Полиэтилен низкого давления – что это такое, преимущества и особенности, разновидности, область применения

Содержание

Полиэтилен и его свойства

Полиэтилен является в настоящее время наиболее распространенной базовой смолой, используемой в производстве термопластичных древесно-полимрных композиционных материалов. Применяется как в первичной, так и во вторичной формах (использованные пленки, бутылки, одноразовая посуда, игрушки и пр.).

Полиэтилен относится к классу полиолефиновых соединений. Полиэтилен широко применяются в промышленности для изготовления большого ассортимента изделий и материалов: мягких и жестких пленок и пластин, кабелей и проводов, труб, тары и упаковки, конструкционно - строительных материалов, изделий бытового назначения, мебели и мебельной фурнитуры и т.д. Он производится на крупнотоннажных химических производствах и поставляется под многочисленными фирменными названиями (торговыми марками).

Полиэтилен является высокомолекулярным соединением, состоящим из длинных цепей с ответвлениями различной длины. Его молекулярная масса колеблется от 20 тыс. до 3 млн. в зависимости от способа получения.

Химическая формула полиэтилена -(Ch3CHR) n-

Структура молекулы полиэтилена показана на схеме.

Степень разветвления и размер боковых цепей влияют на конечные свойства полиэтилена.

Полиэтилен производится двумя принципиальными способами (двух видов):

  • Полиэтилен низкой плотности ( 910 - 925 кг/м3) - LDPE , PE-LD (low density) изготавливается при высоком давлении. Поэтому его часто называют полиэтиленом высокого давления - ПЭВД.
  • Полиэтилен высокой плотности, также называемый полиэтиленом низкого давления - ПЭНД ( 941 - 965 кг/м3) - HDPE , PE-HD (high density). Он обладает принципиально более высокой прочностью и жесткостью, но несколько меньшей ударной вязкостью.

Полиэтилен низкой плотности получается путем радикальной полимеризации под давлением 120-150 МПа в присутствии кислорода или пероксидов и обладает большим количеством длинных ответвлений в полимерной цепи. Полиэтилен высокой плотности получается в процессах каталитической полимеризации и обладает линейной структурой с низким содержанием коротких боковых ответвлений

Иногда изготавливается полиэтилен средней плотности (MDPE) -926 - 940 кг/м3.

Полиэтилен относится к классу полукристаллических соединений. При экструзии или литье в ходе охлаждения расплава длинные молекулы полимера начинают ориентироваться друг относительно друга, образуя небольшие кристаллиты, разделенные аморфными участками. Эти кристаллические участки образуют надмолекулярные структуры - сферолиты. Чем ниже длина цепей полимера и чем ниже степень разветвленности молекул и длина боковых цепей, тем более полно проходит кристаллизация. Чем выше степень кристаллизации полиэтилена, тем выше его плотность. Так, в полиэтилене высокой плотности , обладающем средней молекулярной массой и линейными молекулами с малым количеством коротких ответвлений, степень кристаллизации достигает 60-80%. С увеличением молекулярной массы степень кристаллизации уменьшается до 50-60% и, как следствие, уменьшается плотность полимера; такой полиэтилен характеризуется как полиэтилен средней плотности. У полиэтилена низкой плотности наличие большого количества длинных боковых цепей затрудняет образование кристаллитов и позволяет достичь степени кристаллизации только на уровне 35-50%.

Свойства полиэтилена в основном зависят от плотности, молекулярной массы полимера и молекулярно-массового распределения. С увеличением плотности полиэтилена (более высокая степень кристаллизации) увеличиваются жесткость материала, его твердость, прочность на разрыв и стойкость к воздействию химических веществ. При этом наблюдается также уменьшение проницаемости для водяного пара и газов, ударной вязкости, прозрачности и стойкости к возникновению трещин под нагрузкой.

С увеличением молекулярной массы увеличивается ударная вязкость материала, стойкость к растяжению и разрыву и стойкость к растрескиванию под нагрузкой.

Вследствие того, что молекулы полимера имеют различную длину, важным фактором, определяющим свойства полимеров, является распределение молекул внутри полимера по молекулярной массе. Так, например, ПЭНД, имеющий одинаковое значение показателя текучести, но обладающий более узким молекулярно-массовым распределением с меньшим содержанием коротких молекул, будет обладать более высокой ударной вязкостью по сравнению с полиэтиленом с широким распределением. При этом надо отметить, что полимер с широким молекулярно-массовым распределением перерабатывается легче по сравнению с полимером, имеющим узкое распределение молекулярноой массы.

Полиэтилен - легко перерабатываемый и биологически безопасный материал. Полиэтилен поставляется в гранулированном виде.

