

Polietilēns ir ķīmiska viela, kas ir oglekļa atomu ķēde, un katrai no tām ir pievienotas divas ūdeņraža molekulas. Neskatoties uz viena un tā paša sastāva klātbūtni, joprojām ir divas modifikācijas. Tie atšķiras pēc to struktūras un attiecīgi īpašībām. Pirmā ir lineāra ķēde, kurā polimerizācijas pakāpe pārsniedz piecu tūkstošu skaitli. Otrā struktūra ir 4-6 oglekļa atomu atzars, kas ir pievienoti galvenajai ķēdei patvaļīgā veidā. Kā vispārīgi iegūst lineāro polietilēnu? Tas tiek panākts, izmantojot īpašus katalizatorus, kas ietekmē poliolefīnus mērenā temperatūrā (līdz 150 grādiem pēc Celsija) un spiedienā (līdz 20 atmosfērām). Bet ko viņš pārstāv? Mēs zinām tā ķīmiskās īpašības, bet kādas ir tā fizikālās īpašības?

Kas tas ir?

Polietilēns ir termoplastisks polimērs, kurā notiek kristalizācijas processtiek veikta temperatūrā, kas zemāka par mīnus 60 grādiem pēc Celsija. Tas nav caurspīdīgs biezā kārtā, nav samitrināts ar ūdeni, organiskie šķīdinātāji istabas temperatūrā to neietekmē. Ja temperatūra pārsniedz plus 80 grādus pēc Celsija, tad vispirms notiek pietūkums un pēc tam sadalīšanās aromātiskajos ogļūdeņražos un halogēna atvasinājumos. Polietilēns ir viela, kas veiksmīgi iztur skābju, sāļu un sārmu šķīdumu negatīvo ietekmi. Bet, ja temperatūra pārsniedz 60 grādus pēc Celsija, tad slāpekļskābe un sērskābe to var ātri iznīcināt. Polietilēna izstrādājumu līmēšanai tos var apstrādāt ar oksidētājiem, kam seko nepieciešamo vielu uzklāšana.

Kā tiek ražots polietilēns?

Izmantojiet:

• Augsta spiediena (zema blīvuma) metode. Polietilēns tiek radīts augstā spiedienā, kas ir diapazonā no 1000 līdz 3000 atmosfērām 180 grādu temperatūrā pēc Celsija. Skābeklis darbojas kā iniciators.
• Zema spiediena (augsta blīvuma) metode. Šajā gadījumā polietilēnu rada vismaz piecu atmosfēru spiedienā un 80 grādu temperatūrā pēc Celsija, izmantojot organisko šķīdinātāju un Ziegler-Natta katalizatorus.
• Un ir atsevišķs lineārā polietilēna ražošanas cikls, kas tika minēts iepriekš. Tas ir starpposms starp otro un pirmo punktu.

Ņemiet vērā, ka šīs nav vienīgās izmantotās tehnoloģijas. Tātad,Diezgan izplatīta ir arī metalocēna katalizatoru izmantošana. Šīs tehnoloģijas nozīme ir tāda, ka ar to tiek sasniegta ievērojama polimēra masa, vienlaikus palielinot izstrādājuma izturību. Atkarībā no tā, kāda struktūra un īpašības ir nepieciešamas, izmantojot vienu monomēru, tiek izvēlēta iegūšanas metode. To var ietekmēt arī kušanas temperatūras, stiprības, cietības un blīvuma prasības.

Kāpēc ir tik liela atšķirība?

Galvenais īpašību atšķirību iemesls ir makromolekulu sazarošanās. Tātad, jo lielāks tas ir, jo mazāka ir polimēra kristāliskums un lielāka elastība. Kāpēc tas ir svarīgi? Fakts ir tāds, ka polietilēna mehāniskās īpašības aug kopā ar tā blīvumu un molekulmasu. Apskatīsim nelielu piemēru. Polietilēna loksnei ir ievērojama stingrība un necaurredzamība. Bet, ja tiek izmantota zema blīvuma metode, iegūtajam materiālam būs salīdzinoši laba elastība un relatīvā redzamība caur to. Kāpēc ir tik plašs produktu klāsts? dažādu darbības apstākļu dēļ. Tātad polietilēns labi tiek galā ar trieciena slodzēm. Tas labi pacieš arī salu. Šī materiāla darba temperatūras diapazons ir no -70 līdz +60 pēc Celsija. Lai gan atsevišķi zīmoli ir pielāgoti nedaudz atšķirīgam gradientam - no -120 līdz +100. To ietekmē polietilēna blīvums un tā struktūra molekulārā līmenī.

Materiāla specifika

Jāatzīmē viens būtisks trūkums – polietilēna straujā novecošanās. Bet tas ir labojams. Kalpošanas ilgums tiek palielināts, pateicoties īpašām antioksidantu piedevām, kas var būt ogle, fenoli vai amīni. Jāņem vērā arī tas, ka zema blīvuma materiāls ir viskozāks, tāpēc to var vieglāk pārstrādāt produktos. Nemaz nerunājot par elektriskām īpašībām. Polietilēns, pateicoties tam, ka tas ir nepolārs polimērs, ir augstas kvalitātes augstfrekvences dielektrisks. Līdz ar to caurlaidība un zudumu tangensa maz mainās no mitruma, temperatūras (diapazonā no -80 līdz +100) un elektriskā lauka frekvences izmaiņām. Šeit jāatzīmē viena iezīme. Tātad, ja polietilēnā ir katalizatora atliekas, tas veicina dielektrisko zudumu tangensas palielināšanos, kas izraisa zināmu izolācijas īpašību pasliktināšanos. Nu, tagad esam apsvēruši kopējo situāciju. Tagad precizēsim.

