Свойства полиэтилена и его применение: Полиэтилен – свойства и применение вещества в разных сферах

Полиэтилен: состав, виды, способы применения

Виды и свойства полиэтилена

Полиэтиленовые пакеты знают все. В них упаковывают конфеты, фрукты, рыбу, бытовые товары. Но мало кто задумывается о том, из чего их получают. Познакомимся с пакетами поближе.

Содержание

• Характеристика полиэтилена
• Свойства полиэтилена
  • Полиэтилен высокого давления
  • Полиэтилен низкого давления
• Виды полиэтилена
• Получение полиэтилена
  • Полиэтилен высокого давления
  • Полиэтилен низкого давления
• Применение полиэтилен
• Экология и вторичное использование

Характеристика полиэтилена

Полиэтилен – полимер этилена. Органическое соединение, имеющее формулу:—Ch3—Ch3—Ch3—Ch3—. Связь между атомами углерода – ковалентная.

Свойства полиэтилена

Полиэтилен представляет собой массу белого цвета. Тонкие листы полиэтилена бесцветные или прозрачные.

Обладает следующими свойствами:

• Не проводит электрический ток.
• Не подвергается изменению формы при ударе – амортизирует.
• Размягчается при нагревании свыше 800С.
• Имеет низкую адгезию.
• Не реагирует с водой, она просто с него стекает.
• Не вступает в химическую реакцию со щелочами, кислотами, солями.
• Подвергается химическому разрушению – 50% азотной кислотой, а также галогенами – хлором и фтором.

Но данный минус может быть переведен в плюс: возможно использование данной реакции для утилизации полимера, получения новых соединений.

Мономер этилен подвергают полимеризации двумя способами, в зависимости от способа получения выделяют полиэтилен высокого (ПЭВД) и низкого (ПЭНД) давления.

• ПВД – полиэтилен низкой плотности.
• ПНД – полиэтилен высокой плотности.

Также среди собратьев выделяют класс линейного полиэтилена.

Полиэтилен высокого давления

Молекулярный вес 80000-500000. Полученный материал легкий, теплостойкий, переносит охлаждение до -1200С.

Свойства находятся в зависимости от плотности. Чем выше плотность, тем выше прочность, жесткость, твердость, стойкость к действию химических реагентов.

Полиэтилен низкого давления

• Теплостойкость до 1100С.
• Переносимое охлаждение до – 800С.
• Имеет глянцевую, блестящую поверхность.
• Характеризуется ударопрочностью, высокими диэлектрическими показателями.

Свойства также определяются плотностью. Повышение прочности приводит к увеличению жесткости, химической стойкостью, но при этом уменьшается ударопрочность при низких температурах, проницаемость для газов. Материал инертен к биопоражению. Но с легкостью подвергается переработке.

Виды полиэтилена

Полиэтилен нашел широкое применение у потребителей. Растущий к материалу интерес был двигателем науки, создавались все новые и новые материалы, обладающие новыми свойствами. В настоящее время можно выделить четыре основные группы полиэтилена. Способ получения, определяет свойства, которыми награжден материал, ну а свойства, определяют область использования.

Четыре основных вида полиэтилена:

1. Линейный полиэтилен высокого давления, обозначающийся аббревиатурой ЛПВД.
2. Полиэтилен высокого давления, обозначающийся аббревиатурой ПВД.
3. Полиэтилен среднего давления, обозначающийся аббревиатурой ПСД.
4. Полиэтилен низкого давления, обозначающийся аббревиатурой ПНД.

Следует отметить, что полиэтилен среднего и низкого давления, это достаточно условное разделение, так как получаемый материал имеет одинаковую плотность и молекулярную массу, и схожие условия синтеза.

Существует дополнительная классификация полиэтилена, так сказать более специфическая. Данные материалы применяют для строительных, медицинских нужд.

• Сшитый полиэтилен, имеющий обозначение РЕХ.
• Вспененный полиэтилен, имеющий обозначение ПП.
• Свервысокмолекулярный полиэтилен, имеющий обозначение СВМП.
• Хлорсульфированный полиэтилен, имеющий обозначение ХСП.

