Mis on p e. Polüesterkangas: koostis, ülevaated. Mis on polüesterkangas? Madala rõhuga polüetüleen

Polümeer on orgaaniline ühend, mis kuulub polüolefiinide klassi. Etüleeni termoplastilisel polümeeril, läbipaistvate õhukeste lehtede omapärasel massil, on palju praktilisi omadusi, mis on muutnud selle igapäevaelus asendamatuks. Teda kutsutakse sageli

Esinemise ajalugu

Polüetüleeni leiutamise esimene mainimise kuupäev viitab aastale 1899. Keemilise ühendi sünnimaa on Saksamaa. Siiski on materjali praktilise rakendamise ja levitamise eelis selles kaasaegne vorm kuulub inseneridele Gibsonile ja Fawcettile. Alates eelmise sajandi keskpaigast tootmiseks kaablitooted, hiljem hakati pakkematerjali tootmiseks laialdaselt kasutama sünteetilist polümeermaterjali. Seega on polüetüleeni kasutamine tööstuses võimaldanud luua uut tüüpi tooteid.

Polüetüleeni (CH2CHR)n keemiline valem

Sordid

Polümeeridel on kaks peamist rühma, mida eristavad materjali aluse tugevus ja tihedus. seda

• Suure tihedusega polüetüleen (kõrgsurve)
• Madala tihedusega polüetüleen (madal rõhk)
• Tööstus toodab ka keskmise tihedusega polüetüleeni.

AT erinevatest allikatest võib leida ka teisi nimetusi, näiteks kopolümeerid ja homopolümeerid. Kuid need kõik on saadud kahest põhirühmast. Tootmisprotsessi käigus on välja töötatud erinevaid tehnoloogiaid laialt nõutud materjali tootmiseks. See on tehnoloogilised erinevused ja füüsikalised omadused polüetüleen õigustab seda tüüpi toodete mitmekesisust.

Materjali kõrge tugevus, muud soovitavad omadused, mis õigustavad õhukese läbipaistva kile laialdast kasutamist, koos suhteliselt madalate tootmiskuludega võimaldavad ulatust pidevalt laiendada. Eriline omadus, mis muudab polüetüleenist termoplasti, on toonud toote populaarsete pakkematerjalide tippudele.

Iseärasused keemiline koostis pakkuda tõeliselt piiramatuid kasutusvõimalusi. Aine on oma tuumaks suure molekulmassiga ühend, mis koosneb pikkadest hargnenud ahelatest. Sõltuvalt sellest, tehnoloogilised omadused tootmisprotsess aine polümerisatsioon muudab lõpptoote omadusi.

Polümerisatsioon rõhul 130 -150 MPa annab madala tihedusega polüetüleeni, see on plastilisem. Suure tihedusega polüetüleen kipub füüsilise mõju mõjul pragunema. See on tingitud asjaolust, et katalüütilise polümerisatsiooni käigus toodetud lineaarne struktuur praktiliselt ei sisalda külgharusid.

Omadused

Olenevalt toote molekulmassi tihedusest võivad selle polüetüleeni füüsikalised omadused muutuda.

LDPE omadused:

• Sellel on kõrge venitusvõime.
• Vastupidav keemilistele ühenditele.
• Ei lase niiskust läbi.
• Kõrge kuumakindlus.
• Külmakindlus tugeva jahutusega.

Madala rõhuga polüetüleeni pealekandmine:

• Toodetakse toidu- ja pakkekilet.
• Töökindad ja isoleermaterjalid.
• Lai kasutusala kaablitööstuses.

Kõrge tihedusega polüetüleeni omadused:

• Koormuse all lõhenemine on lubatud.
• Võib deformeeruda ja muuta algset suurust.
• Erineb kõrge keemilise tugevuse poolest.
• Dielektriline
• Kõrge kiirguskindlus.
• Külmakindel.

Tööstuses valmistatakse sellest konteinereid, pakendeid parfüümi- ja toiduainetööstusele (pudelid, tuubid jne). Sobib konteinerite, torude ja torustiku osade valmistamiseks. Polüetüleeni mitmekesisus ja füüsikalised omadused võimaldavad materjali edukalt kasutada erinevad valdkonnad tegevused. Materjal on teiste plastide hulgas kasutamise osas liidripositsioonil.

Tähtis. Polüetüleen on ohutu ja keskkonnasõbralik materjal. Kergesti taaskasutatav, kasutatakse sekundaarsel kujul.

Sünteetilisele materjalile omased põhiomadused põhjustavad erinevusi polümeeri molekulmassi jaotuses. Mida suurem on molekulmassi tihedus, seda jäigemaks ja kõvemaks plastik muutub. Need Keemilised omadused polüetüleen mõjutab niiskuse läbilaskvust, läbipaistvust ja vastupidavust, säilitades samal ajal pinna terviklikkuse valmistooted.

Rakendused

Polüetüleenist tooteid kasutatakse peaaegu kõikjal. Vastupidavast ja odavast materjalist valmistatakse pakendeid ja konteinereid kaupade pikamaaveoks. Polüetüleeni ainulaadsed dielektrilised omadused on leidnud rakenduse tööriistade, kaitse- ja töörõivaste, kaablitoodete, majapidamistarvete ja palju muu valmistamisel.

Polüetüleeni universaalsed omadused ja kasutamine erinevates valdkondades suurendab nõudlust ja stimuleerib uut tüüpi kaupade ja toodete väljatöötamist. Valmistatud pnd-st:

• Elektriliinide juhtmed.
• Meditsiinis kasutatavad tooted.
• Geotekstiil.
• Uut tüüpi ehitus- ja viimistlusmaterjalid.
• Tööriistad ja inventar aianduses kasutamiseks.
• Tooted lennundustööstusele.

Polümeeride kasutusvaldkondi on palju, mistõttu HDPE kasutamine määrab füüsikaliste omaduste omadused ja spetsifikatsioonid valmistooted. ND polüetüleeni molekuli struktuur on erineva kristallilisusega ja erineva tihedusega. Tootmisomadused - valmistamistemperatuur 120-150 0 C, rõhk kuni 2 MPa. Tootmiseks on vaja spetsiaalse katalüsaatori olemasolu.