В производстве термопластичных ДПК используются все разновидности полиэтилена, как в первичных, так и во вторичных формах (отходы, б/у и т.п.).

Полиэтилен высокого давления (низкой плотности) выпускается в нашей стране по ГОСТ 163377-77

  • Склонен к растрескиванию при нагружении.
  • Не отличается стабильностью размеров.
  • Обладает отличными диэлектрическими характеристиками.
  • Имеет очень высокую химическую стойкость. Не стоек к жирам, маслам.
  • Не стоек к УФ-излучению. Отличается повышенной радиационной стойкостью.
  • Теплостойкость без нагрузки до 60 оС (для отдельных марок до 90 оС).
  • Допускает охлаждение ( некоторые марки могут эксплуатироваться в диапазоне от -45 до -120 оС).
Свойства полиэтилена высокого давления
Наименование показателяРазмерность15303-003153–10К
в. с.в.с.
Плотностьг/см 30,9205 + 0,0015нe нормируют
Показатель текучести расплаваг/10 мин0,3 + 30%0,21 - 0,39
Разброс показателя текучести расплава% не >+6+12+15+8+12
Количество включенийне >2830не нормируют
Предел текучести при растяженииПа, не98*1098(100)
Прочность при разрывеПа, не137*10137(140)
Относительное удлинение при разрыве%, не600600
Массовая доля экстрагируемых веществ%, не0,40,60,60,50,6
Технологическая проба на внешний вид пленки А или ВВC-
Стойкость к растрескиванию, не менееЧасов500500
Запах и привкус водной вытяжкиБаллов10
Стойкость к термоокислительному старениюч, не-8
Стойкость к фотоокислительному старениюч, не-500

По данным ГОСТ и Томского НПK, источник: http://plastmassy.webzone.ru/2002/ar_2002_4_Jurtayev.htm . и др.

Полиэтилен высокой плотности (низкого давления ) выпускается по ГОСТ 16338-85

  • Наблюдается высокая ползучесть при длительном нагружении.
  • Имеет очень высокую химическую стойкость (больше, чем у LDPE).
  • Обладает отличными диэлектрическими характеристиками.
  • Теплостойкостью отдельных марок до 110 оС.
  • Допускает охлаждение до -80 оС
Свойства полиэтилена высокой плотности
НаименованиеНорма
высший сортпервый сорт
Плотность, г/см30,958-0,963
Показатель текучести расплава, г/10 мин2,6-3,2
Разброс показателя текучести расплава в пределах партии, % не более110±18
Количество включений, шт., н/б520
Массовая доля золы, %, не более0,030,045
Предел текучести при растяжении, МПа (кгс/см2), не менее25,5 (260)25,5 (260)
Прочность при разрыве, МПа (кгс/см2), не менее27,4 (280)23,5 (240)
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее700700
Стойкость к растрескиванию, ч, не менее3030
Летучие, % по весу, не более0,10

Источник: http://www.big-av.ru/prod.php?action=2&code=27

Примечание:

  1. Повышенная ползучесть под длительной нагрузкой, свойственная полиэтилену, значительно уменьшается в композициях ДПК, также как и жесткость материала.
  2. Полиолефины ( полиэтилен и полипропилен) обладают низкой адгезией к древесине. Для получения ДПК с высокими механическими свойствами требуются специальные мероприятия (добавки и др.).

Автор статьи: Абушенко Александр Викторович

Добавить в закладки:

www.dpk-deck.ru

ПВД и ПНД - отличия полиэтилена высокого и низкого давления

В чем разница между ПНД и ПВД, как их отличить? Какой материал лучше выбрать для Ваших фирменных пакетов? Мы постарались ответить просто и доступно.

 

ПВД - полиэтилен высокого давления

Гладкий, блестящий, эластичный, тянущийся.

Пакеты с вырубной ручкой (как и с петлевой) чаще изготавливают из ПВД. Обычно за счет глянца материала печать на пакетах ПВД выглядит ярче, а цвета - "сочнее". Пакеты ПВД мнутся меньше, чем ПНД. По этим причинам имиджевые пакеты обычно изготавливают именно из ПВД. Плюс, пакеты из ПВД не слишком-то боятся острых углов и режущих кромок.

ПНД - полиэтилен низкого давления

Шершавый на ощупь, матовый, шуршит.

Пакеты Майка обычно изготавливают именно из ПНД. Если при заказе пакетов с вырубной ручкой взять за принцип "Максимум прочности при минимальном бюджете", то тогда тоже стоит выбрать ПНД как материал для производства пакетов. Пленка ПНД меньше растягивается, поэтому пакет из него лучше приспособлен для переноски тяжестей. Увы, пленка из ПНД сильнее мнется и шуршит, поэтому имиджевые пакеты обычно изготавливают из ПВД. Из-за прокола ПНД-пакетможет "разойтись" по прямой линии. Многим нравится за то, что пакет из ПНД больше похож на бумагу.

