2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35
Katru dienu cilvēka darbības sfērā tiek ieviesti jauni materiāli, kas iegūti mākslīgi. Viens no tiem ir augstas molekulmasas polietilēns, kas ir kļuvis par komerciālu produktu kopš 1950. gadiem, bet tikai tagad iegūst patiesu popularitāti.
Apraksts
Augstas molekulmasas polietilēns ir termoplastiska polimerizēta etilēna veids. Tās galvenā iezīme ir ļoti garas molekulārās ķēdes. Tie ir labāk uztverami un pārraida slodzes, "kompensējot" tās ar starpmolekulāru mijiedarbību.
Materiāla izskats neatšķiras no citiem plastmasas veidiem. Tas ir bez smaržas, bez garšas, nav toksisks. Tam var piešķirt jebkuru krāsu, ieviešot krāsas. Tajā pašā laikā tam ir īpašību kopums, kas to atšķir no citiem polimēriem.
Augstas molekulmasas polietilēns ir izturīgs materiāls ar lielu triecienizturību. Viņš spēj izturētievērojams stress. Tas neuzsūc mitrumu, tāpēc nesaskaras ar cilvēka ādu un šķiet slidens. Turklāt tam ir augsta nodilumizturība (vairāk nekā tēraudam) un zems berzes koeficients.
Augstmolekulāra polietilēna īpašības
Kā jau minēts, šī lielmolekulārā polimēra galvenā iezīme ir garas molekulārās ķēdes. Turklāt tie ir orientēti vienā virzienā. Tie atrodas gandrīz paralēli viens otram. Tas izskaidro materiāla izturību.
Neskatoties uz to, ka augstas molekulmasas polietilēns veido garas ķēdes, saite starp atsevišķām molekulām ir vāja. Šis skaitlis ir par kārtu mazāks nekā Kevlaram, kas ir ne mazāk izturīgs materiāls. Šī īpašība padara polimēru neizturīgu pret karstumu - tas kūst 144 grādu pēc Celsija temperatūrā.
Šis polietilēns nesatur esterus, amīnus vai hidroksilgrupas, kas padara materiālus jutīgus pret reaktīvu un smagu vidi. Pateicoties tam, viela nav pakļauta ūdenim, mitrumam, agresīviem reaģentiem, mikroorganismiem un UV stariem.
Galvenās pārstrādes metodes
Prasības, saskaņā ar kurām jāražo augstas molekulmasas polietilēns, satur GOST 16338-85. Pēc viņu domām, materiāla sintēze tiek veikta, metallocēna katalizatoriem iedarbojoties uz monomēru - etilēnu. Produktu ražošanai tiešā veidā tiek izmantoti šādi galvenie apstrādes veidi:
- Gēla vērpšana. Izejvielasajauc ar šķīdinātāju. Iegūtā masa caur caurumiem tiek iespiesta ūdenī. Iegūtie pavedieni tiek apdedzināti krāsnī, vienlaikus tos izvelkot un noņemot šķīdinātāju.
- Karstā presēšana un saķepināšana. Pulverveida masu saspiež ar lielu spēku, tādējādi iegūstot viendabīgu materiālu. Pēc tam to pakļauj termiskai apstrādei - saķepināšanai 150-200 grādu temperatūrā.
- Punžera ekstrūzija. Izejvielu izkausē līdz viendabīgai, gumijai līdzīgai masai un pēc tam izspiež caur speciālām sprauslām.
Gēla vērpšana ir visizplatītākā. Galu galā šādā veidā tiek iegūtas augstas molekulārās polietilēna šķiedras ar lielu izturību.
Militārai lietošanai
Šķiedras, kuru ražošanā tiek izmantots augstas molekulmasas polimērs, tiek plaši izmantotas, lai radītu individuālos aizsardzības līdzekļus, jo īpaši ložu necaurlaidīgas vestes. Pateicoties tādām vītņu īpašībām kā zems īpatnējais svars un augsta tecēšanas robeža (šo rādītāju attiecība ir 7-8 reizes lielāka nekā tēraudam), bruņas ir vieglas un izturīgas pret lodēm, šrapneļiem un citiem bojājošiem elementiem.
