Классификация, характеристики и применение полиэтилена (ПЭ) 

Классификация, характеристики и применение полиэтилена (ПЭ)

Полиэтилен (PE) – один из самых популярных термопластичных материалов.Он имеет различные кристаллические структуры, называемые HDPE, LDPE и LLDPE низкого давления.Этот вид коммерческого пластика производится путем добавления или свободнорадикальной полимеризации.Он используется в широком спектре применений: пластиковые контейнеры, бутылки, пакеты, пластиковые игрушки и т.д. Что такое физкультура? Полиэтилен или ПЭТФ – это разновидность полиолефина.Обычно его сокращают до PE.Химическая формула полиэтилена – (C2H4)N.Он отличается малым весом и прочностью и является одним из наиболее часто используемых пластиков.Он используется для упаковки замороженных продуктов, бутылок, упаковок для хлопьев, контейнеров для йогурта и т.д.Если присмотреться, то все пластмассы с кодами утилизации 2 и 4 изготовлены из полиэтилена.Эти пластмассы имеют различную кристаллическую структуру. картинка Как производится полиэтилен? Полиэтилен образуется в результате полимеризации этилена (или этиленовых мономеров).Полиэтиленовая цепочка получается путем присоединения или свободнорадикальной полимеризации.Возможными методами синтеза являются： Циглер-Натальная конвергенция и Металлоценовый катализ Каковы распространенные типы ЧП? В зависимости от плотности и разветвленности различные сорта полиэтилена могут обладать очень разными свойствами.Таким образом, классификация марок полиэтилена выглядит следующим образом. Версия филиала Полиэтилен низкой плотности Линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE) Линейная версия Полиэтилен высокой плотности Полиэтилен со сверхвысокой молекулярной массой Сшитый полиэтилен (PEX или cross-linked polyethylene) Кроме того, доступны и другие типы полиэтилена, такие как： Полиэтилен средней плотности Полиэтилен сверхнизкой плотности Высокомолекулярный полиэтилен Металлоценовый полиэтилен Хлорированный полиэтилен Как сравнить основные типы ПЭ? картинка Что такое полиэтилен высокой плотности (HDPE)? Полиэтилен высокой плотности (HDPE) – это экономичный термопластик с линейной структурой.У него нет ответвлений или низкая степень разветвления.Она эластична, полупрозрачна/воскообразна и устойчива к атмосферным воздействиям.Химическая структура полиэтилена высокой плотности такова： ПНД более твердый из-за его высокой кристалличности (>90%).Это также означает, что его прозрачность ниже, чем у версий LDPE и LLLDPE низкого давления.ПНД также обладает высокой прочностью при низких температурах. ПНД изготавливается при низкой температуре (70-300°C) и давлении (10-80 бар).Это происходит от： Или модифицированный природный газ (смесь метана, этана, пропана) Или каталитический крекинг сырой нефти с получением бензина Существует две основные технологии производства ПНД: полимеризация в суспензии или полимеризация в газовой фазе. Характеристики полиэтилена высокой плотности Температура плавления полиэтилена высокой плотности: 120-140°C Плотность полиэтилена высокой плотности: от 0,93 до 0,97 г/см3 Химическая стойкость полиэтилена высокой плотности： Превосходная стойкость к большинству растворителей Отличная устойчивость к воздействию спирта, разбавленных кислот и щелочей Средняя маслостойкость и консистентная смазка Низкая стойкость к воздействию углеводородов (алифатических, ароматических, галогенных) Постоянная температура: от -50°C до +60°C, относительно жесткий материал с полезной температурной способностью. По сравнению с другими видами полиэтилена, прочность на растяжение выше Недорогой полимер с хорошей обрабатываемостью Хорошая устойчивость к низким температурам Отличные электроизоляционные свойства Чрезвычайно низкое водопоглощение Каковы недостатки ПНД? Подвержен растрескиванию под напряжением Жесткость ниже, чем у полипропилена Высокая усадка при формовании Плохая устойчивость к ультрафиолетовому излучению и жаре Высокочастотная сварка и соединение невозможны Тем не менее, некоторые уровни были продуманно повышены, и были предоставлены некоторые улучшенные профили производительности. Применение полиэтилена высокой плотности Превосходное сочетание свойств делает HDPE идеальным материалом для различных применений во всех сферах жизни.