ПСД - полиэтилен среднего давления или смесовый полиэтилен.

Материал, представляющий собой композицию из ПВД, ПНД и иногда еще ряда добавок (для блеска, скольжения и т.п.) Смешивать ПВД и ПНД можно в различных пропорциях. Соотношение в смеси полиэтиленов высокого и низкого давления определяет конечные свойства получаемого ПСД. Он может быть "ближе" к ПВД или к ПНД, или иметь средние между ними параметры.

При производстве пакетов из ПВД в сырье нередко добавляют 5-15% гранул ПНД для придания пленке большей прочности. И наоборот, при производстве пакетов из ПНД иногда добавляют 5-15% гранул ПВД для придания пленке большей эластичности и стойкости на раздир. Так что, по сути, большинство пакетов, которые мы используем, изготовлены из ПСД.

Физические свойства

Основное сырье для производства полиэтиленовой пленки, и, как следствие, пакетов, служат полиэтиленовые гранулы. Они изготавливаются на крупных специализированных нефтеперерабатывающих предприятиях путем полимеризации этилена. Различия в способах производства ПНД и ПВД определяют разницу их физических свойств.

В зависимости от условий полимеризации (температуры, давления) получают гранулы полиэтилена с различными химическими и физическими свойствами.

Первый вид гранулированного полиэтилена - Полиэтилен Высокого Давления. Обычно его называют ПВД

. Это гранулы, изготовленные при высоком давлении (1000-3000 кг/см2), имеют меньшую плотность (около 0,925 г/см3). Пленка, изготовленная из этих гранул, тактильно имеет некоторое сходство с воском, относительно прозрачна, легко растягивается, обладает большим количеством поперечных связей, препятствующих «раздиру», менее кристаллична, полимерные цепи более короткие, плавится при сравнительно низкой температуре (103-110°C).

Цены на полиэтилен ПНД и ПВД за последние 5 лет

Смотреть графики >>

 

Второй тип гранул, используемых для производства пленки –гранулы Полиэтилена Низкого Давления ПНД. Здесь полимеризация этилена происходит в условиях более низкго давления (всего 1-5 кг/см2). Плотность получаемого вещества выше (0,945 г/см3). Полимерные цепи длинные, гранула более кристаллична и, как следствие, менее прозрачна. Плавится при температуре плавления на 20-30°С выше, нежели ПВД. Как следствие, энергозатраты при плавлении более высокие, но зато и при эксплуатации такая пленка способна выдерживать, не разрушаясь, более высокую температуру. Структура ПНД позволяет экструдировать (выдувать) пленку намного меньшей толщины. Основное отличие – шуршит при сминании.

 

Обозначения, аббревиатуры

В обозначениях часто используется зарубежный стандарт аббревиатуры, отличный от российского по своей сути. Для иностранцев главный критерий - не давление, при котором изготавливается гранула, а плотность конечного продукта. Такая разница в подходах к наименованию, увы, иногда ведет к некоторой путанице. Судите сами:

Российские гранулы, пленки и пакеты ПВД (полиэтилена высокого давления) соответствуют зарубежному аналогу LDPE (Low Density PolyEthylene – полиэтилен низкой плотности)

Российские гранулы, пленки и пакеты ПНД (полиэтилена низкого давления) соответствуют зарубежному аналогу HDPE (High Density PolyEthylene – полиэтилен высокой плотности).

 

Смотрите также:

 

Вернуться в каталог статей Энциклопедии

 

Компания ТулаПак
  Мы в соцсетях:    Поделиться:
звоните бесплатно:
тел./факс в Москве:
тел./факс в Туле:
8 800 700-05-65
+7 (495) 960-87-78
+7 (4872) 35-87-75
   

 

www.tulapack.ru

Суспензионный полиэтилен низкого давления (ПНД) 2019

Полиэтилен низкого давления получают в реакции полимеризации газообразного углеводорода этилена при пониженном давлении, сравнимом с атмосферным. Этот процесс может происходить только в присутствии различных катализаторов и других веществ, при чем различают несколько подвидов получаемого полимера в зависимости от применяемой технологии и качественного состава сопутствующей смеси. Одним из них и является суспензионный ПНД.

Суспензионный метод полимеризации

Катализаторы

ПНД суспензионного вида получают в смеси металлоорганических катализаторов, в качестве которых обычно используются комплексы с основой на солях титана либо алюминия.