Получение полиэтилена

Основным сырьем для получения служит чистый этилен.  Определены две основные химические технологии получения полиэтилена: 

• радикальная полимеризация, которая протекает в газовой фазе;
• координационно-ионая полимеризация, которая осуществляется в жидкой среде бензина.

По данным технологиям получают два вида материала:

• первое — это полиэтилен высокого давления;
• второе – это полиэтилен низкого давления.

Полиэтилен высокого давления

Синтезируется при давлении 150-300 МПа, температуре 200-2600С, в присутствии кислородсодержащего катализатора – кислород, перекись водорода.

Технология получения протекает через образование промежуточного соединения с последующим его распадом.

Радикалы, которые образуются, являются основоположниками полимеризации мономера.

nСН2 =» СН2  (-СН2-СН2-)n.

Технологию получения можно представить следующими стадиями:

• Смешение исходного сырья с возвратным газом и «товарищем» кислородом.
• Сжатие газовой смеси, протекающее в две стадии.
• Этап полимеризации исходного сырья.
• Разделения продукта и непрореагировавшего сырья.
• Перевод жидкого продукта в гранулы.

Полиэтилен низкого давления

Название говорит само за себя. В технологии получения используют низкое давление. Исходным сырьем является также мономер – этилен.

По способу получения разделяют:

• Полимеризацию, протекающую в суспензии.
• Полимеризацию, протекающую в растворе, чаще всего жидкой средой служит гексан.
• Полимеризация в газовой среде.

Реакции, протекающие в жидкой фазе, нашли более широкое применение, нежели в газовой.

Процесс в жидкой среде протекает при высокой температуре до 25000 С. При этом установленном давлении, находящемся в диапазон 3,4-5,3 МПа.

Контакт с катализатором недолгий и составляет всего 10-15 минут.

Из реакционной смеси продукт выделяют удалением растворителя. Этот процесс протекает в испарителе, затем смесь передается в сепаратор, а из него в вакуумную камеру, где происходит уже грануляция.

Полученный твердый продукт пропаривают водяным паром.

Применение полиэтилен

Полиэтилен очень широко распространен в нашей жизни.

Полиэтиленовая пленка применяется для упаковки продуктов товаров, пузырчатая пленка используется в перевозке хрупких материалов. В сельском хозяйстве полипропиленовыми пленками укрывают парники, для повышения температуры внутри них и сохранении тепла – это повышает урожайность.

Из полиэтилена производят различную тару – это и бутылки, ящики, канистры под различные, в том числе агрессивные жидкости, опять-таки для сельского хозяйства производят лейки и горшки для выращивания рассады.

В строительной сфере из полиэтилена производят канализационные, дренажные трубы, трубы газового и водоснабжения.

Из полиэтиленного порошка изготавливают термоклей.

Что может показаться удивительным, но также полиэтилен идет на производство бронежилетов, корпусов судоходных плавательных средств, двигателей некоторой технической аппаратуры.

Вспененный полиэтилен применяется в качестве теплоизолятора.

А полиэтилен высокого давления идет на строительство накопителей твердых и жидких отходов, опасных для окружающего мира.

Сверхвысокомолекулярный полиэтилен – это индивидум, но он специфичен. Не имеет низкомолекулярных добавок, характеризуется высокой линейностью, большой молекулярной массой. Применяется в медицинской области для замены хрящевой ткани суставов. Сфера применения, несмотря на выгодно отличающие его свойства, не очень велика. Так как этот полимер плохо поддается переработке.

Экология и вторичное использование

Удобство использования полиэтилена омрачено сложностью утилизации. Поэтому во многих странах уже ввели ограничение на выпуск, продажу и применение полиэтиленовых пакетов.

Переработка материала проводится известными для пластика способами: литье под давлением, экструзией.

Также возможно проводить сжигание, но при этом в атмосферу выделается огромное количество продуктов горения.