Polümeeri jahutamisel tootmisprotsessi käigus tekivad tihedad ühendid, millel on stabiilne vastupidavus kõrgetele temperatuuridele. Sellisest materjalist valmistatakse keetmiseks ja kõrge temperatuuriga keskkonnaga kokkupuuteks sobivad tooted.

Mitte vähem laialdaselt kasutatakse suure tihedusega polüetüleeni, mida kasutatakse kaupade valmistamisel mere-, auto-, ehitus- ja muudes tootmisvaldkondades. Tootmise aluseks olid mõned plastide keemilised erinevused, mis põhinevad aine madalamal kristalliseerumisastmel. PVD-d kasutatakse järgmistes valdkondades:

• Puhutud toodete tootmine.
• Pakendamiseks mõeldud kilede tootmine.
• Plastide survevalu.
• Kaabli tootmise vabastamine.

LDPE tootmisprotsess on temperatuur 200-260 0 С, rõhk 150-300 MPa. Hapniku või orgaanilise peroksiidi olemasolu on hädavajalik.

Tähtis. Kergelt elastsel, kristalliseeruval materjalil, mille kuumakindlus on kuni 60 0, on üks oluline puudus - see vananeb kiiresti.

Polüetüleenkiled

Polüetüleenkilede ja -lehtede tootmisel võib kasutada mis tahes tihedusega materjale. Mille populaarsed omadused on palju kõrgemad kui muud tüüpi pakenditel - üks populaarsemaid ja ökonoomsemaid tooteid. Kaasaegsed tehnoloogiad võimaldab teil luua PE-kile paksusega 0,03 mm, rulli pikkusega kuni 300 m.

Kile sobib toiduainete pakendamiseks, säilitab kvaliteedi ja välimus kaubad. Mõned veekindlast kilest valmistatud kombinesoonitüübid on ammu tuttavaks saanud - vihmamantlid, keebid, majapidamiskindad ja palju muud.

Tugevdatud kilet iseloomustab kõrge tugevus ja seda kasutatakse laudlinade, pakendite, kaitseriietuse ja kasvuhoonete tootmiseks. PE-toodete kasutusalad laienevad pidevalt, polüetüleenkile omadused on tõeliselt universaalsed.

Pakkematerjal lehtedena paksusega 1–6 mm ja laiusega kuni 1400 mm toodetakse vaakumvormimise teel. Suuremõõtmelised HDPE-tooted on kindlalt meie ellu sisenenud. Need on erineva otstarbega torustikud, vannid, paagid ja mahutid. Tehnoloogilised võtted mitmekesistavad toodete valikut ja otstarvet, plastikust tarbekaubad on jõudnud igasse koju.

Tänapäeval on maailmas juhtiv koht polümeertoodete tootmisel. Tootebrändide valik laieneb. Tänapäeval polüetüleenist ja kopolümeeridest toodetud põhirühmi on rohkem kui tosin, mis võimaldab uute tehnoloogiate väljatöötamist. Nõutud ja kvaliteetsete kaupade toodang kasvab pidevalt, leides uusi rakendusvaldkondi.

Üks igapäevaelus levinumaid plastitüüpe on polüetüleen.

Kaasaegne inimene kohtab teda sõna otseses mõttes igal sammul: sinna pakitakse toiduaineid ja esmatarbekaupu, tehakse sellest vee- ja joogipudeleid, ühekordseid nõud ja palju muud.

Aga mida me teame polüetüleenist?

Mis on polüetüleen?

Nagu nimigi ütleb, on polüetüleen polümeer, st. pika molekuliga aine, mis moodustub mitmete monomeersete molekulide koosmõjul. Monomeere saab ühendada ahelate, võrkude kujul ja moodustada ebakorrapärase kujuga moodustisi. Tingimustest, milles polümerisatsioon toimub, s.o. Nende pikkade molekulide moodustumine sõltub saadud polümeeri omadustest.

Polüetüleeni aluseks on värvitu gaasetüleen, mida saadakse teatud naftasaaduste - otsedestillatsiooniga bensiini, gaasiõli jne töötlemisel. Polümerisatsioonil saadud ainel on hea termoplastsus, keemiline vastupidavus, vastupidavus löökkoormustele. Polüetüleen on dielektrik, st. ei juhi elektrit.

See on tahke valkjas aine, mis on õhukese kihina rullides läbipaistev. Polüetüleen on üks enim kasutatavaid polümeere maailmas.

Polüetüleeni valmistamise meetodid

Praegu on kolm peamist polüetüleeni tüüpi, mis erinevad etüleeni töötlemise viiside poolest:

Kõrgsurve korral saadakse madala tihedusega polüetüleen, mida lühendatakse kui LDPE või LDPE;

Keskmisel rõhul saadud toodet nimetatakse PESD-ks;

Madala rõhu korral moodustub kõrge tihedusega polüetüleen, mida lühendatakse HDPE või HDPE.

Teised etüleeni polümerisatsiooni meetodid ei ole saavutanud piisavat populaarsust, kuna need on kas liiga kallid või ei anna soovitud polümeeri omadusi.


Lisaks on komposiitkompositsioonide ja kopolümeeride saamiseks mitmeid tehnoloogiaid. Polüetüleeni kombineeritakse polüpropüleeni, kummi, polüisobutüleeniga jne. Viimastel aastakümnetel on aktiivselt kasutatud nn ristseotud polüetüleeni, mille polümeeri molekuli moodustavad monomeerid, mis on ühendatud mitte ainult ahela, vaid ka ahela kujul. külgmiste sidemete abil, mis meenutavad niidiõmblusi.

Ristseotud polüetüleen on tugevam ja vastupidavam kui tavaline polüetüleen. Seda toodetakse peroksiidi, silaani, lämmastiku ja kiirgusmeetodite abil.