ИНТЕРЕСНО! Для приготовления суспензии также иногда применяются соединения других металлов (молибдена, циркония, ванадия). Такая замена уменьшает активность катализатора и повышает себестоимость производства, поэтому в крупнотоннажном производстве не оправдана.

Реакция может проходить как гомогенный катализ, то есть в прямом взаимодействии этилена с катализатором. Но чаще проводится гетерогенный процесс при реагировании углеводорода с катализаторами, нанесенными на поверхность твердого вещества. Гетерогенный катализ проходит немного сложнее, но дает больший процент преобразования этилена. В нем используются:

  • Хлориды титана с нанесением их на оксид или хлориды магния,
  • Нанесенный на алюмосиликат оксид хрома,
  • Оксид никеля с твердой основой из активированного угля и др.

Производственный процесс

Сама технология полимеризации этилена суспензионным методом выглядит следующим образом:

  1. Каталитический комплекс перемешивается с жидким углеводородом,
  2. Устанавливается давление порядка от 3,5 до 4-х атм. при повышении температуры до 50-ти – 75-ти 0C,
  3. Через систему с суспензией пропускается этилен в газообразном состоянии,
  4. В процессе дальнейшего перемешивания образуется зернистый осадок из получившегося полимера.

Далее смесь еще некоторое время перемешивается, до достижения определенной высоты вязкости полученного осадка. Затем растворитель с продуктами дезактивации катализаторов удаляется, а образованный полимер сушится и прогоняется через экструдер для его грануляции.

ВНИМАНИЕ! Грануляция ПНД проходит в соответствии с принятыми нормами стандартов на внешний вид гранул: они должны быть одинаковой формы, размером не более чем 2-5 мм в диаметре, имеющими одинаковый ровный цвет. Превышение разрешенного процента отклонений переводит партию полиэтилена в другую группу сортности либо считается браком.

Основные свойства

Технические показатели

Для модификаций ПНД, получаемых суспензионным методом, характерны:

  • Плотность – 0,949-0,955 г/см3,
  • Текучесть расплава, измеренная за 10 минут – 0,1-10,0 г,
  • Предел текучести – 21,0 – 25,5 МПа,
  • Удлинение до разрыва – 200-800 %,
  • Температура, ниже которой материал становится хрупким – -80 – -150 0C,

Отличия от газофазного ПНД

Полиэтилен низкого давления может также производиться так называемым газофазным методом. В отличие от конечного продукта этой методики суспензионный ПНД обладает следующими свойствами:

  • Процент преобразования этилена в полимер в суспензии достигает 98%.
  • Он имеет более сильную структуру, поэтому более прочный на растяжение и может выдерживать большие нагрузки.
  • Более пластичен и стоек к растрескиванию.
  • Более однородный, без включения слабых зон и с равномерным распределением характеристик по всему объему.
  • Суспензионный ПНД может выпускаться как в виде базового продукта без добавок, так и в композициях со стабилизаторами и красителями, а газофазный – только в композиции со стабилизаторами вследствие химической нестабильности.
  • Может содержать в качестве остатков от продуктов реакции оксиды некоторых легких металлов и неагрессивные кислоты.

Правила хранения и транспортировки

Гранулы ПНД упаковываются в 4-5-слойные мешки весом 20-25 кг и контейнеры весом от 200 до 1000 кг. В упакованном виде они могут отлично храниться с гарантийным сроком до 7-ми лет, при соблюдении правил размещения на складах:

  • В закрытых помещениях без попадания прямых солнечных лучей,
  • В температурном режиме не более 25-ти 0C,
  • На расстоянии не меньше 1 метра от отопительно-нагревательных приборов,
  • При влажности окружающей среды от 40-ка до 80-ти %,
  • Под открытыми навесами – не более 10-ти суток.

ВАЖНО! Если упаковки с полиэтиленовыми гранулами хранились при температуре ниже 10-ти 0C, то перед вскрытием для начала каких-либо производственных действий они должны выдерживаться в отапливаемом помещении не меньше 12-ти - 15-ти часов.

Транспортировка гранулированного полиэтилена организуется любым видом крытого транспорта (авто, ж/д, водный). При этом он может перевозиться не только в мешках и контейнерах, но и насыпью в вагонах по согласованности с потребителем.

Использование

Методы переработки

Суспензионный полиэтилен ПНД может перерабатываться всеми методами, возможными для ПЭ-материалов, с получением очень качественных изделий разной формы, толщины и объемов:

  • Экструзионным методом как для получения рукавного материала различного профиля и толщины, так и плоскощелевым способом,
  • Литьем формовочных предметов (деталей),
  • Прессовкой плоских изделий и материалов большой площади,
  • Выдуванием емкостных предметов,
  • Напылением тонким слоем на уже имеющиеся поверхности.