Новая жизнь полиэтилену дается следующим способом: исходный мусор отмывают, измельчают, отделяют от влаги и мусора в центрифуге, вновь промывают, отправляют в сушильную камеру – на выходе получают вторичное сырье, которое пригодно для нового использования. Так методом экструдирования из него производят трубы, второсортную пленку.

Стоит отметить, что природа пытается сама спасти себя от пагубного действия полиэтилена. Выведены плесневые грибы, которые способны за три месяца «слопать» полиэтилен, который был «приготовлен» для них – обработкой азотной кислотой.

Наша планета создала все условия, для проживания человека, мы должны пользоваться ее дарами с уважением и беречь природу. Разделить отходы по разным мусорным корзинам – это простое, но очень полезное действие, которое спасает нашу Землю и позволяет получать новые полезные материалы.

Автор: Гарифуллина Надежда Николаевна Все статьи этого автора

Последние статьи автора: Что относится к природным полимерам Полибутилен – полимер для производства труб

Полиэтилен: потребительские свойства и применение

Полиэтилен: потребительские свойства и применение

Создано: 02.

02.2018 20:04

В современном мире полиэтилен достаточно распространен. Он используется во многих отраслях промышленности, изделия из него можно встретить в каждом доме и магазине.

Благодаря такому широкому распространению, более 50% этилена, который производиться в мире, уходит на производство полиэтилена. В основном ПНД и ПВД. И что бы понять секрет такой популярности данного полимера, стоит разобраться в основных его преимуществах.

Температура плавления различных полиэтиленов и их потребительские свойства

Сам полиэтилен является термопластичным полимером, который кристаллизуется в диапазоне от минус 60 до минус 270 градусов Цельсия. При этом, данный материал является непрозрачным при достаточно толстом слое.

Что касается температуры плавления, то она достаточно разная в зависимости от способа производства. Но в любом случа е, любой полиэтилен при воздействии высокой температуры постепенно теряет свои свойства.

Он постепенно размягчается, становиться более эластичным.

Что касается среднего полиэтилена, который имеет наиболее широкое распространение, то с температуры в 70 °С он начинает терять свои свойства. И чем выше поднимается температура, тем более мягким и эластичным становиться данный полимер. Для того же, что бы средний полиэтилен полностью утратил свои характеристики и форму, его стоит нагреть до 120 °С. А повысив температуру лишь на 10 °С, данный полимер превращается в жидкую субстанцию.

Если же говорить о полиэтилене низкого давления, то данный материал имеет температуру плавления в пределах 120-135 °С. При этом, он имеет высокую степень сопротивляемости химическим воздействиям, повешенную стойкость к теплу и механическим воздействиям.

Но не стоит применять данный тип полиэтилена с надеждой того, что он обеспечит защиту от проникновения газов и паров. Хотя полиэтилен низкого давления неактивен биологически, его достаточно легко перерабатывать.

Полиэтилен же высокого давления имеет температуру плавления в пределах 60-90 °С. И хотя данный материал менее прочен и устойчив к химическим воздействиям чем предыдущий вид полимера, но имеет более высокие диалектические свойства. К тому же, такой материал намного более прочен, чем полиэтилен низкого давления.

Где применяются различные типы полиэтилена?

Что касается сферы применения полиэтилена низкого давления, то стоит лишь сказать, что она очень обширна. Это поясняется тем, что данный материал имеет достаточно привлекательные свойства.

Полиэтилен низкого давления (ПНД) активно применяется в различных сферах промышленности. С него изготавливают практически все ёмкости и резервуары, а также пластиковую тару и ведра (ассортимент тары и ведер вы можете посмотреть на сайте Симплекс в специальном разделе или просто позвонив в офис ООО НПП Симплекс в г. Самара по телефону +7 (846) 379-59-65). Ведь данный тип полимера химически неактивен. Все больше автомобилей получа ют бензобаки и различные бачки для жидкостей из полиэтилена низкого давления.

Благодаря тому, что полиэтилен низкого давления достаточно долговечен, все больше труб изготавливается из него даже в России. Да и упаковочные материалы в основной своей массе производиться из такого материала.