Polüetüleeni kasutamine

Sellise kasuliku aine, nagu polüetüleen, kasutamiseks on tänapäeval palju valdkondi. Seda kasutatakse:

Erineva paksuse, tüüpi ja otstarbega kilede kujul, mis on ette nähtud pakendamiseks, lamineerimiseks, liimimiseks jne;

Mahutite ja majapidamistarvete valmistamiseks, alates põllutööriistadest ja köögiriistadest kuni laste mänguasjadeni;

Erinevatel eesmärkidel torude tootmiseks;

Juhtmete ja lülituselementide elektriisolatsioonina, elektriseadmete korpuste ja üksikute osade valmistamiseks;

Kuumsulamliimina pulbri või varraste kujul;

Soojusisolaatorina vahtmassi kujul, mida müüakse lehtede või rullidena;

Erinevate mehhanismide korpuste ja osade valmistamiseks, alates väikestest kodumasinad traktoritele ja paatidele;

Meditsiinis instrumentide tootmiseks, Varud, kõhreasendajad jne.

Tarbija jaoks on olulisemateks omadusteks polüetüleeni veekindlus, keemiline vastupidavus, plastilisus, kerge kaal ja piisavalt kõrge tugevus. Viimastel aastakümnetel on muutunud aktuaalseks polüetüleeni taaskasutamise võimalus, mis säästab asendamatut Loodusvarad ja ei saasta keskkonda.

Polüetüleen ja ökoloogia

Polüetüleeni laialdane kasutamine mitte ainult ei muutnud meie elu mugavamaks, vaid põhjustas ka tohutul hulgal meie planeeti saastavaid olme- ja tööstusjäätmeid. Polüetüleeni loodusliku lagunemise periood on umbes viissada aastat, seega pole põhjust loota, et see prügi iseenesest kaoks.


Tänapäeval ujuvad Vaikses ookeanis ja Atlandi ookeanis hiidsaared, mis on tekkinud plastpudelid, filmid ja muud jäätmed. Probleem tuleb lahendada nii kiiresti kui võimalik, kuna polüetüleenijäätmete olemasolu põhjustab meie planeedil elavate olendite surma ja kõigi inimeste elutingimuste halvenemist.

Polüester on maailma juhtiv sünteetiline kiud. Selle tootmistehnoloogiast on saanud üks eelmise sajandi neljakümnendate aastate suuri avastusi. Tööstuslikus mastaabis hakati kangast tootma alates 1947. aastast hapetest ja alkoholist, kivisöest ja õlist vee ja õhu lisamisega.

Polüesterkiude kasutatakse laialdaselt rõivakangaste valmistamisel: seelikud, püksid, kleidid, ülikonnad, pluusid, jakid, ülerõivad. Selle segud on väga populaarsed: puuvilla, villaga nimetatakse neid klassikalisteks. Villa ja polüestri suhe on 55% kuni 45%. 2013. aastal tootis Saksamaa 198 000 tonni polüesterkiude ja teised riigid ei jää palju maha, mistõttu on see tüüp tootmises liidriks.

Kirjeldus

Hankige polüester sulatamise teel. Toorainet kuumutatakse ketrusmassi saamiseks, seejärel surutakse see läbi kõige peenemate aukude. Juba tootmisel võetakse arvesse kiu ulatust, sellele antakse kolmnurkne, ümar, ovaalne kuju, et luua erinevaid efekte: läbipaistvus, sära, kombatav mugavus. Nurkadega kiud moodustab sitke kanga. Õõneskiududest valmistatakse kergeid, lööke neelavaid isoleerivate omadustega kangasid. Toodetele võib anda mis tahes värvi: rahuliku neutraalse või särava, särava tooni. Kiud on läike andmiseks poleeritud, lainelisuse saavutamiseks tekstureeritud.

Omadused

Kiu omadusi hindavad kõrgelt erinevate toodete tootjad ja tarbijad. Üks selle eeliseid on vastupidavus ilmastikuteguritele: intensiivne päike, pakane, vihm. Samas on tegemist õhukese ja kerge kangaga, mis sulandub hästi looduslike kiududega.

Sellised tooted ei vaja hooldust, neil on kõrge kulumiskindlus. Nendest kiududest valmistatud toodetele on kuumtöötlemise teel lihtne moodustada nooli ja volte.

Kõige tavalisemad on kaks sorti:

• PET- väga vastupidav kangatüüp, kiude kasutatakse koos teiste tüüpidega, et anda neile tugevust ja kuju stabiilsust; tootmise peamiseks tooraineks on naftast saadav etüleen; lõng on moodustatud pehmetest kiududest;
• PCDT- on elastsuse ja vetruvusega, kiude kasutatakse mööblipolstri ja kardinate valmistamiseks; tooraine - tereftaalhappe kondensaat, sulamist moodustuvad niidid.

Esitletud täielikult polüestrist valmistatud kangas on absoluutselt kortsumiskindel, isegi pärast niisutamist kuivab see väga kiiresti.

Pärast ekstrusiooni kiud moodustuvad ja venitatakse, pärast kokkupuudet õhuga tahkuvad. Suurema tugevuse tagamiseks kootakse kiud niitideks, mis keritakse poolidele ja saadetakse kangaste tootmiseks.

Tüll, voile ja organza on 100% polüestrist läbipaistva kanga näited. Levinud rakendusala on elastse pitspesu, särkide ja pluuside tootmine. Võrgud ja köied on valmistatud jämedast niidist.

100% polüestri omadused:

• sile pind, mitmesugused värvid;
• lai valik tekstuure - paks ja õhuke kangas, siidise läikega või matt;
• materjal on väga meeldiv puudutamisel ja asjade riietamisel;
• kulumiskindlus ilma värvi kadumiseta;
• kerge kaal;
• kangas ei ole muljumisel kalduvus stabiilsete kortsude ilmnemisele;
• lihtne hooldus - pesta jahedas vees, kiire triikimine kergelt kuumutatud triikrauaga;
• taskukohane hind võrreldes naturaalse siidiga.
• see on õmblusmaterjal, mis sobib igasuguste asjade õmblemiseks.

100% polüestri puuduseks on selle kõrge tihedus, mis muudab sellest valmistatud toodete kandmise kuumas kliimas võimatuks.