Область применения

Применение суспензионных модификаций ПНД очень широко. Из них изготавливают:

  • Различной толщины пленки и листы,
  • Панели и плиты,
  • Напорные трубы и соединительные элементы трубопроводов (фитинги, муфты и т.п.),
  • Емкости объемами до 36-ти литров и более,
  • Электротехнические изделия,
  • Покрытия для бумаги, ткани и др.,
  • Различные другие малогабаритные и крупногабаритные предметы с толщиной стенок от 0,5 мм.

propolyethylene.ru

Полиэтилен низкого давления - Справочник химика 21

    ПОЛИЭТИЛЕН НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ [c.7]

    Эти различные свойства обусловлены различиями в построении молекул. Полиэтилен высокого давления состоит из молекул с разветвленной структурой — им труднее кристаллизоваться и плотность такого полиэтилена поэтому ниже (0,920—0,925 г/см кстати, его часто называют полиэтиленом низкой плотности). Полиэтилен низкого давления (высокой плотности) имеет линейно вытянутые упорядоченные молекулы, поэтому его плотность может достигать 0,97 г/см  [c.127]


    Полиэтилен, полученный последними двумя способами (полиэтилен низкого давления), имеет строго линейное строение, более высокую молекулярную массу до 70 000 и температуру плавления на 20° выше, чем полиэтилен высокого давления с разветвленной структурой. Зависимость основных механических свойств полиэтилена от молекулярной массы представлена на рис. 94. Полимеризация этилена при высоком давлении представляет собой цепную реакцию, протекающую по свободно-радикальному механизму с выделением большого количества теплоты  [c.216]

    Чем различаются полиэтилен низкого давления и полиэтилен высокого давления по свойствам и методу получения  [c.405]

    Ионный механизм процесса полимеризации и отсутствие передачи цепи через полимер способствует образованию макромолекул более регулярной структуры. Полиэтилен низкого давления имеет ничтожное количество ответвлений в цепях макромолекул и отличается высоким средним молекулярным весом. [c.197]

    Полиэтилен низкого давления в расчете на ацетальдегид [c.437]

    Средний молекулярный вес полиэтилена, получаемого поликонденсацией диазометана, достигает 3 300 ООО. Поскольку синтез полимера в данном случае является результатом соединения метиленовых групп, образующийся полимер часто называют пол и м е т и л е н о м. Полиметилен по составу и свойствам паиболее приближается к полиэтилену низкого давления, но отличается от него еще более высокой степенью кристалличности. [c.199]

    Полимеризация этилена при высоком давлении (100—350 МПа,, или 1000—3500 кгс/см ) протекает при 200—300°С в расплаве в присутствии инициаторов (кислорода, органических перекисей). Полиэтилен низкого давления получают полимеризацией этилена под давлением 0,2—0,5 МПа (2—5 кгс/см ) и температуре 50— 80 °С в присутствии комплексных металлоорганических катализаторов (триэтилалюминия, диэтилалюминийхлорида и триизобутил-алюминия). Полиэтилен среднего давления получают полимеризацией этилена в растворителе при давлении 3,5—4,0 МПа (35— 40 кгс/см ) и температуре 130—170 °С в присутствии окислов металлов переменной валентности, являющихся катализаторами (окислы хрома, молибдена, ванадия). В качестве растворителей применяют бензин, ксилол, циклогексан и др. [c.104]

    ОВД полиэтилен высокого давления ПНД полиэтилен низкого давления [c.10]

    Полиэтилен низкого давления 67,0 8.5 12 20 53 [c.18]

    Только в 50-х годах были разработаны и реализованы в крупном промышленном масштабе процессы производства таких продуктов нефтехимического синтеза, как полиэтилен низкого давления (1953 г.), поликарбонатные пластмассы (1953 г.), полипропилен (1954 г.), полиэфирные волокна (1955 г.), полиформальдегидные смолы (1959 г.), поливинилхлорид, различные типы синтетического каучука, поверхностно-активные вещества и другие. [c.5]

    А для того чтобы получить полиэтилен по рецепту Циглера, сырье приходится сначала растворить в бензине—иначе реакция попросту не пойдет. Затем полученный полиэтилен нужно отделить от растворителя и катализатора, многократно промыть (сначала водой, а потом спиртом) и высушить. В итоге полиэтилен низкого давления несколько дороже. [c.127]

    Полиэтиленово-песчаная изоляция состоит из трех слоев напыленного полиэтиленового порошка (полиэтилен низкого давления по ГОСТ 16338—70, дисперсность не более 0,04 мм) — 1-й слой полиэтиленовой пленки толщиной 0,15—0,2 мм — 2-и слой полиэтиленового по- [c.99]

