Polyethylen - hvad er det? Påføring af polyethylen

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Hvad er polyethylen? Hvad er dens egenskaber? Hvordan fremstilles polyethylen? Dette er meget interessante spørgsmål, som helt sikkert vil blive behandlet i denne artikel.

Generelle oplysninger

Polyethylen er et kemisk stof, der er en kæde af kulstofatomer, som hver har to brintmolekyler knyttet til sig. På trods af tilstedeværelsen af den samme sammensætning er der stadig to modifikationer. De adskiller sig i deres struktur og følgelig egenskaber. Den første er en lineær kæde, hvor polymerisationsgraden overstiger tallet på fem tusinde. Den anden struktur er en gren af 4-6 carbonatomer, der er knyttet til hovedkæden på en vilkårlig måde. Hvordan opnås lineær polyethylen generelt? Dette opnås ved brug af specielle katalysatorer, der påvirker polyolefiner ved moderat temperatur (op til 150 grader Celsius) og tryk (op til 20 atmosfærer). Men hvad repræsenterer han? Vi kender dets kemiske egenskaber, men hvad er dets fysiske egenskaber?

Hvad er det?

Polyethylen er en termoplastisk polymer, hvori krystallisationsprocessenudføres ved temperaturer under minus 60 grader celsius. Det er ikke gennemsigtigt i et tykt lag, fugtes ikke af vand, organiske opløsningsmidler ved stuetemperatur påvirker det ikke. Hvis temperaturen overstiger plus 80 grader Celsius, sker der først hævelse og derefter nedbrydning til aromatiske kulbrinter og halogenderivater. Polyethylen er et stof, der med succes modstår de negative virkninger af opløsninger af syrer, s alte og alkalier. Men hvis temperaturen overstiger 60 grader Celsius, så kan salpeter- og svovlsyrer hurtigt ødelægge det. Til limning af polyethylenprodukter kan de behandles med oxidationsmidler, efterfulgt af påføring af de nødvendige stoffer.

Hvordan fremstilles polyethylen?

Brug til dette:

• Højtryksmetode (lav massefylde). Polyethylen skabes ved højt tryk, som ligger i området fra 1.000 til 3.000 atmosfærer ved en temperatur på 180 grader Celsius. Oxygen fungerer som en igangsætter.
• Lavtryksmetode (høj tæthed). I dette tilfælde dannes polyethylen ved et tryk på mindst fem atmosfærer og en temperatur på 80 grader Celsius ved hjælp af et organisk opløsningsmiddel og Ziegler-Natta-katalysatorer.
• Og der er en separat produktionscyklus af lineær polyethylen, som blev nævnt ovenfor. Den ligger mellem det andet og første punkt.

Bemærk, at disse ikke er de eneste teknologier, der bruges. Så,Anvendelsen af metallocenkatalysatorer er også ret almindelig. Betydningen af denne teknologi ligger i det faktum, at der gennem den opnås en betydelig masse af polymer, samtidig med at produktets styrke øges. Afhængigt af hvilken struktur og egenskaber, der er nødvendige ved anvendelse af én monomer, sker valget af metode til opnåelse. Det kan også blive påvirket af krav til smeltetemperatur, styrke, hårdhed og tæthed.

Hvorfor er der så stor en forskel?

Hovedårsagen til forskellen i egenskaber er forgrening af makromolekyler. Så jo større den er, jo mindre krystallinitet og jo højere elasticitet af polymeren. Hvorfor er det vigtigt? Faktum er, at polyethylens mekaniske egenskaber vokser sammen med dens tæthed og molekylvægt. Lad os se på et lille eksempel. Polyethylenplade har betydelig stivhed og uigennemsigtighed. Men hvis en metode med lav densitet anvendes, vil det resulterende materiale have relativt god fleksibilitet og relativ synlighed igennem det. Hvorfor er der så mange forskellige produkter? på grund af forskellige driftsforhold. Så polyethylen klarer sig godt med stødbelastninger. Den tåler også frost godt. Driftstemperaturområdet for dette materiale er fra -70 til +60 Celsius. Selvom individuelle mærker er tilpasset til en lidt anderledes gradient - fra -120 til +100. Dette påvirkes af densiteten af polyethylen og dets struktur på molekylært niveau.

Materialespecifikationer

Det skal bemærkes en væsentlig ulempe - den hurtige ældning af polyethylen. Men dette kan ordnes. En forøgelse af levetiden opnås takket være specielle antioxidantadditiver, som kan være kønrøg, phenoler eller aminer. Det skal også bemærkes, at materialet med lav densitet er mere viskøst, så det lettere kan forarbejdes til produkter. For ikke at nævne de elektriske egenskaber. Polyethylen, på grund af det faktum, at det er en ikke-polær polymer, er et højfrekvent dielektrikum af høj kvalitet. På grund af dette ændres permeabiliteten og tabstangensen lidt fra ændringer i fugtighed, temperatur (i området fra -80 til +100) og frekvensen af det elektriske felt. En funktion skal bemærkes her. Så hvis der er katalysatorrester i polyethylen, så bidrager dette til en stigning i den dielektriske tabstangent, hvilket fører til en vis forringelse af de isolerende egenskaber. Nå, nu har vi overvejet den generelle situation. Lad os nu blive konkrete.

