Caracteristicile materialelor din polietilenă

December 21, 2024

Ceea ce este polietilen？ este un plastic format din polimerizarea moleculelor mici de etilenă și este omniprezent în viața modernă.

Există mulți membri ai familiei de polietilenă, fiecare cu propriile proprietăți și utilizări. Polietilena de înaltă densitate (HDPE), care este grea și dură, este un material comun utilizat la fabricarea de conducte de apă și tamburi de petrol, iar datorită rezistenței sale ridicate, este folosit și în industria militară pentru a face subtideri rezistente la glonț , care sunt eficiente pentru a rezista impactului gloanțelor și a protejării vieții.

Polietilena liniară cu densitate joasă (LLDPE) oferă un echilibru delicat de moale și rezistență și este utilizat pe scară largă la fabricarea materialelor de peliculă și ambalaje pentru a oferi flexibilitate, asigurând în același timp stabilitatea pachetului și protejând mărfurile de daune în timpul transportului și depozitării.

Polietilenul ultra-înalt molecular (UHMWPE) are o greutate moleculară foarte mare, o abraziune excelentă și o rezistență la impact și are o poziție proeminentă în domeniul materialelor plastice de inginerie de înaltă calitate. Este utilizat în mod obișnuit la fabricarea de dispozitive medicale, cum ar fi articulațiile artificiale, care pot prelungi în mod eficient durata de viață a serviciului datorită rezistenței sale bune de biocompatibilitate și abraziune; Și în protecția militară, este utilizat la fabricarea de veste rezistente la gloanțe, care pot absorbi și dispersa energia gloanțelor și oferă o protecție fiabilă pentru purtător.

Clasificarea polietilenei

Polietilena poate fi clasificată în polietilen de înaltă densitate (HDPE), polietilen de densitate mică (LDPE), polietilenă liniară cu densitate mică (LLDPE) și polietilenă moleculară ultra-înaltă (UHMWPE) conform metodei de polimerizare, greutatea moleculară și structura lanțului.

Ldpe

Proprietăți: suprafețe fără gust, nedorite, non-toxice, non-strălucitoare, particule de ceară albă lăptoasă, densitate de aproximativ 0,920 g/cm3, punct de topire 108 ℃ ~ 126 ℃. Insolubil în apă, ușor solubil în hidrocarburi și așa mai departe. Rezistent la majoritatea eroziunii acid și alcalin, absorbția mică a apei, poate menține în continuare moale la o temperatură scăzută, izolație electrică ridicată.

Procesul de producție: Există în principal două tipuri de metodă de tub de înaltă presiune și metodă de ceainic. Pentru a reduce temperatura și presiunea de reacție, procesul de metodă a tubului este utilizat în mod obișnuit în sistemul de polimerizare inițiat de inițiator de înaltă activitate la temperatură scăzută, cu etilenă de înaltă puritate ca principală materie primă, propilenă, propan etc. Ajutor de densitate, utilizarea inițiatorului de înaltă activitate la aproximativ 200 ° C până la 330 ° C, 150-300 MPa condiții pentru reacții de polimerizare. În reactorul tubular, reacția de polimerizare este efectuată cu aer, oxigen sau peroxid organic ca inițiator, iar după răcire, produsele de reacție sunt pompate, iar polimerul și etilenul nereacționat sunt separate într-un separator de înaltă presiune.

Utilizări: utilizat în principal ca film agricol, film de ambalare industrială, film farmaceutic și de ambalare alimentară, piese de utilaje, necesități zilnice, materiale de construcție, sârmă, izolare prin cablu, acoperire și hârtie sintetică.

Lldpe

Proprietăți: întrucât structura moleculară a LLDPE și LDPE sunt evident diferite, performanța este, de asemenea, diferită. În comparație cu LDPE, LLDPE are o rezistență excelentă la fisurarea stresului de mediu și la izolația electrică, la rezistența la căldură mai mare, la rezistența la impact și la rezistența la puncție. Procesul de producție: rășina LLDPE este produsă în principal folosind plante de polietilenă cu densitate completă, proces de producție reprezentativ pentru procesul inovator și procesul UNIPOL al UCC.

Utilizări: Poate fi utilizat pentru producerea de film, necesități zilnice, țeavă, sârmă și cablu, etc.

HDPE

Proprietăți: culoare naturală, particule rotunde cilindrice sau plate, particulele sunt netede și curate, dimensiunea particulelor în orice direcție trebuie să fie de 2 ~ 5 mm, fără impurități mecanice, cu termoplasticitate. Pulberea este pulbere albă, produsele calificate au voie să aibă o culoare galbenă ușoară. Insolubil, în general, solvenți la temperatura camerei, dar solubil în hidrocarburi alifatice, hidrocarburi aromatice și hidrocarburi halogenate în contact prelungit, ușor solubil în toluen, acetat de amil la 70 ℃ sau peste. Oxidarea are loc atunci când este încălzită în aer și afectată de lumina soarelui. Rezistent la eroziunea majorității acizilor și alcalinilor. Absorbția mică a apei, poate menține în continuare flexibilitate la temperaturi scăzute, izolare electrică ridicată. Procesul de producție: Două procese de producție: metoda fazei de vapori și metoda nămolului.