Что же касается полиэтилена высокого давления (ПВД), то он все более активно используется при производстве различных пленок для сельскохозяйственных нужд. А если говорить о пищевой продукции, то тут полиэтилен высокого давления уже давно на первом месте. Практически с него одного изготавливаться все пищевые пленки, пищевые пакеты и иные емкости для хранения продуктов (канистры и бочки).

 

Использование и свойства пластика

LDPE | Легкий, гибкий материал

Мягкий, гибкий, легкий пластик, который легко изготовить и придать форму

О LDPE

LDPE (полиэтилен низкой плотности) — это мягкий, гибкий и легкий пластиковый материал. LDPE известен своей низкотемпературной гибкостью, ударной вязкостью и коррозионной стойкостью. Он не подходит для применений, где требуются жесткость, устойчивость к высоким температурам и структурная прочность. Он часто используется для ортопедии и протезирования. LDPE обладает хорошей химической и ударной стойкостью и прост в изготовлении и формовании.

Допуски по длине, ширине, толщине и диаметру зависят от размера, производителя, марки и марки. Индивидуальные размеры доступны по запросу.

Свойства и варианты материалов LDPE

Листовой LDPE со снятым напряжением — обеспечивает улучшенную обрабатываемость и стабильность размеров по сравнению с экструдированным LDPE.

LDPE, соответствующий требованиям FDA — LDPE доступен в марках, соответствующих требованиям FDA.

Лист LDPE для O&P — полиэтилен низкой плотности является более гибким, чем HDPE, полипропилен или сополимер полипропилена, что делает его отличным выбором для педиатрических AFO, некоторых шин и гибких интерфейсов гильз.

C-TEK® MODStiff™ – обеспечивает уровень жесткости между модифицированным полиэтиленом и сополимером. Этот уникальный материал используется там, где модифицированный полиэтилен недостаточно жесткий, а сополимер слишком жесткий. Возможность уменьшения толщины материала дает возможность облегчить ортезы. Посмотрите видео, чтобы узнать больше.

Лист из модифицированного ПЭНП для O&P — Модифицированный полиэтилен немного жестче, чем ПЭНП, но более гибок, чем ПЭВП, полипропилен или сополимер ПП. Он используется для приложений, где требуется гибкость и легкая поддержка.

Технический совет . Материалы LDPE трудно декорировать копировальной бумагой.

Типичные свойства

Физические свойства

Механические свойства

Тепловые свойства

Электрические свойства

Оптические свойства

Другие свойства

Значения могут варьироваться в зависимости от торговой марки. Пожалуйста, обратитесь к представителю Curbell Plastics за более подробной информацией об отдельных брендах.

Мы здесь, чтобы помочь

Не можете найти то, что вам нужно? Есть технический вопрос?

Получить предложение &правая стрелка; Спросите эксперта по пластику &правая стрелка;

Сопутствующие материалы

HDPE

Прочный, универсальный, недорогой, химически стойкий пластик.

Полипропилен

Недорогой химически стойкий пластик с отличными эстетическими характеристиками.

EVA

Мягкий, гибкий сополимер с низкотемпературной ударной вязкостью и устойчивостью к растрескиванию под напряжением.

Термопластический лист KYDEX®

Ударопрочный термопластический лист, прочный, долговечный и легко формуемый.

HDPE

Прочный, универсальный, недорогой, химически стойкий пластик.

Полипропилен

Недорогой химически стойкий пластик с отличными эстетическими характеристиками.

EVA

Мягкий, гибкий сополимер с низкотемпературной ударной вязкостью и устойчивостью к растрескиванию под напряжением.

ПРОДОЛЖИТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

LDPE ДОСТУПЕН ОНЛАЙН

Купите LDPE прямо сейчас, воспользовавшись нашей простой и безопасной системой оплаты. При заказе указывайте размеры по индивидуальному заказу или нарезку по размеру. Никаких минимумов не требуется. Скидки от объема доступны для крупных коммерческих заказов.

Купить все пластмассы &правая стрелка;

Материалы

У нас имеется обширный ассортимент пластиковых листов, стержней, труб, пленки, лент, клеев и многого другого от высококвалифицированных производителей.