Некоторые из основных областей применения ПНД включают： Применение в упаковке – HDPE используется в различных упаковочных материалах, включая ящики, поддоны, бутылки из-под молока и соков, крышки для упаковки пищевых продуктов, консервные банки, бочки, промышленные контейнеры для массовых грузов и т.д.В таких случаях HDPE обеспечивает конечному продукту достаточную ударную вязкость. Товары народного потребления – Низкая стоимость и простота обработки делают ПНД предпочтительным материалом для различных бытовых и потребительских товаров (таких как мусорные баки, хозяйственные товары, коробки для льда, игрушки и т.д.). Волокна и текстиль – Благодаря своей высокой прочности на растяжение ПНД широко используется в сельском хозяйстве, например, для изготовления канатов, рыболовных и спортивных сетей, сеток, а также промышленных и декоративных тканей. Другие области применения ПНД включают трубопроводы и фитинги (для природного газа, водоснабжения, канализации, дренажа, отводов сточных вод, промышленные применения, защиту кабелей, покрытие стальных труб, большие смотровые комнаты и трубопроводы, трубы канализационных люков и т.д.), благодаря своей превосходной химической стойкости и стойкости к гидролизу, автомобильные топливные баки, электропроводка и кабель-энергетический лист, телекоммуникационный кабель. Что такое полиэтилен низкой плотности (ПВД)? Полиэтилен низкой плотности (ПВД) – это полужесткий полимер с низкой кристалличностью (~50-60%).ПВД состоит из 4000-40000 атомов углерода и имеет множество коротких ответвлений.По сравнению с HDPE, он имеет более высокую степень укорочения боковых цепей и более длинные ответвления боковых цепей.Химическая структура ПВД такова： Как производится ПВД? ПВД производится при высоком давлении (1000-3000 ПА) и температуре (80-300°C).Он получается в результате процесса свободнорадикальной полимеризации. Два основных процесса производства ПВД： Автоклавный реактор с перемешиванием Трубчатый реактор Трубчатые реакторы становятся все более предпочтительными по сравнению с автоклавными из-за их высокой степени конверсии этилена. Каковы характеристики ПВД? Температура плавления полиэтилена низкой плотности: от 105 до 115°C Плотность полиэтилена низкой плотности: 0,910–0,940 г/см3 Химическая стойкость полиэтилена низкой плотности： Хорошая переносимость алкоголя, разбавленных щелочей и кислот Ограниченная стойкость к воздействию алифатических и ароматических углеводородов, минеральных масел, окислителей и галогенированных углеводородов Термостойкость может достигать 80°C непрерывно и 95°C за короткое время. Недорогой полимер с хорошей обрабатываемостью Высокая ударная вязкость при низких температурах и хорошая устойчивость к атмосферным воздействиям Отличные электроизоляционные свойства Чрезвычайно низкое водопоглощение Пленка прозрачная В чем заключаются недостатки ПВД? Наличие большего количества разветвлений в полимерной цепи приводит к определенным недостаткам в работе ПВД.и： Подвержен растрескиванию под напряжением Низкая прочность, низкая жесткость и максимальная рабочая температура.Это ограничивает его использование в тех областях применения, где требуются экстремальные температуры. Высокая воздухопроницаемость, особенно для углекислого газа Плохая устойчивость к ультрафиолетовому излучению Легко воспламеняющийся Высокочастотная сварка и соединение невозможны Чтобы решить эти проблемы, было разработано несколько марок ПВД с улучшенными свойствами, такими как устойчивость к ультрафиолетовому излучению, высокая прочность и антиадгезионные свойства. В чем заключаются области применения ПВД? ПВД в основном используется в производстве контейнеров, распределительных бутылок, бутылок для мытья посуды, труб, пластиковых пакетов для компьютерных компонентов и различного лабораторного оборудования для формования.