    П о к р ыт ИЯ на основе полиэтилена среднего давления и сополимера этилена с пропиленом. Опытные партии СЭП и ПЭ среднего давления имели больший процент крупных частиц, чем промышленный полиэтилен низкого давления. В качестве стабилизаторов были применены неозон А + Д. Ф. Ф. Д. (по 0,2%) и сажа газовая, канальная 0,5% (табл. 5.13). Процесс напыления этих композиций как по характеру, так и по скорости протекал аналогично процессу нанесения порошковой системы из полиэтилена низкого давления. Физико-механические свойства полученных пленок представлены в табл. 5.14. [c.136]

    Так, полиэтилен низкого давления получают полимеризацией этилена в присутствии триэтилалюминия  [c.208]

    Из диазометана под действием соединений бора получаются строго линейные полиметилены, близкие по свойствам к полиэтилену низкого давления для этой реакции принят катионный механизм  [c.937]

    При равном среднем молекулярном весе полиэтилен низкого давления отличается от полиэтилена высокого давления более низкой вязкостью и характеризуется более пологой кривой нарастания вязкости расплава с повышением молекулярного веса (рис. 67). Это свойство облегчает формование изделий из высок( -молекулярных фракций полиэтилена низкого давления. Несмотря на высокий молекулярный вес, расплавы таких фракций сохраняют достаточно низкую вязкость, поэтому нет необходимости повышать давление для того, чтобы материал заполни, формы. [c.213]

    Эти катализаторы позволили упростить и облегчить технологию получения многих полимеров. Например, для синтеза полиэтилена без таких катализаторов требовались жесткие условия (давление 1520-10 Па, температура около 180°С). Применяя катализаторы Циглера — Натта, полиэтилен стали получать при давлении, не превышающим 5,06-10 Па, и температуре не выше 60°С. Полиэтилен, синтезированный без катализаторов Циглера — Натта, называют полиэтиленом высокого давления в противоположность полиэтилену низкого давления (с катализатором). [c.397]

    Полиэтилен [—СН,2—СНа—]п — продукт полимеризации этилена. В зависимости от способа получения различают полиэтилен высокого и низкого давления. Полиэтилен низкого давления, получае- [c.414]

    Для контакта с пищевыми продуктами допускается только полиэтилен высокого давления, так как полиэтилен низкого давления может содержать остатки катализаторов — вредные для здоровья человека соединения тяжелых металлов. [c.605]

www.chem21.info

Полиэтилен низкого давления

Полиэтилен — этимология

Полиэтилен — этот возможно самый известный из ныне используемых на нашей планете полимеров —  получил свое название из буквального соединения двух слов: поли- (много, множество) + этилен (газ группы ненасыщенных углеводородов с формулой C2H4 ). Эта языковая конструкция почти в буквально отражает и структурную формулу полиэтилена низкого давления — цепочку / ленту, связанных между собой звеньев C2H4:

Как химическое вещество полиэтилен известен с последнего десятилетия позапрошлого века (1899). Полиэтилен, как промышленно используемый полимер или пластик, известен несколько меньше — около 80 лет.

Сокращенное обозначение полиэтилена PE имеет вполне очевидное происхождение — это аббревиатура слова Polyethylene.

Производители полиэтилена

На территории бывшего СССР полиэтилен выпускают несколько крупных производственных объединений: «Казаньоргсинтез», «Нижнекамскнефтехим», «Уфаоргсинтез», «Салаватнефтеоргсинтез»,  Шуртанский газохимический комплекс (Узбекистан), «Туркменбашинский Комплекс Нефтеперерабатывающих Заводов» (Туркменистан) и ряд других. Крупных потому, что производство полиэтилена требует:

  • потребление крупных объемов газа — этилена, являющегося сырьем;
  • большого объема потребления энергии, так как процесс синтеза полиэтилена из этилена требует высоких температур;
  • прямых отношений с Газпромом, что подразумевает хотя бы относительную соразмерность масштабов контрагентов.

Производители хотя и хотели бы выпускать продукцию — гранулированный полиэтилен —под собственными брендовыми названиями (типа: казпелен или ставролен), однако устоявшимися названиями в России стали полиэтилен высокого давления сокращенно: ПЭВД или ПВД) и полиэтилен низкого давления (ПЭНД или ПНД). На международном уровне общеупотребимым аналогом названия ПНД является название HDPE (High- Density PE).

Полиэтилен получают  как результат полимеризации этилена, производимой при высоком или низком давлении. Отсюда и разница в названиях — полиэтилен высокого или низкого давления, альтернативным является классификация по плотности — низкой или высокой соответственно.