Utilizări: Poate fi utilizat în producția de produse de film, necesități zilnice și utilizarea industrială a diferitelor dimensiuni de containere goale, tuburi, calificare a ambalajelor și bandă de ligatură, frânghii și cabluri, plase de pescuit și fibre țesute, fire și cabluri și așa mai departe.

Uhmwpe

Polietilenul ultra-înalt molecular (UHMWPE) este un termen generic pentru polietilen cu o greutate moleculară de peste 1 milion, care este utilizat în principal în câmpuri de înaltă calitate, cum ar fi modificarea plastică, conducte, plăci de înaltă rezistență și fibre. UHMWPE este produs prin polimerizarea etilenei, iar procesul de producție este similar cu cel al HDPE de suspensie obișnuită, care folosește catalizatorul Ziegler pentru a polimeriza etilena în anumite condiții, adică polimerizarea etilenei, separarea și uscarea.

Proprietăți de polietilenă

Proprietăți generale

Rășina de polietilenă este o pulbere albă netoxică, inodorică sau particule, aspectul albului lăptos, cu o senzație de ceară, absorbție scăzută a apei, mai puțin de 0,01%. Filmul de polietilenă este transparent și scade odată cu creșterea cristalinității. Permeabilitatea apei a filmului de polietilenă este scăzută, dar permeabilitatea aerului este mare, nu este potrivită pentru ambalaje proaspete, ci pentru ambalaje rezistente la umiditate. Indicele inflamabil, de oxigen este de 17,4, fum scăzut Când arde, o cantitate mică de picături topite, flacăra este galbenă și albastru, miros de parafină. Rezistența la apă a polietilenei este bună. Suprafața produsului nu are polaritate, este dificil de legat și tipărit, este îmbunătățită prin tratamentul suprafeței. Mai multe lanțuri ramificate, astfel încât rezistența sa la fotodegradare și rezistență la oxidare să fie slabă.

Greutatea moleculară a polietilenului variază de la 10.000 la 100.000, iar cei cu o greutate moleculară de peste 100.000 sunt considerate polietilenă cu greutate moleculară ultra-înaltă (UHMWPE). Cu cât greutatea moleculară este mai mare, cu atât proprietățile sale fizice și mecanice sunt mai bune, cu atât este mai aproape de cerințele materialelor de inginerie. Cu toate acestea, cu cât greutatea moleculară este mai mare, cu atât este mai dificilă procesarea. Punctul de topire al polietilenului este de 100 ~ 130 ℃, iar rezistența sa la temperatură scăzută este excelentă. În -60 ℃ poate menține în continuare proprietăți mecanice bune, utilizarea temperaturii în 80 ~ 110 ℃.

Este insolubil în orice solvent cunoscut la temperatura camerei și poate fi dizolvat într -o cantitate mică în solvenți precum toluen, acetat de amil, tricloretilenă, etc. Peste 70 ℃.

Proprietăți chimice

Polietilena este stabilă chimic, rezistentă la acidul azotic diluat, acidul sulfuric diluat și orice concentrație de acid clorhidric, acid hidrofluoric, acid fosforic, acid formic, amoniac, amine, peroxid de hidrogen, hidroxid de sodiu, hidroxid de potasiu și alte soluții la temperatura camerei. Cu toate acestea, nu este rezistent la coroziunea acizilor oxidanți puternici, cum ar fi acidul sulfuric, acid azotic concentrat, acid cromic și amestec de acid sulfuric, care va produce o eroziune lentă a polietilenului la temperatura camerei. La 90 ~ 100 ℃, acidul sulfuric concentrat și acidul azotic concentrat vor eroda rapid polietilena, provocând distrugerea sau descompunerea acestuia. Polietilena este ușor foto-oxidată, termo-oxidată, descompusă de ozon și ușor degradată sub acțiunea razelor ultraviolete, iar negrul de carbon are un efect excelent de ecranare a luminii asupra polietilenei. Reacții precum reticularea, ruperea lanțului și formarea grupurilor nesaturate pot apărea și după expunerea la radiații.

Proprietăți mecanice

Proprietățile mecanice ale polietilenei sunt generale, rezistență scăzută la tracțiune, rezistență proastă a fluajului, rezistență la impact bun. Forța de impact LDPE> LLDPE> HDPE, alte proprietăți mecanice LDPE <lldpe <hdpe. În principal afectat de densitate, cristalinitate și masă moleculară relativă, odată cu îmbunătățirea acestor indicatori, proprietățile sale mecanice cresc. Rezistența la fisurarea stresului de mediu nu este bună, dar se îmbunătățește atunci când masa moleculară relativă crește. Rezistența la puncție este bună, LLDPE fiind cea mai bună.