Самое популярное применение ПВД – это пластиковые пакеты. Упаковка – Благодаря своей низкой стоимости и хорошей гибкости ПВД используется в упаковочной промышленности для изготовления фармацевтических и экструдированных бутылок, крышек для бутылок, средств защиты от вскрытия, подкладки, мешков для мусора, пленок для упаковки пищевых продуктов (замороженных, сухих продуктов и т.д.), ламинирования и т.д. Трубы и фитинги – ПВД используется при производстве водопроводных труб и шлангов в сантехнической промышленности благодаря своей пластичности и низкому водопоглощению. Другие области применения включают потребительские товары – предметы домашнего обихода, гибкие игрушки, сельскохозяйственные пленки, провода и кабели – изоляторы для тонких проводников, оболочки кабелей. Что такое линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE)? Структура линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) имеет линейную основу с короткими и однородными ответвлениями (в отличие от длинных ответвлений LDPE).Эти короткие ветви могут скользить навстречу друг другу, когда их растягивают, не переплетаясь, как LPDE.Он конструктивно аналогичен ПВД. Как производится LLDPE? LLDPE образуется в результате полимеризации этилена (или мономера этана) со следующими веществами： 1-бутен, и Небольшое количество 1-гексена и 1-октена. Процесс осуществляется с использованием катализаторов Циглера-Натта или металлоценовых катализаторов.В нынешней ситуации LLDPE очень успешно заменяет LDPE благодаря следующим характеристикам. Каковы характеристики LLDPE? Очень эластичная и обладающая высокой ударной прочностью Полупрозрачный и натуральный молочно-белый цвет Очень подходит для создания мягких и прочных буферов с хорошей химической стойкостью Хорошие свойства защиты от водяного пара и спирта Хорошая устойчивость к растрескиванию под напряжением и ударопрочность В чем заключаются области применения LLDPE? LLDPE подходит для различных применений пленок, таких как： Универсальный фильм， Стрейч-пленка， Упаковка для одежды， Сельскохозяйственная пленка и т.д. Что такое полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы (СВМПЭ)? Молекулярная масса сверхвысокомолекулярного полиэтилена составляет от 3,5 до 7,5 миллионов аме.Это примерно в 10 раз выше, чем у смолы ПНД.Полиэтилен высокой плотности и СВМПЭ имеют схожий внешний вид.Но СВМПЭ – это прочный, износостойкий и недорогой пластик.Подходит для промышленного применения, которое может быть связано с трением или износом. Как производится СВМПЭ? СВМПЭ синтезируется с использованием металлоценового катализатора и этанового соединения.Эти элементы склеиваются вместе, образуя структуру из СВМПЭ.Эта структура содержит от 100 000 до 250 000 мономерных звеньев на молекулу. Каковы характеристики СВМПЭ? Он обладает превосходными механическими свойствами, такими как высокая износостойкость, ударная вязкость и низкий коэффициент трения. Этот материал практически полностью инертен, поэтому его используют в самых агрессивных средах при средних температурах. Даже при высоких температурах он устойчив к воздействию различных растворителей, за исключением ароматических, галогенированных углеводородов и сильно окисляющих веществ (таких как азотная кислота). Эти особые свойства позволяют использовать продукт в самых разных высокопроизводительных областях применения. СВМПЭ подходит для таких износостойких материалов, как трубы, облицовки, силосы, контейнеры и другое оборудование. Сшитый полиэтилен (PEX или cross-linked polyethylene) Сшитый полиэтилен высокой плотности – это разновидность полиэтилена со сшитой структурой.Он сокращается до PEX или XLPE.Он предназначен для критически важных применений. Как производится сшитый полиэтилен? Сшитый полиэтилен изготавливается из полиэтилена и органических пероксидов под высоким давлением.При этом образуются свободные радикалы, которые, в свою очередь, приводят к сшиванию полимера.