Kombinatsioonid muud tüüpi kiududega

Kombinatsioone on mitut tüüpi:

• Polüamiidiga. See kombinatsioon võimaldab saada väga vetruvaid, elastseid, kulumiskindlaid kangaid, mis ei kaota töö käigus värvi. Nendest on õmmeldud naiste aluspesu, millel on siidi pehmus ja õilsus, ehtsa sünteetika elastsus ja kulumiskindlus. Polüamiidiga lahjendatuna kaotab polüester osa oma kuumakindlusest, kangas on veidi elektriseerunud, ei ima niiskust.
• spandexiga. Võimaldab saada vastupidavat ja väga elastset materjali sukatoodete, vastupidavate spordirõivaste, liibuvate kudumite, kinnaste valmistamiseks. Tänu spandeksniitidele muutub materjal vähem tihedaks ja hingavamaks, venib hästi. Kombinatsioon ei ole nii pleekimiskindel kui puhas polüester, lumivalged kangad võivad päikese käes kollaseks muutuda.
• Puuvillaga. Puuvill on klassikaline näide hügroskoopsusest, hügieenilisusest, loomulikkusest ja lihtsusest. Selle kombinatsioon polüestriga vahekorras 65% ja 35%, jätab kanga ilma puuvillale omased puudused. Puuvillast polüestriga kampsunid ei pleeki, ei veni, kantakse ja kasutatakse kauem. Puuvillane ja polüester voodipesu on puhtast puuvillast kaks korda pikem, ei kortsu ja kuivab väga kiiresti.
• Viskoosiga. Polüestri olemasolu tõttu omandab viskoos stabiilsuse, hügroskoopsuse, see ei veni, ei valgu. Sellest õmble riideid tööks ja vabaks ajaks. Väga populaarne valik on viskoos 30 polüester 70. Viskooskanga üksikasjalikud omadused leiate sellest artiklist.
• Lõng. Kudumislõnga pakendid võivad olla märgistatud kui "Polüester", "Polüester", "PEF". Sellel on soojusjuhtivus ja kortsumiskindlus. Sellest lõngast kootud tooteid on raske villasest eristada, need ei kannata koikahjustusi, kuivavad kiiresti, kulumiskindlad ega veni.

Polüester on suhteliselt odav kangas, selle hind on umbes 300 rubla meetri kohta, olenevalt poe poliitikast.

Põhilised füüsikalised ja keemilised omadused

Polüetüleen (PE) [–CH2–CH2–]n esineb kahes modifikatsioonis, mis erinevad struktuurilt ja seega ka omadustelt. Mõlemad modifikatsioonid saadakse etüleenist CH2=CH2. Ühel kujul on monomeerid seotud lineaarsete ahelatega, mille SP on tavaliselt 5000 või rohkem; teises on peaahelaga juhuslikult kinnitunud 4–6 süsinikuaatomist koosnevad harud. Lineaarseid polüetüleene toodetakse spetsiaalsete katalüsaatorite abil, polümerisatsioon toimub mõõdukal temperatuuril (kuni 150 ° C) ja rõhul (kuni 20 atm).

Polüetüleeni molekul pole midagi muud kui pikk süsinikuaatomite ahel, millest igaühe külge on kinnitatud kaks vesinikuaatomit. Olenevalt valmistamismeetodist saadakse erineva hargnemisastmega makromolekulid ja erineva tihedusega. Seetõttu jaguneb PE kahte põhirühma:

1. Madala tihedusega polüetüleen

Madala tihedusega polüetüleen (LDPE) on suhteliselt hargnenud makromolekuli ja madala tihedusega (0,916–0,935 g/cm³) PE. Selle valmistamise protsess toimub väga kõrgel rõhul 100–300 MPa ja temperatuuril 100–300 ° C, seetõttu nimetatakse seda ka kõrgsurvepolüetüleeniks (LDPE).

2. Kõrge tihedusega polüetüleen

Kõrge tihedusega polüetüleen (HDPE) on lineaarse makromolekuli ja suhteliselt suure tihedusega (0,960 g/cm³) PE. See on polüetüleen, mida nimetatakse ka madalrõhu polüetüleeniks (HDPE), ja seda saadakse spetsiaalsete katalüsaatorisüsteemidega polümerisatsiooni teel.

Lineaarsed polüetüleenid moodustavad kristallilisuse piirkondi, mis mõjutavad oluliselt proovide füüsikalisi omadusi. Seda tüüpi polüetüleeni nimetatakse tavaliselt suure tihedusega polüetüleeniks; see on väga kõva, tugev ja jäik termoplast, mida kasutatakse laialdaselt kodumajapidamises ja tööstuses kasutatavate mahutite survevalu- ja puhumisvormimiseks. Kõrge tihedusega polüetüleen on tugevam kui madala tihedusega polüetüleen.

Tabel. Kõrge tihedusega polüetüleeni omadused

Varem mainitud lineaarne struktuur on iseloomulik madalrõhu PE-le, tekivad külgahelad, kuid need on lühikesed ja nende arv on väike. Etüleeni kopolümeere, näiteks buteen-1-ga, toodetakse ka madalal rõhul, et viia põhiliselt lineaarsesse molekuli kontrollitud arv harusid. Kopolümeeride tihedus on 0,945-0,950 g/cm3, lineaarsetel homopolümeeridel aga 0,960 g/cm3.

HDPE-l põhinevad filmid jäigemad, tugevamad, katsudes vähem vahajad kui LDPE kiled. Neid saab valmistada puhumisvormimise teel või läbi lameda pilu (jahutatud rull või vesijahutusega). Puhutud ekstrusioonil saadakse aga hägusem, poolläbipaistev kile.

HDPE pehmenemistemperatuur (121°C) on kõrgem kui LDPE oma, seega talub see auruga steriliseerimist. Külmakindlus on umbes sama, mis LDPE-l.

Tõmbe- ja survetugevus on kõrgem kui LDPE-l ning löögi- ja rebenemiskindlus on madalam. Tänu lineaarsele struktuurile kipuvad HDPE molekulid orienteeruma voolusuunas ning kilede pikisuunas on rebenemiskindlus palju väiksem. Rebenemiskindluse erinevusi piki- ja põikisuunas saab suurendada orientatsiooniga ning kilel on rebenemisel paelte omadused.

