Polyethylen je co? Aplikace polyethylenu

Co je polyethylen? Jaké jsou jeho vlastnosti? Jak se vyrábí polyethylen? Jsou to velmi zajímavé otázky, které budou v tomto článku zvažovány.

Obecné informace

Polyethylen je chemická látka, která je řetězcem atomů uhlíku, na kterou jsou připojeny dvě molekuly vodíku. Navzdory přítomnosti stejného složení existují ještě dvě modifikace. Jsou odlišné ve struktuře a tedy i v vlastnostech. Prvním je lineární řetězec, ve kterém stupeň polymerace přesahuje číslo pěti tisíc. Druhá struktura je větve o 4 až 6 atomech uhlíku, která je libovolně připojena k hlavnímu okruhu. Jak se obecně vyrábí lineární polyethylen? Toho lze dosáhnout použitím speciálních katalyzátorů, které ovlivňují polyolefiny při středních teplotách (až 150 stupňů Celsia) a tlakům (do 20 atmosfér). Ale co je on? Známe jeho chemické vlastnosti a jaké jsou fyzické?

Co to je?

Polyethylen je termoplastický polymer, ve kterém probíhá krystalizační proces při teplotě nižší než mínus 60 stupňů Celsia. V silné vrstvě není průhledná, není namočená vodou, organická rozpouštědla při pokojové teplotě to není ovlivněno. Pokud teplota přesáhne plus 80 stupňů Celsia, pak nejdříve napučí a pak se rozloží na aromatické uhlovodíky a halogenované deriváty. Polyethylen je látka, která úspěšně odolává negativním účinkům roztoků kyselin, solí a zásad. Ale pokud teplota přesáhne 60 stupňů Celsia, může rychle zničit kyselinu dusičnou a kyselinu sírovou. Pro lepení polyethylenových výrobků mohou být zpracovávány oxidačními činidly, následované aplikací potřebných látek.

Jak se vyrábí polyethylen?

Chcete-li to provést, použijte:

• Metoda vysokého tlaku (nízká hustota). Polyetylén se vytváří při vysokém tlaku, který je v rozmezí 1000 až 3 000 atmosfér při teplotě 180 stupňů Celsia. Iniciátorem je kyslík.
• Metoda nízkého tlaku (vysoká hustota). V tomto případě se vytváří polyethylen při tlaku nejméně 5 atmosfér a teplotě 80 ° C za použití organického rozpouštědla a katalyzátorů Ziegler-Natta.
• A odděleně existuje cyklus výroby lineárního polyethylenu, o němž bylo řečeno výše. Mezi druhým a prvním bodem je mezitím.

Je třeba poznamenat, že tyto nejsou jediné použité technologie. Takže použití metalocenových katalyzátorů je poměrně běžné. Význam této technologie spočívá v tom, že díky ní dosahuje značné množství polymeru a zároveň zvyšuje pevnost produktu. V závislosti na druhu struktury a vlastností, které jsou vyžadovány při použití jednoho monomeru, je zvolen způsob získání. To může být také ovlivněno požadavky na teplotu tavení, pevnost, tvrdost a hustotu.

Proč je velký rozdíl?

Hlavním důvodem rozdílu vlastností je rozvětvení makromolekul. Čím více je to, tím méně je krystalinita a tím vyšší je elasticita polymeru. Proč je to důležité? Faktem je, že mechanické vlastnosti polyethylenu rostou s jeho hustotou a molekulovou hmotností. Podívejme se na malý příklad. Polyethylenová fólie má výraznou tuhost, nikoli průhlednost. Pokud se však použije metoda s nízkou hustotou, výsledný materiál bude mít relativně dobrou flexibilitu a relativní viditelnost. Proč je taková odrůda dostupná? Kvůli rozdílům v provozních podmínkách. Tak se polyethylen dobře vyrovná s nárazovým zatížením. On také toleruje mrazy dobře. Pracovní rozsah teplot tohoto materiálu je -70 až +60 ° C. Přestože některé značky jsou také přizpůsobeny pro mírně odlišný gradient - od -120 do +100. To je ovlivněno hustotou polyethylenu a jeho strukturou na molekulární úrovni.

Specifičnost materiálu

Jednou z důležitých nevýhod je rychlé stárnutí polyethylenu. Ale toto podnikání je opravitelné. Dlouhá životnost se dosahuje pomocí speciálních přísad, antioxidantů, jejichž role může působit jako plynová čerň, fenoly nebo aminy. Mělo by se také poznamenat, že materiál s nízkou hustotou je více ligován, takže se dá lépe zpracovat na výrobky. Je nemožné nezmínit elektrické vlastnosti. Polyetylén díky nepolárnímu polymeru je vysoce kvalitní vysokofrekvenční dielektrikum. Díky tomu se propustnost a tečna ztrátového úhlu mírně liší od změn vlhkosti, teploty (v rozmezí od -80 do +100) a frekvence elektrického pole. Měli bychom poznamenat jednu funkci. Pokud tedy v polyethylenu existují zbytky katalyzátoru, přispívá to ke zvýšení dotyku úhlu dielektrické ztráty, což vede k určitému zhoršení izolačních vlastností. No, teď jsme uvažovali o celkové situaci. A teď věnujte pozornost specifikám.