Kas ir LDPE?

Šis ir elastīgs, viegls, kristalizējošs materiāls ar karstumizturību no -80 līdz +100 grādiem pēc Celsija. Ir spīdīga virsma. Stiklojuma pāreja sākas no -20. Un kušana ir diapazonā no 120-135. To raksturo laba triecienizturība un karstumizturība. Polietilēna blīvums būtiski ietekmē iegūtās īpašības. Līdz ar to palielinās izturība, stingrība, cietība un ķīmiskā izturība. Bet tajā pašā laikā samazinās tendence stiept un caurlaidība.tvaikiem un gāzēm. Nevar neievērot šļūde, kas tiek novērota ilgstošas slodzes laikā. Šāds polietilēns ir bioloģiski inerts un to var viegli pārstrādāt. Kas ir ļoti noderīgi mūsdienu apstākļos. Runājot par polietilēna izmantošanu, jāatzīmē, ka to izmanto iepakojumu un taru ražošanai. Tātad aptuveni trešdaļa no saražotās produkcijas tiek izmantota pūšamformēšanas konteineru ražošanai, ko izmanto pārtikas rūpniecībā, kosmētikā, autobūvē, mājsaimniecībā, enerģētikā un plēvēs. Bet jūs varat to satikt arī, veidojot caurules un cauruļvadu daļas. Svarīga šī materiāla priekšrocība ir tā izturība, zemās izmaksas un viegla metināšana.

HDPE

Šis ir elastīgs, viegls, kristalizējošs materiāls ar karstumizturību (bez slodzes) no -120 līdz +90 grādiem pēc Celsija. Īpašības ir ļoti atkarīgas arī no iegūtā materiāla blīvuma. Tā rezultātā palielinās izturība, cietība, stingrība un ķīmiskā izturība. Tajā pašā laikā polietilēna biezums negatīvi ietekmē triecienizturību, pagarinājumu, izturību pret plaisām un tvaiku un gāzu caurlaidību. Turklāt tas nav izmēru stabils un tam ir ievērojama negatīva ietekme pie salīdzinoši mazām slodzēm. Jāatzīmē patiešām augstā ķīmiskā izturība un izcilās dielektriskās īpašības. No negatīvā - šādu polietilēnu slikti ietekmē tauki, eļļas un ultravioletais starojums. Bioloģiski inerta, viegli pārstrādājama. Tas ir arī iespējamsraksturot un kā izturīgu pret starojumu. Augsta blīvuma polietilēna izmantošana visbiežāk tiek izmantota tehnisko, pārtikas un lauksaimniecības plēvju izveidē. Lai gan, protams, šī nav vienīgā iespēja.

Lineārais polietilēns

Tas ir elastīgs kristalizējošs materiāls. Var izturēt temperatūru līdz 118 grādiem pēc Celsija. Svarīga šī materiāla priekšrocība ir arī tā izturība pret plaisāšanu, karstumizturība un triecienizturība. To izmanto iepakojumu, ietilpību un konteineru ražošanā. Ko šis polietilēns piedāvā? Šī materiāla īpašības ir ļoti augstas, salīdzinot ar analogu, kas iegūts ar zema spiediena metodi. Tāpēc tam ir diezgan labas īpašības. Bet tomēr, kā likums, tas nevar būt vienāds ar HDPE.

Kā var pasniegt materiālu?

Tātad, mēs jau esam apsvēruši galvenos polietilēna veidus. Kādā formā tas ir izveidots? Populārākās ir polietilēna loksnes un plēve. Šīs veidnes var izgatavot no jebkura blīvuma materiāla. Lai gan joprojām ir noteiktas preferences. Tādējādi zema spiediena pieeja tiek plaši izmantota, lai iegūtu elastīgas un plānas plēves. Iegūtā materiāla platums, kā likums, sasniedz 1400 milimetrus, un garums ir 300 metri. Lineārais un augsta blīvuma polietilēns ir stingrāks, tāpēc tos izmanto konstrukcijām, kuras nevajadzētu ietekmēt: vienas un tās pašas loksnes, caurules, veidņi un izstrādājumi utt.

Secinājums

Un visbeidzot nevar nepieminēt normatīvos dokumentus, pēc kuriem tiek ražots polietilēns. GOST 16338-85 ir atbildīgs par produktiem, kas tiek radīti zemā spiedienā. Tas darbojas kopš 1985. gada. GOST 16337-77 regulē jautājumus, kas saistīti ar augstspiediena polietilēnu. Tas ir vēl senāks un datēts ar 1977. gadu. Šie normatīvie dokumenti satur informāciju par prasībām materiāliem, no kuriem tiek izgatavotas plēves, iepakojums un dažādi citi izstrādājumi. Turklāt jāatzīmē iegūto produktu plašais pielietojuma klāsts un to sugu daudzveidība. Tātad, piemēram, pastiprinātas polietilēna plēves ir ļoti izplatītas. To īpatnība ir tāda, ka ar tādu pašu biezumu tie pēc īpašībām ir labāki nekā parastie izstrādājumu paraugi. No tām pašām pastiprinātām polietilēna plēvēm tiek izgatavoti galdauti, somas un daudzas citas noderīgas lietas. Un to īpašības tiek iegūtas, ieviešot īpašus pavedienus no dabīgām vai sintētiskām šķiedrām.