HDPE läbilaskvus on umbes 5-6 korda madalam kui LDPE oma ja see on suurepärane niiskustõke.

Tavaliste HDPE kilede hulgas on niiskuse läbilaskvus vinüülkloriidi ja vinülideenkloriidi kopolümeeridel põhinevatel kiledel teisel kohal.

HDPE on ka keemilise vastupidavuse poolest parem LDPE-st, eriti vastupidavusest õlidele ja rasvadele.

Tiheduse kasvades väheneb lahustuvus orgaanilistes lahustites, samuti väheneb läbilaskvus lahustite suhtes.

HDPE on vastuvõtlik keskkonnamõjude lõhenemisele nagu LDPE, kuid seda efekti saab vähendada, kasutades suure molekulmassiga PE klasse, millel seda puudust pole.

HDPE TORU KOOSTISTE OMADUSED

• Tihedus = 0,948-0,964 kg / cm3 (vastavalt GOST 15199-69).
• Tõmbe voolavuspiir = mitte vähem kui 21,6 MPa (vastavalt GOST 11262-80).
• Katkene venivus = mitte vähem kui 700% (vastavalt GOST 11262-80).
• Elastsusmoodul painutamisel = 680-750 MPa (vastavalt GOST 9550-81).
• Sulamistemperatuur = 125-132°C (polariseeriv mikroskoop).
• Pehmenemistemperatuur = 120-125°C (Vicati järgi).
• Lineaarpaisumise soojustegur = (1,7-2,0) 0,0001-41 / ° C (vastavalt GOST 15173-70).
• Soojusjuhtivuse koefitsient \u003d 0,41-0,44 W / m ° C.
• Elektriline tugevus (proovi paksus 1 mm sagedusel 50 Hz) = mitte vähem kui 40 kV / mm (vastavalt GOST 6433.3-7).

Erimahu elektritakistus = 1 1016-1 1017 Ohm cm (GOST 6433.2-71).

Kasutusvaldkonnad

Igat tüüpi polüetüleeni (HDPE, LDPE, LLDPE) olulised omadused:
- madal tihedus (kergem kui vesi);
- väga hea kemikaalikindlus;
- väga väike veeimavus;
- veeauru mitteläbilaskvus;
- kõrge viskoossus, painduvus, venivus ja elastsus temperatuurivahemikus -70 kuni +100 °C;
- hea läbipaistvus;
- lihtne töötlemine kõigi termoplastidele sobivate meetoditega;
- väga hea keevitatavus.

HDPE rakendused, langevad reeglina kokku madala tihedusega materjali tarbivate piirkondadega, kuid esimeste muudetud omadused parandavad kahtlemata toodetavate toodete kvaliteeti. Niisiis, polüetüleenkile suur tihedus on tugevam ja läbipaistvam, vormitud osad võivad olla väiksema osaga ning torud ja kiud on tugevamad. Uute polüetüleenide sulamistemperatuuri tõstmine võimaldab steriliseerida auruga. Need tegurid koos võimega kontrollida toote omadusi aitavad kaasa pinnakatalüüsitud polüetüleenide kasutamise kasvule. Tuleb märkida, et mõnel juhul võib suure tihedusega polüetüleeni kasutamist piirata pragunemine koormuse pikaajalisel rakendamisel.

Kuid polüetüleeni suhteliselt kõrge läbilaskvus hapnikule, süsinikdioksiidile, aromaatsetele ainetele, samuti probleemid kokkupuutel teatud keskkonnaga (näiteks märgavate ainete lahustega), nn pingepragunemise nähtus, eriti HDPE puhul, kitsendavad selle ulatust. HDPE erinevad omadused võrreldes LDPE-ga tulenevad selle suurest tihedusest. Sama paksusega on HDPE tooted jäigemad ja nende pind kõvem. Sulamistemperatuur on 20 ° C kõrgem ja molekuli tihedama struktuuri tõttu on veeauru, hapniku, süsinikdioksiid ja aromaatsed ained, samuti parem keemiline vastupidavus kui LDPE. Kõrge sulamistemperatuur võimaldab valmistada suurema kuumakindlusega pakendeid (lühiajaliselt kuni 100 °C).

Polüetüleeni edukas ja haruldane kombinatsioon keemilisest vastupidavusest, mehaanilisest tugevusest, külmakindlusest, headest dielektrilistest omadustest, vastupidavusest radioaktiivsele kiirgusele, äärmiselt madal gaasi läbilaskvus ja niiskuse neeldumine, kergus ja kahjutus muudavad polüetüleeni paljudes rakendustes asendamatuks.

HDPE-d töödeldakse peaaegu kõigi termoplastidega töötamisel kasutatavate põhimeetoditega - ekstrusioon, puhumine, survevalu, pöörlev vormimine.

Tabel. HDPE rakendused

Ekstrusioon
	Pakkekott, T-särgikott, pressitud kott, mitmekihiliste pakkematerjalide (laminaadid ja koekstrusioonkiled) tõkkekiht, mullikile, prügikotid
	Gaasivarustus, külmaveevarustus, elektrikaitse, drenaaž, väliskanalisatsioon, sisekanalisatsioon, kaevude korpuse torud
Kaabli isolatsioon	Kõrgepingekaabli isolatsioon
Lehed, membraanid, pehmed teibid	Lehed: hüdroisolatsioon, masinaehituse toodete osade vormimine. Membraan: hüdroisolatsiooni tööd. Paelad Kabiin: lindid, geoelemendid
	Majapidamis-, põllumajandus-, restid teekatete tugevdamiseks, restid teostamiseks ehitustööd, võrgud hoonete ja rajatiste tarastamiseks
puhumine
	Pakkekott, T-särgikott, stantsitud kott, prügikotid
	Pudelid kosmeetika, parfümeeria jaoks, kodukeemia, kanistrid, tünnid, paagid, tsisternid
Survevalu
Tavatarbekaubad	Lillekasvatustooted, vannitoatarbed, köögitarbed, majapidamistarbed, lastetarbed, aiatööriistad
	Kaheosalised ja ühes tükis PET-pudelite korgid, parfümeeria, kosmeetika, kodukeemia, autokeemia sulgurid
	Konteinerkastid
mööbli furnituur	Näo-, dekoratiiv-, kinnitus-, tugielemendid, muud komponendid
Autoosad	Autole ca 400 eset
Muud tooted	Kuna HDPE ei ole esmatähtis tooraine, kasutatakse seda muude vormitud toodete valmistamisel: mööbel, konteinerämbrid, laste mänguasjad, furnituurid
Rotovormimine
	Mahutid, prügikastid, tünnid,
Mobiilsed tualetid	Mobiilsed tualetid
Mänguväljakud	Laste mängukompleksid (liumägid, tunneli liumäed, linnakesed)
teetõkked	Teesulud, koonused, puhvrid
	Kaevud, septikud, prügivedu
Esialused	Estakaadid rataste pesemiseks, tsirkuleeriva vee paigaldised
Vahutamine
Vahtpolüetüleen

