Polyethylen: teplota tání, spotřebitelské vlastnosti a použití

Dnes lidstvo nemůže dělat bez umělých materiálů. Mají řadu jedinečných vlastností, jsou k dispozici a výrazně levnější produkce. Jedním z těchto materiálů je polyethylen. Teplota tání,

Co je látka?

Struktura molekuly polyethylenu je velmi jednoduchá. Vypadá jako řetězec, který se skládá z atomů uhlíku. Ke každému z nich jsou připojeny 2 molekuly vodíku. Ve světě existují dvě modifikace této látky. Jsou odlišné ve struktuře. To se odráží ve vlastnostech, které polyethylen (teplota tání a varu, spotřebitelské vlastnosti). Jen jejich původ je spojuje. Obě modifikace jsou vyrobeny z ethylenu.

První typ polyethylenu se skládá z lineárních monomerů. Jejich stupeň polymerace je 5000 nebo více. Druhá modifikace má větvení monomerů. Obsahují atomy uhlíku (od 4 do 6).

Pro vytvoření lineárního polyethylenu se používají speciální katalyzátory. Proces polymerace probíhá při teplotě do 150 ° C.

Charakteristiky

Termoplastický polymer, který je charakterizován opacitou v tlusté vrstvě, je pro nás polyethylen. Teplota tání, technické vlastnosti materiálu z něj činí oblíbenou. Krystalizuje v rozsahu od -60 do -269 ° C.

Jeho hlavní kladnou kvalitou je nepřítomnost smáčení polyethylenu vodou. Doma není vystavena různým organickým rozpouštědlům. Také nereaguje při pokojové teplotě s vodnou solí, kyselými a alkalickými roztoky.

Když teplota stoupne na 60 ° C, materiál se stává citlivým na kyselinu sírovou a dusičnou. Při použití okysličovadel pro ošetření povrchu polyethylenu je třeba očekávat zničení povrchové vrstvy. Materiál začíná být navlhčen vodou. Tato kvalita je nezbytná pro lepení polyethylenu.

Metody polymerace

V závislosti na způsobu polymerace ethylenu je polyethylen ze 3 druhů: nízký, vysokotlaký a lineární typ materiálu. To určuje, jaké vlastnosti polyethylen bude mít. Teplota tání, technické vlastnosti každého druhu jsou různé. Proto se používají prakticky v jakékoli sféře lidské činnosti.

Polyetylén vyráběný pod vysokým tlakem je měkčí. Polymerizuje se radikálovou metodou. Tlak v tomto směru dosahuje 1-3 tisíc atm. Teplota je 180 ° C. Kyslík se v tomto případě účastní jako iniciátor.

Polyetylén s nízkým tlakem jsou vyrobeny za použití katalyzátorů Ziegler-Natta. V tomto procesu se také podílí organické rozpouštědlo. Pracovní tlak není menší než 5 atm. A teplota přesahuje 80 ° С.

Lineární (střední) polyethylen je meziprodukt mezi zvažovanými odrůdami. To se týká jeho vlastností a vlastností. Vyrábí se při tlaku 30-40 atm. Při použití metalocenových katalyzátorů je možné získat produkt s vyšší pevností.

Důvod rozdílu ve vlastnostech polyethylenu

Rozvětvená struktura makromolekul určuje vlastnosti, které má polyethylen. Bod tání a hustota závisí na typu řetězce. Čím více větví, tím pružnější materiál s nižšími krystalickými vlastnostmi se získává na výstupu.

Tato vlastnost struktury ztěžuje vytváření hustšího balíčku makromolekul, čímž se stává překážka 100% úrovně krystalinity. Materiál má také atmosférickou fázi. Obsahuje nedostatečně uspořádané úseky molekul. Způsob výroby určuje poměr krystalické a atmosférické fáze. Tato vlastnost ovlivňuje vlastnosti polyethylenu.

Proto jsou filmy, které jsou vyráběny pod nízkým tlakem, propustnější než jejich ostatní odrůdy. Čím více krystalinity (molekulová hmotnost), tím vyšší je mechanická výkonnost. Proto je ve formě fólie materiál transparentní a elastický. Listy polyethylenu však budou tvrdé a neprůhledné.

Vliv teploty

Pod vlivem životního prostředí se mění vlastnosti, s nimiž je polyetylén obdarován. Bod tání této látky závisí také na způsobu výroby. Obecně platí, že polyetylen během ohřevu prochází několika stupni. Zpočátku se stává měkčí, pružnější. Snadno se deformuje pod vlivem mechanických vlivů.

Křehká teplota, při níž průměrný polyethylen ztrácí své pevnostní charakteristiky, je 70 ° C. S dalším zvýšením se látka ještě více zjemňuje. Při ohřátí na 120 ° C úplně ztrácí svůj inherentní tvar. V kapalné látce se převede na teplotu 130 ° C.