Узнать больше

Специализированные услуги

Мы приносим пользу нашим клиентам с помощью программ инвентаризации, устранения неполадок, прослеживаемости, эффективности процессов и многого другого.

Узнать больше

Изготовление и обработанные детали

Компания Curbell поставляет изготовленные и обработанные пластиковые детали, изготовленные с помощью станков с ЧПУ, фрезерования, вакуумного формования, высечки и т. д.

Узнать больше

Материалы

У нас имеется широкий ассортимент пластиковых листов, стержней, труб, пленки, лент, клеев и многого другого от высококвалифицированных производителей.

Узнать больше

Специализированные услуги

Мы приносим пользу нашим клиентам благодаря программам инвентаризации, устранению неполадок, прослеживаемости, эффективности процессов и многому другому.

Узнать больше

Изготовление и обработанные детали

Компания Curbell поставляет изготовленные и обработанные пластиковые детали, изготовленные с помощью станков с ЧПУ, фрезерования, вакуумного формования, высечки и т. д.

Узнать больше

Химические свойства полиэтилена

Химическая стойкость полимеров к неорганическим реагентам, таким как кислоты и щелочи, очень высока. Однако они уязвимы для некоторых органических растворителей, особенно если они химически схожи со структурными единицами, из которых они состоят. Приступ включает размягчение, отек и возможное растворение. Кристаллические полимеры более устойчивы к этим соединениям, чем аморфные материалы того же химического состава, благодаря межцепочечной упаковке, препятствующей проникновению растворителя или других реагентов.
Неполярная структура ПЭВП позволяет ему сохранять высокую устойчивость к химическому воздействию. Как правило, это сопротивление улучшается с увеличением плотности и молекулярной массы.
Способ измерения этого поведения заключается в рассмотрении определенных изменений в образцах при контакте с тестируемым веществом; эти изменения представляют собой набухание, потерю веса или удлинение при разрыве.
Этот пластик очень хорошо выдерживает воздействие сильных кислот (неокисляющих) и сильных оснований. При температурах выше 60°C материал устойчив ко многим растворителям, за исключением ароматических и галогенированных углеводородов, масел, смазок и парафинов, вызывающих набухание, которое меньше при использовании алифатических растворителей.

ПЭВП частично или полностью растворим в некоторых крайних случаях, например в бензоле или ксилоле при температуре кипения. На этот пластик воздействуют галогены и сильно окисляющие вещества, напр. концентрированные неорганические кислоты, такие как азотная кислота, серная кислота, хлорная кислота и т. д.

Изменение свойств этого пластика под действием указанных соединений и вообще любого вещества зависит от нескольких факторов: концентрации, времени воздействия, молекулярной вес, остаточные напряжения трансформации или механические, в основном.

Механические свойства
Механические свойства материала относятся к его способности противостоять силам, тому, как он деформируется и поддается этим силам. Таким образом, механические свойства ПЭВП в основном зависят от его структуры, которая включает молекулярно-массовое распределение, молекулярную массу и кристалличность. Но оно также зависит от внешних факторов, таких как температура, химическая среда и время, причем последнее понимается как мера скорости приложения сил, а также продолжительности действия этих сил.
Жесткость, твердость и предел прочности при растяжении полиэтилена высокой плотности увеличиваются с увеличением плотности, поскольку увеличение плотности является показателем того, что материал является более кристаллическим и, следовательно, будет более устойчивым к той же величине приложенной силы, чем образец меньшей плотности.
Точно так же по мере увеличения молекулярной массы до определенной «точки» механические свойства улучшаются. Молекулярные массы ниже этой точки, как правило, не так полезны. После этой точки механическая прочность обычно продолжает улучшаться, но более постепенно, по мере увеличения молекулярной массы.

Однако производственный процесс осуществляется из расплавленного полимера, и вязкость расплава увеличивается экспоненциально с увеличением молекулярной массы, поэтому очень высокие молекулярные массы требуют больших усилий и больших энергозатрат при изготовлении деталей.

Поэтому необходимо найти баланс между осуществимостью процесса и желаемой прочностью материала.