Proprietăți termice

Polietilena nu are o rezistență ridicată la căldură, ceea ce îmbunătățește ca masa moleculară relativă și creșterea cristalinității. Rezistența la temperatură scăzută este bună, temperatura fragilității este, în general, până la -50 ℃ mai jos; Și odată cu creșterea masei moleculare relative, cea mai mică poate ajunge -140 ℃. Coeficientul de expansiune liniară a polietilenului este mare, până la (20-24) × 10-5/k. Conductivitatea termică este ridicată. [6] Coeficientul de expansiune termică a polietilenului este ridicat.

Proprietăți electrice

Deoarece polietilena nu are polaritate, are proprietăți electrice excelente de pierdere dielectrică scăzută și rezistență dielectrică ridicată, adică poate fi utilizată ca material izolant FM, plastic rezistent la corona și material izolant de înaltă tensiune.

Proprietăți de mediu

Polietilena este un polimer inert alcan cu o bună stabilitate chimică. La temperatura camerei, este rezistent la coroziunea soluțiilor de acid, alcalin și sare, dar nu este rezistent la agenți puternici de oxidare, cum ar fi fumul acidului sulfuric, acidul azotic concentrat și acidul cromic. Polietilena este insolubilă, în general, solvenți sub 60 ℃, dar cu hidrocarburi alifatice, hidrocarburi aromatice, hidrocarburi halogenate și alte contacte pe termen lung vor fi dizolvate sau crăpate. După ce temperatura depășește 70 ℃, acesta poate fi dizolvat în cantitate mică în toluen, acetat de amil, tricloretilenă, terepentină, ulei mineral și parafină. [6]

Deoarece moleculele de polietilenă conțin o cantitate mică de legături duble și legături eterice, lumina soarelui și ploaia vor provoca îmbătrânirea și trebuie să adauge antioxidanți și stabilizatori ușori pentru a se îmbunătăți.

Există o serie de factori cheie în spatele faptului că polietilena iese în evidență din mulțime și este favorita dintre toate părțile.

Se remarcă pentru proprietățile sale excelente de procesare. Prin procesul de modelare a loviturilor, polietilena este capabilă să creeze o varietate de containere, sticlele de plastic fiind un produs comun. În timpul modelării loviturilor, materialul de polietilenă este înmuiat de căldură și modelat de aer comprimat într -un recipient gol care răspunde nevoilor de ambalare ale articolelor lichide și granulare. În modelarea prin injecție, polietilena poate fi modelată în obiecte complexe, cum ar fi jucăriile din plastic.

Poate fi procesat în piese de jucărie fin structurate și în formă unică, indiferent dacă sunt figuri sau blocuri de construcție și modelate cu precizie. Procesul de extrudare are o importanță deosebită în producerea de conducte și profiluri. Țevile de plastic sunt utilizate pe scară largă în furnizarea de apă și drenarea și irigarea agricolă, în timp ce profilurile sunt utilizate pentru construirea componentelor, cum ar fi ramele ușilor și ferestrelor. Adaptabilitatea versatilă de procesare face o potrivire bună cu multe procese de producție industrială, îndeplinind cerințele de modelare a materialelor din diverse industrii și oferind un sprijin puternic pentru fabricarea produselor.

Stabilitatea chimică a polietilenei nu trebuie subestimată. În câmpul chimic, conducta pentru transportul lichidelor corozive este adesea confecționată din polietilenă. Poate rezista la eroziunea acidului și alcalinilor și a altor substanțe chimice, a acidului puternic și a soluției alcaline în fluxul de țeavă, structura conductei este încă intactă, poate fi o stabilitate pe termen lung pentru a finaliza sarcina de transport, pentru a preveni scurgerea coroziunii conductei. În ambalajele alimentare, stabilitatea polietilenului poate evita reacțiile chimice cu alimentele. Atunci când este transformat în pungi de ambalare alimentară, filmare și alte materiale de ambalare, acesta poate izola eficient lumea exterioară de alimente, poate preveni contaminarea și deteriorarea, poate proteja siguranța alimentelor și poate asigura consumatorii de alimente ambalate.

Costul de polietilenă este relativ scăzut, avantajul este semnificativ. Materiile prime provin dintr -o gamă largă de surse și pot fi produse la scară largă la prețuri competitive. De la fabricarea de aparate de unică folosință în domeniul medical de înaltă calitate până la produsele din plastic pentru consum zilnic; De la producerea de piese și componente pentru fabricarea industrială până la aplicarea de filme din plastic și conducte de irigare pentru producția agricolă, polietilena este peste tot. Se parcurge prin toate nivelurile societății moderne, punând bazele materiale pentru multe industrii, promovând progrese în fabricarea produselor și inovația tehnologică și facilitarea dezvoltării socio-economice stabile și a prosperității susținute.