Потребителю полиэтилен поставляется в форме, технологически удобной для проведения следующего передела — переработки гранул полиэтилена методами экструзии, выдува, литья и т.п. в конечные изделия: трубы, изоляционного и защитного покрытия кабеля и проводов, емкостей, канистр и прочих изделий самого различного назначения. Размер гранул: 2-5 мм.

Полиэтилен низкого давления — синтез

Гранулы полиэтилена, полученного в результате синтеза при низком давлении, очевидно, имеют более высокую плотность. Традиционно в России такой тип полиэтилена называют ПНД, в остальном мире общеупотребим термин HDPE (дословная адаптация этого слова на русском звучит как ПЭВП, и практически не используется в обращении).

Промышленные методы получения ПНД отличаются своими технологиями: газофазной полимеризации, реакции в суспензии и реакции в растворе.

Синтез полиэтилена в растворе гексана (гексан — это насыщенный жидкий углеводород) осуществляют в диапазоне температур 160-250 градусов и давлениях в пределах 3,4-5,3 МПа, катализатором процесса могу быть разные материалы, в частности красный оксид хрома на силикагеле.

Продолжительность процесс полимеризации с катализатором составляет 10-15 минут, после чего растворитель удаляется из раствора. Это происходит последовательно в испарителе, затем на сепараторе, последним этапом процесса является грануляция, протекающая в вакуумной камере.

Полученные гранулы полиэтилена несвободны от низкомолекулярных фракций и остатков катализатора. Водяной высокотемпературный (выше температуры точки плавления) пар вымывает их окончательно.

Как и ПВД, ПНД может быть окрашен в ходе полимеризации. Часть продукции традиционно выпускают в виде порошка.

 

Смотрите также: «Полиэтилен высокого давления, гранулы — происхождение»

ooo-polyter.ru

Листы из полиэтилена низкого давления (ПНД) 2019

Листы, изготовленные из ПНД (полиэтилена низкого давления), представляют собой плотный и жесткий листовой материал, полупрозрачный без пигментации (может быть окрашен в черный или любой другой цвет), в ассортименте разной толщины. Широко применяется в гидроизоляционных, строительно-монтажных целях, для изготовления различной тары, множества других предметов и их элементов.

Производство

Лист ПНД имеет в своем составе полимер этилена, получаемый при низком давлении в присутствии различных катализаторов. При изготовлении листового продукта гранулированное полиэтиленовое сырье проходит соответствующую обработку и формовку одним из следующих способов:

  • Плоскощелевой экструзией путем нагревания полиэтилена до температуры плавления и прогонки через плоскую щель экструдера нужной ширины. Вышедшее из экструдера полотно немного охлаждается в плоском виде либо на поверхностях вращающихся валов, затем проходит окончательную калибровку, обрезку по необходимому размеру и полное охлаждение.
  • Прессовкой при нагревании сырья до его размягчения получают наиболее плотный и прочный листовой материал, отличающийся от монолитной плиты немного большей толщиной и возможностью выдерживать более высокие нагрузки, в том числе и температурные.

Листовой полиэтилен может изготавливаться с матовой либо глянцевой поверхностью. Для этого сразу после калибровки его полируют для придания поверхности требуемой гладкости и блеска.

ВНИМАНИЕ! Кроме термо-механической обработки, полиэтилен для изготовления листов подвергается смешиванию со всевозможными добавками с целью улучшения его качеств. Так, существуют добавки для повышения устойчивости к ультрафиолету, термостабилизаторы, антикоррозийные компоненты и др.

Свойства

Полиэтилен низкого давления является очень прочным полимером, имеющим сравнительную термостойкость, не пропускающим влагу, а также обладающим отличными диэлектрическими свойствами и долговечностью.

Технические показатели

Лист из ПНД дает высокие характеристики стойкости к нагрузкам физического и химического характера:

  • Имеет высокую плотность (от 0,940 до 0,970 г/см3), обеспечивающую ему твердость и прочность,
  • Может эксплуатироваться в температурном диапазоне от -70 и до +90 0C,
  • Не впитывает и не пропускает ни жидкостей, ни газов,
  • В средней части допустимого диапазона температур не поддается действию щелочей и кислот,
  • Не разлагается биологическим путем,
  • Хорошо гнется и поддается всем способам обработки и монтажа,
  • Устойчив к истиранию и износостоек, его срок службы при нормальных условиях достигает 60-ти лет и более.

ИНТЕРЕСНО! ПНД-лист может выпускаться толщиной от 1 мм, стандартной шириной и длиной (например, 1,5*3,0 м) либо по размерам заказчика.