P.S. Tänapäeval toodetud polüetüleeni ja etüleeni kopolümeeride klasside peamised rühmad:

Polüetüleen
HDPE – suure tihedusega polüetüleen (madala rõhuga polüetüleen)
LDPE – madala tihedusega polüetüleen (kõrge tihedusega polüetüleen)
LLDPE – lineaarne madala tihedusega polüetüleen
mLLDPE, MPE – metallotseeni lineaarne madala tihedusega polüetüleen
MDPE – keskmise tihedusega polüetüleen
HMWPE, VHMWPE – kõrge molekulmassiga polüetüleen
UHMWPE – ülikõrge molekulmassiga polüetüleen
EPE – paisuv polüetüleen
PEC – klooritud polüetüleen

Etüleeni kopolümeerid
EAA – etüleen-akrüülhappe kopolümeer
EBA, E/BA, EBAC – etüleenbutüülakrülaadi kopolümeer
EMP – etüleeni ja etüülakrülaadi kopolümeer
EMA – etüleeni ja metüülakrülaadi kopolümeer
EMAA – etüleeni ja metakrüülhappe kopolümeer, etüleeni ja metüülmetüülakrülaadi kopolümeer
EMMA – etüleeni ja metüülmetakrüülhappe kopolümeer
EVA, E/VA, E/VAC, EVAC – etüleenvinüülatsetaadi kopolümeer
EVOH, EVAL, E/VAL - Etüleenvinüülalkoholi kopolümeer
POP, POE – polüolefiinplastomeerid
Etüleeni terpolümeer – etüleeni kolmekomponendilised kopolümeerid

[–CH 2 -CH 2 –] n esineb kahes peamises modifikatsioonis, mis erinevad polüetüleeni molekulide struktuuri ja sellest tulenevalt ka omaduste poolest. Mõlemad modifikatsioonid saadakse etüleenist CH2 = CH2. Ühel kujul on monomeerid seotud lineaarsete ahelatega, mille polümerisatsiooniaste (DP) on tavaliselt 5000 või rohkem; teises on peaahelaga juhuslikult seotud 4-6 süsinikuaatomist koosnevad harud. Lineaarsed polüetüleenid toodetakse spetsiaalsete katalüsaatorite abil, polümerisatsioon toimub mõõdukal temperatuuril (kuni 150 0C) ja rõhul (kuni 20 atm).

Polüetüleeni põhiomadused ja omadused

Polüetüleen- termoplastne polümeer, mis:

• läbipaistmatu paksu kihina;
• kristalliseerub temperatuurivahemikus -60 °С kuni -269 °С;
• ei ole veega märjaks;
• toatemperatuuril ei lahustu orgaanilistes lahustites;
• temperatuuril üle 80 °C see esmalt paisub ja seejärel lahustub aromaatsetes süsivesinikes ja nende halogeenderivaatides;
• PE vastupidav soolade, hapete, leeliste vesilahustele, kuid temperatuuril üle 60 ° C hävitavad väävel- ja lämmastikhapped selle kiiresti;
• lühiajaline töötlemine PE oksüdeeriv aine (näiteks kroomisegu) põhjustab pinna oksüdeerumist ja niisutamist vee, polaarsete vedelike ja liimidega. Sellisel juhul saab PE-tooteid liimida.

Gaasilise etüleeni saab polümeriseerida mitmel viisil, sõltuvalt sellest jagatakse polüetüleen järgmisteks osadeks:

• kõrgsurvepolüetüleen (LDPE) või madala tihedusega polüetüleen (LDPE);
• madalrõhu polüetüleen (HDPE) või kõrge tihedusega polüetüleen (HDPE);
• ja ka lineaarsel polüetüleenil.

LDPE polümeriseeritakse radikaalsel meetodil rõhul 1000 kuni 3000 atmosfääri ja temperatuuril 180 kraadi. Initsiaatoriks on hapnik. HDPE see polümeriseeritakse vähemalt 5 atmosfääri rõhul ja temperatuuril 80 kraadi, kasutades Ziegler-Natta katalüsaatoreid ja orgaanilist lahustit.

Lineaarne polüetüleen(seal on ka nimetus keskmise rõhuga polüetüleen) saadakse 30-40 atmosfääri ja umbes 150 kraadise temperatuuri juures. Selline polüetüleen on oma omaduste ja omaduste poolest justkui HDPE ja LDPE vahetoode. Mitte nii kaua aega tagasi hakati rakendama tehnoloogiat, kus kasutatakse nn metallotseenkatalüsaatoreid. Tehnoloogia tähendus seisneb selles, et on võimalik saavutada polümeeri suurem molekulmass, mis vastavalt suurendab toote tugevust.

LDPE, HDPE, lineaarne polüetüleen erinevad oma struktuuri ja omaduste poolest (hoolimata sellest, et kasutatakse sama monomeeri) ja vastavalt sellele kasutatakse neid erinevate ülesannete jaoks. LDPE on pehme materjal, HDPE ja lineaarne polüetüleen on jäiga struktuuriga.