Bruņas ir izgatavotas no loksnēm, kas iegūtas, uzklājot šķiedras vienu virs otras dažādos leņķos. Pateicoties šai tehnoloģijai, parādās multiaksiāli audumi – īpašs stiklveida audumu veids, kas iztur spriedzi jebkurā virzienā. Augstas molekulmasas polietilēns tiek izmantots, lai aizsargātu rumpi, ekstremitātes. Īpašībasdaudzaksiālie audumi ļauj aizsargāt bruņumašīnas, kā arī izmantot šķiedras, lai izveidotu pret griezumiem izturīgus cimdus.
Medicīnas lietojumprogrammas
Medicīnā augstas molekulmasas polietilēnu galvenokārt izmanto, lai izveidotu gūžas locītavas un mugurkaula, ceļa locītavas implantus. Pirmo reizi šim nolūkam to izmantoja 1962. gadā. Un kopš tā laika sāka dominēt.
Plaši izmantots un modificēts materiāls - siets vai šķērssaistīts polimērs. To iegūst, lielmolekulāra polietilēna šķiedras apvalkot ar gamma kvantiem vai elektroniem, kas šuj kopā pavedienus. Pēc tam tas tiek pakļauts karstuma iedarbībai, kas samazina tā redoksspēju.
Šūšanai tiek izmantotas arī šķiedras uz šī izejmateriāla bāzes. Šo produktu ražošanas līderis ir DSM, kas apgādā medicīnas tirgu ar šuvju diegiem, ko sauc par Dyneema Purity.
Rūpnieciskai lietošanai
Lielāko pielietojumu nozarē ir atradusi augstas molekulmasas polietilēna loksne, kas tiek piegādāta ražošanas tirgum plakanos sagatavēs 2 cm biezumā. Prestige klases plastikāta logi, PVC paneļi un dažādu konfigurāciju PVC profili tiek izgatavoti uz tā pamata.
Mašīnbūvē blīvgredzenu, gultņu ražošanai, detaļu izveidei, kas darbojas hidrauliskā vai eļļas vidē, unarī pneimatiskajās iekārtās ar augstu darba spiedienu visbiežāk izmanto augstas molekulmasas polietilēnu 1000 – vienu no galvenajiem polimēru veidiem.
Ieteicams:
Augsta blīvuma zemspiediena polietilēns: raksturojums, apraksts, pielietojums
HDPE ir termoplastisks polimērs. Tas apvieno daudzas priekšrocības, kas ļauj to izmantot dažādās nozarēs. To var veiksmīgi izmantot gan plēves iepakošanai, gan sakaru cauruļu ražošanai
Lineārais polietilēns: apraksts, specifikācijas, pielietojums
Polimēri tagad tiek izmantoti gandrīz tikpat bieži kā citi materiāli, piemēram, koks, metāls vai stikls. Šāds šīs vielas sadalījums ir saistīts ar faktu, ka tās izmaksas ir diezgan zemas, bet tajā pašā laikā tai ir augsta veiktspēja. Lineārais polietilēns ir viens no šīs preču kategorijas pārstāvjiem
Duralumīns ir augstas stiprības alumīnija sakausējums ar vara, magnija un mangāna piedevām: īpašības, ražošana un pielietojums
Kas ir duralumīnijs? Kādas ir duralumīnija sakausējuma īpašības? Sakausējuma tehniskie un kvalitātes rādītāji. Dažādi izstrādājumi no šī metāla un to apjoms
"Brilliant" vīnogas: šķirnes apraksts un īpašības, augšanas pazīmes, augstas ražas noslēpumi, pieredzējušu dārznieku padomi
Neskatoties uz to, ka vīnogu šķirne "brilliant" tika izaudzēta salīdzinoši nesen, tā ir kļuvusi plaši izplatīta. To savās vasarnīcās un dārzos veiksmīgi stāda ne tikai pieredzējuši dārznieki, bet arī iesācēji, kuri iepriekš nav bijuši saistīti ar vīnogu audzēšanu
Mūsdienīgs izturīgs un augstas kvalitātes materiāls G10: apraksts, īpašības un pielietojums
Cilvēki ļoti ilgu laiku ir izmantojuši nažus kā sadzīves instrumentus. Laikam ejot un pilnveidojoties tehnoloģijām, šī rīka izveidē tika izmantotas arvien jaunas vielas. Līdz šim G10 materiāls ir kļuvis par jaunu vārdu šo lietu radīšanā