Co je nízkotlaký polyethylen?

Jedná se o elastický lehký krystalizační materiál, jehož tepelná odolnost se pohybuje v rozmezí -80 až +100 stupňů Celsia. Má lesklý povrch. Sklo začíná na -20. Tavení - v rozmezí 120-135. Charakteristická je dobrá nárazová pevnost a tepelná odolnost. Hustota polyethylenu významně ovlivňuje získané vlastnosti. Takže spolu s tím vzrůstají síla, tuhost, tvrdost a chemická odolnost. Zároveň se však snižuje náchylnost k protažení a propustnosti výparů a plynů. Je nemožné si nevšimnout tečení, které je pozorováno při delším zatížení. Takový polyethylen je biologicky inertní a může být snadno zpracován. To je velmi užitečné v moderních podmínkách. Pokud jde o použití polyethylenu, je třeba poznamenat, že se používá k výrobě obalů a kontejnerů. Takže asi třetinu výroby jde vytvořit nádoby pro vyfukování, které se používají v potravinářském průmyslu, kosmetice, automobilovém průmyslu, domácnostech, energetických polích a filmech. Ale můžete se s tím setkat při vytváření potrubí a částí potrubí. Důležitou výhodou tohoto materiálu je jeho trvanlivost, levost a snadné svařování.

Polyetylén vysokého tlaku

Jedná se o elastický lehký krystalizační materiál, jehož tepelná odolnost (bez zatížení) je v rozmezí od -120 do +90 stupňů Celsia. Vlastnosti také silně závisí na hustotě získaného materiálu. To vede ke zvýšení pevnosti, tvrdosti, tuhosti a chemické odolnosti. Současně tloušťka polyethylenu nepříznivě ovlivňuje odolnost proti nárazu, prodloužení, odolnost proti prasklinám a propustnost pro výpary a plyny. Navíc se neliší rozměrová stabilita a výrazně negativní účinek při relativně nízkém zatížení. Mělo by se poznamenat skutečně vysoká chemická odolnost a vynikající dielektrické vlastnosti. Z negativního hlediska je tento polyethylen těžce ovlivněn tuky, oleji a ultrafialovým zářením. Biologicky inertní, lze snadno zpracovat. Může být také popsán jako odolný vůči záření. Použití polyethylenu s vysokou hustotou se nejčastěji vyskytuje při vytváření technických, potravinářských a zemědělských filmů. I když samozřejmě to není jediná možnost.

Lineární polyethylen

Je to elastický krystalizační materiál. Dokáže odolat teplotám až do 118 stupňů Celsia. Významnou výhodou tohoto materiálu je také jeho odolnost proti praskání, tepelné odolnosti a nárazové síle. Používá se k výrobě obalů, kontejnerů a kontejnerů. Co nabízí tento polyethylen? Vlastnosti tohoto materiálu jsou velmi vysoké ve srovnání s analogy získanými nízkotlakým způsobem. Proto má spíše dobré vlastnosti. Ale přesto se zpravidla nemůže rovnat vysokotlakému polyethylenu.

Jak lze prezentovat materiál?

Takže jsme již uvažovali o hlavních typech polyethylenu. V jaké formě je to vytvořeno? Nejoblíbenější jsou polyethylenové fólie a fólie. Tyto tvary mohou být vyrobeny z materiálu jakékoliv hustoty. Ačkoli existují určité preference. Pro výrobu elastických a tenkých vrstev je tedy široce používán přístup s nízkým tlakem. Šířka přijatého materiálu zpravidla dosahuje 1400 milimetrů a délka je 300 metrů. Lineární a polyethylen s vysokou hustotou jsou přísnější, takže se používají pro konstrukce, které by neměly být ovlivněny: stejné plechy, trubky, tvarované a tvarované výrobky a podobně.

Závěr

A konečně nemůžeme nezmínit regulační dokumenty, podle kterých je vyráběn polyethylen. GOST 16338-85 je zodpovědný za výrobky, které jsou vyráběny za nízkého tlaku. Provozuje se od roku 1985. GOST 16337-77 upravuje otázky týkající se vysokotlakého polyethylenu. Je dokonce starší a pochází z roku 1977. Tyto normativní dokumenty obsahují informace o požadavcích na materiály, z nichž jsou vyráběny filmy, obaly a další různé výrobky. Mělo by být zaznamenáno široké spektrum aplikací produktů a jejich druhové rozmanitosti. Například zpevněné polyethylenové fólie jsou velmi běžné. Jejich zvláštnost spočívá v tom, že při stejné tloušťce mají vyšší hloubku ve svých vlastnostech než obvyklé vzorky výrobků. Ze stejných vyztužených polyethylenových fólií tvoří ubrusy, tašky a mnoho dalších užitečných věcí. A jejich vlastnosti se dosahují zavedením speciálních nití z přírodních nebo syntetických vláken.