Сравнение с другими пластиками

В настоящее время также выпускаются листовые материалы из полипропилена, ПВХ и других пластиков и их композиций. В сравнении с ними лист из полиэтилена ПНД:

  1. Легко выдерживает очень низкие температуры без изменения свойств (для ПП и ПВХ предел хрупкости наступает уже при -15 0C),
  2. Является отличным гидро-и газоизолятором (полипропилен пропускает газы),
  3. Плавится при более низких температурах (для ПП и ПВХ это около 150 0С),
  4. Не токсичен и не выделяет вредных веществ даже при горении (ПВХ горит отравляющим газом).

Использование

Листы из полиэтилена низкого давления находят широкое применение благодаря не только высоким техническим показателям, но и вариативности обработки. Их легко можно резать, гнуть, сверлить и сваривать, а также изменять форму при нагревании. Их используют:

  • При изготовлении пластиковой тары в виде ящиков и коробов,
  • Для создания емкостей декоративных прудов и бассейнов,
  • В автомобилестроении при изготовлении бензобаков, подкрылок и т.п.,
  • Как твердый элемент в донышках сумок, козырьках бейсболок, вкладышей рюкзаков и т.п.,
  • Панелей для строительно-отделочных целей,
  • Матриц при изготовлении формовочных изделий (тротуарной плитки и пр.),
  • Плоской кухонной утвари (подносов, разделочных досок),
  • Ограждений и крупных объектов типа катков и хоккейных коробок.

propolyethylene.ru

Полиэтилен высокого и низкого давления сильно различается

Всем привет!

В продолжение разговора о полиэтилене хочется еще немного рассказать об этом удивительном материале.

Подумать только, сейчас мы не представляем свою жизнь без него, а ведь когда-то его не было. Люди пользовались всякими кульками, свертками, узелками… Ну, одно дело – завернуть в чистую тряпицу хлеб, а другое – копченую рыбу.

Помню, как-то летом мы возвращались с базы отдыха и купили по дороге несколько огромных копченых сазанов и пеляди. В пакет они едва поместились, кое-как завернули, положили в багажник машины и… всю оставшуюся дорогу до дома мучились от запаха. Казалось, этой рыбой провоняло все, даже встречные машины

Представляю, что двести лет назад это было обычным делом.

Полиэтилен был впервые получен немецким химиком Гансом фон Пехманом в 1898 году, а его промышленное производство началось только после второй мировой войны, вызывая удивление и восторг у людей, не привыкших к такому необычному материалу с такими свойствами.

Когда я читала прекрасную книгу Василия Пескова «Таежный тупик», то мне запомнилась реакция главы семейства отшельников, когда он впервые увидел полиэтилен. Вот как об этом рассказывает автор:

Что еще можно сказать об этом интересном веществе? Наверняка вы слышали, что бывает полиэтилен высокого и низкого давления. В чем его различия?

Полиэтилен высокого давления (ПВД) иногда называют «низкой плотности». Его производят при температуре около 250 градусов и при давлении 150-300 мегапаскалей. В отличие от него полиэтилен низкого давления (высокой плотности) получают при значительно более низких температурах и давлении – около 100 градусов и 3-4 мегапаскалей.

ПВД – это самый распространенный упаковочный материал. Именно из него производят пленку и пакеты, пластиковые контейнеры. Он достаточно прочный, мягкий, стойкий при растяжении и сжатии. Он безопасен при контактах с ним в нормальных условиях, нетоксичен. Именно из него делают пищевые контейнеры, пластиковую посуду и покрытия для теплиц.

Однако его недостаток – низкая температура размягчения. Уже при ста градусах такой материал начинает разрушаться. А при понижении температуры, наоборот, становится хрупким.

Из полиэтилена низкого давления (ПНД) тоже производят пакеты. Отличить их от пакетов из ПВД очень легко – они шуршат и на ощупь чем-то напоминают бумагу. Зато гораздо прочнее, меньше растягиваются и выдерживают больший вес.

Видели на некоторых пакетах надпись, что-то типа «Масса – до 20 кг»? Это и есть пакеты, сделанные из полиэтилена низкого давления.

Чаще всего из него делают канистры и емкости для растворителей, так как он очень устойчив к действию различных агрессивных жидкостей. Кроме того, он гораздо более устойчив к высоким и низким температурам, чем его собрат ПВД.

Как легко отличить ПНД? Постучите изделием о какую-нибудь твердую поверхность. Если оно сделано из ПНД, то раздастся звонкий звук. Еще один признак – непрозрачная матовая поверхность.

Не наскучила я вам? Вот в этом видео ведущий очень хорошо рассказывает о разных видах полиэтилена и их применении.

Удачи всем! До встречи в следующих статьях блога!

Наталья Брянцева

KidsChemistry теперь есть и в социальных сетях. Присоединяйтесь прямо сейчас! Google+, В контакте, Одноклассники , Facebook, Twitter

kidschemistry.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о