Erinevused ilmnevad ka tiheduses, sulamistemperatuuris, kõvaduses ja tugevuses.

Kõrg- ja madalrõhu polüetüleeni (LDPE ja HDPE) võrdlusomadused

Peamine põhjus PE omaduste erinevustele, on selle makromolekulide struktuuri hargnemine: mida rohkem harusid on ahelas, seda suurem on polümeeri elastsus ja madalam kristallilisus. Hargnemine raskendab makromolekulide tihedamat pakkimist ja takistab 100% kristallilisusastme saavutamist; koos kristallilise faasiga on alati amorfne faas, mis sisaldab ebapiisavalt järjestatud makromolekulide piirkondi. Nende faaside suhe sõltub PE saamise meetodist ja selle kristalliseerumise tingimustest. See määrab ka polümeeri omadused. Filmid alates LDPE 5-10 korda läbilaskvam kui HDPE kiled.

PE mehaanilised omadused suurenevad koos tiheduse (kristallilisuse astme) ja molekulmassi suurenemisega. Õhukeste kilede kujul on PE-l (eriti madala tihedusega polümeeril) suurem paindlikkus ja mõningane läbipaistvus ning lehtede kujul muutub see jäigemaks ja läbipaistmatumaks.

Löögikindel polüetüleen. Polüetüleeni kõige olulisemate omaduste hulgas võib märkida külmakindlust. Polüetüleenist valmistatud tooteid saab kasutada temperatuuridel -70°С kuni 60°С (LDPE) ja kuni 100°С (HDPE), mõned klassid säilitavad oma väärtuslikud omadused ka temperatuuril alla -120°С.

Polüetüleeni oluline puudus on selle kiire vananemine.. Vananemisperioodi pikendavad spetsiaalsed lisandid – antioksüdandid (fenoolid, amiinid, tahm).

Polüetüleeni elektrilised omadused iseloomulik mittepolaarsele polümeerile, seega kuulub see kvaliteetsete kõrgsageduslike dielektrikute hulka. Dielektrilise läbilaskvuse ja dielektrilise kadu puutuja muutuvad vähe elektrivälja sageduse, temperatuuri vahemikus -80 °C kuni 100 °C ja niiskuse muutumisel. Kuid HDPE-s olevad katalüsaatorijäägid suurendavad dielektrilise kadu puutujat, eriti temperatuurimuutuste korral, mis põhjustab isolatsiooniomaduste mõningast halvenemist.

Madala tihedusega polüetüleeni omadused (tööstuslike klasside miinimum- ja maksimumväärtused)

Indikaatorid (23°C juures)
Tihedus	0,94–0,97 g / cm3
Vicat kuumakindlus (vedelas keskkonnas, 50°C/h, 50N)	18-32 MPa
	10-19 MPa
	610-1600 MPa
Tõmbe pikenemine (50 mm/min)	600-700 %
	2-NB kJ/m2
Kuuli süvendi kõvadus (358 N, 30 s)	38-59 MPa
	10^14-10^15 oomi
	0,1 %

Kõrge tihedusega polüetüleen

Polüetüleen HDPE (kõrge tihedusega) Seda kasutatakse peamiselt konteinerite ja pakendite tootmiseks. Välismaal kasutatakse umbes kolmandik toodetud polümeerist mahutite valmistamiseks puhumisvormimise teel (toidukaupade, parfüümide ja kosmeetika, auto- ja kodukeemia konteinerid, kütusepaagid ja tünnid). Samas tuleb märkida, et võrreldes teiste valdkondadega kasvab HDPE kasutamine pakendikilede tootmiseks kiiremini. HDPE leiab rakendust ka torude ja torustikuosade valmistamisel, kus kasutatakse selliseid materiaalseid eeliseid nagu vastupidavus (kasutusiga - 50 aastat), põkkkeevitamise lihtsus, odavus (keskmiselt 30% madalam võrreldes metalltorudega).

Muud tähistused: PE-LD, PEBD (prantsuse ja hispaania tähistus).

Kerge elastne kristalliseeriv materjal kuumakindlusega ilma koormuseta kuni 60°C (mõnedel klassidel kuni 90°C). Võimaldab jahutada (erinevad klassid vahemikus -45 kuni -120°C).

LDPE omadused sõltub suuresti materjali tihedusest. Tiheduse suurenemine toob kaasa tugevuse, jäikuse, kõvaduse ja keemilise vastupidavuse suurenemise. Samal ajal väheneb tiheduse suurenemisega löögikindlus madalatel temperatuuridel, purunemispikenemine, pragunemiskindlus ning gaaside ja aurude läbilaskvus. Aldis pingelõhenemisele. Ei ole mõõtmetelt stabiilne.

• Sellel on suurepärased dielektrilised omadused.
• Sellel on väga kõrge keemiline vastupidavus.
• Ei ole vastupidav rasvadele, õlidele.
• Ei ole vastupidav UV-kiirgusele.
• Erineb suurenenud kiirguskindluse poolest.
• Bioloogiliselt inertne.
• Kergesti töödeldav.

Kõrge tihedusega polüetüleeni omadused (tööstuslike klasside miinimum- ja maksimumväärtused)

Indikaatorid (23°C juures)	Täitmata märkide väärtused
Tihedus	0,91–0,925 g / cm3
Tõmbe voolavuspiir (50 mm/min)	8-13 MPa
Tõmbemoodul (1 mm/min)	118-350 MPa
Tõmbe pikenemine (50 mm/min)	100-150 %
Charpy löögitugevus (sälguga proov)	NB
Pinna eritakistus elektriline	1014-1015 oomi
Veeimavus (24 tundi, niiskus 50%)	0,01 %

Polüetüleeni tarbimise struktuur erinevates tööstusharudes, %

Elektrijuhtmete isolatsioon polüetüleenist.

Polüetüleeni ja selle polüisobutüleeniga segude kõrged dielektrilised omadused, madal veeauru läbilaskvus võimaldavad seda laialdaselt kasutada elektrijuhtmete isolatsiooniks ja kaablite tootmiseks, mida kasutatakse erinevates sidevahendites (telefon, telegraaf), signalisatsiooniseadmetes, dispetšer-kaugjuhtimissüsteemides, kõrgel tasemel. sageduspaigaldised ja vees töötavate juhtmete mähkimismootorite jaoks, samuti mere- ja koaksiaalkaablite isoleerimiseks.