Vedle topné teploty je třeba vzít v úvahu vliv ultrafialového záření. Pokud se materiál používá pro pouliční výrobky, je nutné zvolit silnější odrůdy. V opačném případě měkký, elastický polyetylén po ročním provozu pod přímým slunečním světlem bude tvrdý a křehký. Dokonce i barva materiálu se mění s časem.

Polyetylén s nízkým tlakem

Každý typ materiálu má zvláštní vlastnosti. To rozšiřuje rozsah aplikací, které má polyethylen. Bod tání (vysoká hustota) je 120-135 ° C. U jednotlivých značek je tepelná odolnost 110 ° C. Vysoká molekulová hustota přispívá ke zvýšení tepelné odolnosti a odolnosti proti nárazům.

Kromě těchto vlastností je nízkotlaký polyethylen méně citlivý na chemické napadení. Nicméně, nadměrná hustota molekul při nízkých teplotách činí materiál křehký, stává se propustným pro páry, plyny.

Tento druh materiálu má dobré dielektrické vlastnosti. Je biologicky neaktivní, ale snadno se zpracovává v průmyslové výrobě.

Polyetylén vysokého tlaku

Tato skupina zahrnuje elastický, lehký polyetylén. Teplota tání, vlastnosti krystalizace neumožňují provedení vysoce odolných, tepelně odolných výrobků. V závislosti na značce může mít jinou hustotu. Jejich teplota tání je od 60 do 90 ° C.

Stejně jako předchozí typ materiálu je polyetylén s vysokou hustotou odolnější, pokud se molekulová hmotnost zvyšuje. Stává se méně citlivý na chemické, ultrafialové vlivy. To však snižuje jeho schopnost odolat stávkám. Na takovém polyethylenu v těžkých mrazu jsou praskliny, slzy. Stává se propustným pro páry a plyny.

Takový materiál má také dobré dielektrické vlastnosti. Neukazuje odolnost vůči tukům, oleji. Ale tento materiál může obsahovat záření. Biologicky je tento materiál také inertní, ale snadno zpracovatelný.

Aplikace polyethylenu s nízkým tlakem

Kvalita obsažená v materiálu určuje oblast použití polyethylenu. Bod tání (použití tohoto indikátoru je povinné při výběru každého výrobku) umožňuje výrobu obalů a obalů z takové látky. Nejčastěji se kontejner vyrábí vyfukováním. Mohou to být kontejnery pro kosmetiku nebo parfémy, nádoby na potraviny.

Kanystry a nádoby z polyethylenu s nízkou hustotou se používají v automobilovém a chemickém průmyslu při výrobě sudů a palivových nádrží.

Výroba obalových fólií z podobného materiálu získává dynamiku. To je široce používán u výroba trubek, kování. Jedná se o levný a trvanlivý materiál. Je schopen přemístit další konkurenční produkty z trhu.

Aplikace polyethylenu s vysokou hustotou

Polyetylén, jehož teplota tání je nižší než u předchozí verze, se používá při výrobě filmů pro zemědělství, potravinářský průmysl a další technické účely. Jeho poptávka neustále roste.

Různé fólie pro zemědělské účely mohou mít dodatečné vyztužení, jejich barva je také odlišná. Používají se ve sklenících, v polích pro zlepšení kvality a objemu plodiny.

Potravinářské filmy, balení po celém světě jsou spotřebovány každý rok ve velkém měřítku. Tento druh materiálu přesunul z hlavních segmentů trhu výrobky z jiných materiálů.

Struktura spotřeby

Polyethylen, jehož teplota tání určuje oblast jeho použití, je velice žádoucí po celém světě. Struktura spotřeby materiálu je docela zajímavá. Pro výrobu fólií a fólií se používá 60-70% polyethylenu.

Také značnou část celkového objemu výroby zaujímají výrobky získané vstřikováním nebo vytlačováním. Nevýznamnější výroba izolace pro elektrické dráty, potrubí a armatury. Také polyethylen se používá k výrobě výrobků foukáním apod.

Při výrobě plechů a fólií se téměř vždy používá vysokohustotní polyethylen (nízká hustota). Jsou vyráběny různými způsoby. Tloušťka fólií je v rozmezí 0,03-0,3 mm a desky jsou 1-6 mm.

Kromě balení může tento materiál vyrábět tašky, tašky, vložky do krabic, krabic a jiných obalů. Vlastnosti, které musí výrobek vlastnit, jsou určeny způsobem, jakým je vyroben polyethylen. Na konci výroby je každému druhu materiálu udělena značka. Pomáhá vybrat ten správný druh materiálu pro jakýkoli průmysl.