Таким образом, смола предназначена для следующих основных применений： Трубопроводная система для хранения химических веществ， Циркулирующая система лучистого отопления и охлаждения, а также Изоляция высоковольтных кабелей. Каковы характеристики сшитого полиэтилена? Высокая и низкая температура Устойчивость к гидролизу Высокие электрические и изоляционные свойства Высокая износостойкость Сертификация питьевой воды Высокая скорость экструзии на стандартных производственных линиях Более низкая стоимость Более мощное оборудование Каковы характеристики кабелей из сшитого полиэтилена? Кабель из сшитого полиэтилена на сегодняшний день является самым популярным кабелем. Сшитый полиэтилен обеспечивает неограниченные преимущества в различных областях применения в электротехнике благодаря своей влагостойкости, стойкости к нагрузкам и более высокой защите от термической деформации, чем другие аналогичные силовые кабели.Особенно при сравнении кабелей из сшитого полиэтилена и поливинилхлорида, шнур питания из сшитого полиэтилена имеет： Более длительный срок службы Более термостойкие полиэтиленовые шнуры питания обычно выдерживают температуру до 260 °C Обладает лучшей прочностью на растяжение и ударопрочностью Квалификация для применения при более высоком номинальном токе Как обрабатывать полиэтиленовый пластик? Различные формы полиэтилена могут быть использованы в литье под давлением, выдувном формовании, экструзии и других процессах, а также в различных процессах производства пленок, таких как каландрирование или экструзия выдувной пленки. Полиэтилен высокой плотности может быть легко обработан методом литья под давлением, экструзии (трубы, выдувная пленка и литая пленка для литья под давлением, кабель и т.д.), выдувного формования и ротоформования.Являясь идеальным материалом для процесса литья под давлением, он в основном используется для серийного и непрерывного производства. Наиболее распространенной технологией обработки ПВД является экструзия (трубы, выдувная и литая пленка, кабель и т.д.).ПВД также может быть обработан методом литья под давлением или ротационного формования СВМПЭ обрабатывается различными способами: компрессионным формованием, плунжерной экструзией, формованием геля и спеканием.Обычными методами, такими как литье под давлением, выдувное формование или экструзионное формование, поскольку этот материал не будет течь даже при температуре, превышающей его температуру плавления. Полиэтилен (в основном HDPE) постепенно становится популярным материалом для 3D-печати.Его прочность, низкая плотность и нетоксичность делают его идеальным выбором для различных объектов, напечатанных на 3D-принтере.Кроме того, переработанный полиэтилен и полиэтилен на биологической основе также используются при 3D-печати.Абсолютная доступность полиэтилена стимулирует усилия по применению этого материала в аддитивном производстве. Какой тип полиэтилена пригоден для вторичной переработки? Существуют две основные формы идентификационных кодов смолы для полиэтилена:： ПЭВД и HDPE по своей природе не поддаются биологическому разложению.Они внесли значительный вклад в мировое производство пластиковых отходов.Оба вида полиэтилена пригодны для вторичной переработки.Они используются в производстве непищевых бутылок, пластмасс для наружного применения, контейнеров для компостирования и т.д. Трубы из ПНД используются в системах водоснабжения, не связанных с питьевой водой.Что касается питьевой воды, то HDPE можно использовать в системах горячего и холодного водоснабжения. В последние годы в производстве питьевой воды стал очень популярен сшитый полиэтилен, но полиэтилен PEX требует специальных принадлежностей и не подлежит вторичной переработке. Источник: Научно-исследовательский институт инноваций и развития олефиновой промышленности. Оптимизация и рекомендации по добавкам Ресурсы добавок, таких как прозрачные агенты, зародышеобразователи, антипирены, диспергаторы, антибактериальные агенты, гидротальцит, антиоксиданты и т.д., объединены, и розничные инвесторы могут группировать их в тонны. Они могут договариваться о ценах с поставщиками и пользоваться льготными ценами.