Polüetüleenist isolatsiooniga kaablil on eelised kummiisolatsiooniga kaabli ees. See on kergem, paindlikum ja suurema elektritugevusega. Õhukese polüetüleenikihiga kaetud traadi pealmine kiht võib olla plastifitseeritud polüvinüülkloriidist, mis moodustab hea mehaanilise kaitse kahjustuste eest.

Kaablite valmistamisel kasutatakse väikese koguse (1-3%) orgaaniliste peroksiididega ristseotud või kiiritatud kiirete elektronidega LDPE-d.

Polüetüleenist kiled ja lehed.

Kilesid ja lehti saab valmistada mis tahes tihedusega PE-st. Õhukeste ja elastsete kilede tootmisel kasutatakse laialdasemalt LDPE-d. PE-kile lehti valmistatakse kahel meetodil: sulapolümeeri ekstrusioon läbi rõngakujulise pilu, millele järgneb puhumine või ekstrusioon läbi lameda pilu, millele järgneb tõmbamine. Neid toodetakse paksusega 0,03-0,30 mm, laiusega kuni 1400 mm (mõnel juhul kuni 10 m) ja pikkusega kuni 300 m.

Lisaks õhukestele kiledele toodetakse polüetüleeni lehtedena paksusega 1-6 mm ja laiusega kuni 1400 mm, mida kasutatakse voodri- ja elektriisolatsioonimaterjalina ning töödeldakse vaakumvormimise teel tehnika- ja majapidamistoodeteks.

Enamik LDPE tooteid on pakkematerjaliks, konkureerides teiste kiledega (tsellofaan, PVC, PVC, PVC, polüetüleentereftalaat, polüvinüülalkohol jne), väiksemat osa kasutatakse erinevate toodete (kotid, kotid, vooder) valmistamiseks. kastide, kastide ja muud tüüpi konteinerite jaoks).

Kilesid kasutatakse laialdaselt külmutatud liha ja linnuliha pakendamiseks, õhupallide ja õhupallide valmistamisel meteoroloogilisteks ja muudeks atmosfääri ülemiste kihtide uuringuteks, peamiste nafta- ja gaasitorustike korrosioonikaitseks. AT põllumajandus läbipaistvat kilet kasutatakse klaasi asendamiseks kasvuhoonetes ja kasvuhoonetes. Musta kilet kasutatakse pinnase katmiseks, et säilitada soojust köögiviljade, puuviljade ja marjade ning kaunviljade kasvatamisel, samuti vooderdada silohoidla süvendeid, veehoidlate põhja ja kanaleid. Üha enam kasutatakse plastkilet katuste ja seinte materjalina saagihoidlate, põllumajandusmasinate ja muude seadmete ehitamisel.

Plastkilest valmistatakse majapidamistarbeid: vihmamantlid, laudlinad, kardinad, salvrätikud, põlled, sallid jne. Kilet saab ühelt poolt kanda erinevatele materjalidele: paber, kangas, tsellofaan, metallfoolium.

Tugevdatud polüetüleenkile on vastupidavam kui tavaline sama paksusega kile. Materjal koosneb kahest kilest, mille vahel on sünteetilistest või looduslikest kiududest või haruldasest klaaskangast tugevdusniidid.

Laudlinad on valmistatud väga õhukestest tugevdatud kiledest, samuti kasvuhoonete kiledest; paksematest kiledest - kotid ja pakkematerjal. Haruldase klaaskangaga tugevdatud tugevdatud kilet saab kasutada kaitseriietuse valmistamisel ja erinevate anumate voodrimaterjalina.

PE-kilede baasil saab valmistada kleepuvaid (kleepuvaid) kilesid või teipe, mis sobivad kõrgsagedusliku side kaabelliinide parandamiseks ja terasest maa-aluste torustike kaitsmiseks korrosiooni eest. Polüetüleenkiled ja kleepuva kihiga teibid sisaldavad ühelt poolt madala molekulmassiga polüisobutüleeni kihti, mis on mõnikord segatud butüülkummiga. Neid toodetakse paksusega 65-96 mikronit, laiusega 80-150 mm.

LDPE-d ja HDPE-d kasutatakse ka metalltoodete kaitsmiseks korrosiooni eest. Kaitsekiht kantakse peale leek- ja keerispihustusega.

Polüetüleenist torud ja torutooted

Kõigist plastiliikidest on PE leidnud suurimat rakendust torude ekstrusiooni- ja tsentrifugaalvalu valmistamisel, mida iseloomustab kergus, korrosioonikindlus, madal vastupidavus vedeliku liikumisele, paigaldamise lihtsus, paindlikkus, külmakindlus ja keevitamise lihtsus.

Pideva meetodiga toodetakse mis tahes pikkusega torusid siseläbimõõduga 6-300 mm ja seinapaksusega 1,5-10 mm. Polüetüleenist torud väikese läbimõõduga on keritud trumlitele. Survevalu abil valmistatakse toruliitmikud, mis hõlmavad 45- ja 90-kraadise nurga all painutatud põlvetorusid; teesid, liitmikud, ristid, harutorud. Suure läbimõõduga (kuni 1600 mm) torusid seinapaksusega kuni 25 mm toodetakse tsentrifugaalvalu teel.

Polüetüleenist torud tänu oma keemilisele vastupidavusele ja elastsusele kasutatakse neid vee, soolade ja leeliste lahuste, hapete, erinevate vedelike ja gaaside transportimiseks keemiatööstus, sise- ja välisveevarustusvõrkude ehitamiseks, niisutussüsteemides ja sprinklerseadmetes.

LDPE torud võivad töötada temperatuuridel kuni 60°C ja HDPE torud kuni 100°C. Sellised torud ei kuku kokku madalal temperatuuril (kuni -60 ° C) ja vee külmumisel; need ei allu pinnase korrosioonile.