Hvad er LDPE?

Dette er et elastisk, letvægts, krystalliserende materiale med en varmebestandighed fra -80 til +100 grader Celsius. Har en skinnende overflade. Glasovergangen starter ved -20. Og smeltningen er i området 120-135. Det er kendetegnet ved god slagstyrke og varmebestandighed. Densiteten af polyethylen påvirker de opnåede egenskaber væsentligt. Så sammen med det øges styrke, stivhed, hårdhed og kemisk resistens. Men samtidig falder tendensen til at strække og permeabiliteten.for dampe og gasser. Det er umuligt ikke at bemærke krybningen, der observeres under længere belastning. Sådan polyethylen er biologisk inert og kan let genbruges. Hvilket er meget nyttigt under moderne forhold. Når vi taler om brugen af polyethylen, skal det bemærkes, at det bruges til fremstilling af emballage og beholdere. Så omkring en tredjedel af produktionen går til at skabe blæsestøbningsbeholdere, der bruges i fødevareindustrien, kosmetik, bilindustrien, husholdning, energi og film. Men du kan også møde det, når du laver rør og rørledningsdele. En vigtig fordel ved dette materiale er dets holdbarhed, lave omkostninger og lette svejsning.

HDPE

Dette er et elastisk, letvægts, krystalliserende materiale med en varmebestandighed (uden belastning) fra -120 til +90 grader Celsius. Egenskaberne afhænger også stærkt af densiteten af det resulterende materiale. Dette resulterer i en stigning i styrke, hårdhed, stivhed og kemikalieresistens. Samtidig påvirker polyethylenets tykkelse negativt slagfastheden, forlængelsen, revnemodstanden og permeabiliteten for dampe og gasser. Derudover er den ikke formstabil og har en mærkbar negativ effekt ved relativt små belastninger. Det skal bemærkes den virkelig høje kemiske modstand og fremragende dielektriske egenskaber. Fra det negative - sådan polyethylen er hårdt påvirket af fedtstoffer, olier og ultraviolet stråling. Biologisk inert, kan let genbruges. Det er også muligtat karakterisere og som modstandsdygtig over for stråling. Brugen af polyethylen med høj densitet er mest almindelig ved fremstilling af tekniske film, fødevare- og landbrugsfilm. Selvom dette selvfølgelig ikke er den eneste mulighed.

Lineær polyethylen

Det er et elastisk krystalliserende materiale. Kan modstå temperaturer op til 118 grader Celsius. Også en vigtig fordel ved dette materiale er dets modstandsdygtighed over for revner, varmebestandighed og slagstyrke. Det anvendes til produktion af emballager, kapaciteter og beholdere. Hvad tilbyder denne polyethylen? Egenskaberne af dette materiale er meget høje i sammenligning med analogen opnået ved lavtryksmetoden. Derfor har den ganske gode egenskaber. Men stadig kan det som regel ikke være lig med HDPE.

Hvordan kan materialet præsenteres?

Så vi har allerede overvejet hovedtyperne af polyethylen. I hvilken form er det skabt? De mest populære er polyethylenplader og film. Disse forme kan laves af enhver materialetæthed. Selvom der stadig er visse præferencer. Således er lavtryksmetoden meget brugt til at opnå elastiske og tynde film. Bredden af det resulterende materiale når som regel 1400 millimeter, og længden er 300 meter. Lineær polyethylen og højdensitetspolyethylen er mere stiv, så de bruges til strukturer, der ikke bør påvirkes: de samme plader, rør, støbte og støbte produkter osv.

Konklusion

Og endelig kan man ikke undlade at nævne de regulatoriske dokumenter, ifølge hvilke polyethylen fremstilles. GOST 16338-85 er ansvarlig for produkter, der er skabt ved lavt tryk. Det har været i drift siden 1985. GOST 16337-77 regulerer spørgsmål relateret til højtrykspolyethylen. Den er endnu ældre og går tilbage til 1977. Disse reguleringsdokumenter indeholder oplysninger om kravene til de materialer, som film, emballage og diverse andre produkter er fremstillet af. Desuden skal det bemærkes en bred vifte af anvendelse af de resulterende produkter og dens artsdiversitet. Så for eksempel er forstærkede polyethylenfilm meget almindelige. Deres ejendommelighed er, at de med samme tykkelse er et snit over deres egenskaber end almindelige produktprøver. Duge, tasker og mange andre nyttige ting er lavet af de samme forstærkede polyethylenfilm. Og deres egenskaber opnås gennem introduktionen af specielle tråde fra naturlige eller syntetiske fibre.