Поли-Про | Продажа, покупка, переработка полимеров.
 
 
» Полиэтилен низкого давления, куплю пнд, куплю отходы пнд
Распечатать страницу    Отправить e-mail
 
Полимеры
 

Полиэтилен высокой плотности (НDPE, ПЭНД, полиэтилен низкого давления)

Основные физические и химические характеристики

Полиэтилен, сокращенно ПЭ, выпускается промышленностью в двух модификациях, которые отличаются между собой по структуре, а, следовательно, имеют различные физико-химические свойства. Молекула полиэтилена – это длинная цепь, состоящая из атомов углерода, к каждому их которых присоединены два атома водорода. Химическая формула полиэтилена [–CH2–CH2–]n, поскольку его обе модификации получают из этилена CH2=CH2. Различие между двумя видами полиэтилена состоит в том, что для получения его одной модификации, мономеры связываются в линейные цепи с СП, обычно их 5000, но может быть и больше, а для другой – к основной цепи случайным образом присоединятся разветвления, состоящие из 4-6 углеродных атомов. Для производства полиэтиленов первой модификации применяют специальные катализаторы, при этом процесс полимеризации протекает при температурах не выше 150 ° С и давлении не больше 20 атм.

Рассмотрим подробнее каждую из модификаций полиэтилена.

1. Полиэтилен низкой плотности (LDPE)

Данный вид полиэтилена имеет сильно разветвленную макромолекулу и низкую плотность (0,916–0,935 г/см³). Для его изготовления используют очень высокое давление от 100 до 300 мПа и высокую температуру 100–300 °С. В России данный вид полиэтилена обозначается аналогично полиэтилену высокого давления ПЭВД.

2. Полиэтилен высокой плотности (НDPE)

Этот вид полиэтилена имеет линейную макромолекулу и относительно высокую плотность (0,960 г/см³). Как уже было сказано выше, для его производства используют особые катализаторные системы. Полиэтилен высокой плотности еще называют полиэтиленом низкого давления и обозначают ПЭНД. Поскольку для полиэтилена, который получают при низком давлении, так же характерно линейное строение. Хотя боковые цепи и образуются, но они очень короткие и их количество небольшое. При низком давлении так же получают и сополимеры этилена, к примеру: с бутеном-1. в данном случае низкое давление используют, чтобы в линейную по сущности макромолекулу ввести необходимое число ответвлений. Плотность сополимеров варьируется в диапазоне 0,945-0,950 г/см, а плотность линейных гомополимеров равняется 0,960 г/см3

Полиэтилены с линейной макромолекулой образуют области кристалличности, которые оказывают сильное влияние на их физические свойства. Полиэтилен высокой плотности является очень твердым и прочным термопластом, который широко применяется для выдувного и литьевого способа формирования емкостей, которые используются в промышленности и домашнем хозяйстве.

НDPE намного прочнее LDPE. Его температура плавления изменяется в диапазоне 129–135° С. Температура размягчения ПЭВП больше, чем у ПЭНП, и равняется 121°С, поэтому его можно стерилизовать паром. А растворить полиэтилен высокой плотности можно только в ароматических углеводородах при температуре 120° С. При этом при увеличении плотности ПЭВП, его растворимость в органических растворителях становится еще меньше, как и проницаемость в отношении растворителей. Устойчивость к низким температурам у ПЭВП и ПЭНП приблизительно одинаковая. Полиэтилен высокой плотности имеет более высокую прочность при сжатии и растяжении, чем полиэтилен низкой плотности, а вот сопротивляемость ударам и раздиру немного ниже. Кроме этого ПЭВП имеет проницаемость ниже в 5-6 раз, чем ПЭНП, поэтому он является отличной преградой для влаги.

На основе ПЭВП получают прочные и жесткие пленки, которые на ощупь менее воскообразные, чем аналогичные пленки из ПЭНП. Пленки на основе ПЭВП могут быть получены двумя способами: экструзией с раздувом или через плоскую щель (с водяным охлаждением или поливом на охлаждаемый валок). Хотя при первом методе полупрозрачная пленка получается более мутной, чем при втором.

Как уже было сказано, молекулы ПЭВП из-за своей линейной структуры, стараются ориентироваться в направлении течения, поэтому сопротивление раздиру пленок из ПЭВП в продольном направлении ниже. При этом разница между сопротивлениями раздиру в поперечном и продольном направлениях может быть увеличена при ориентации. В этом случае пленка будет иметь свойства ленточек, которые работают на раздир.

Пленки из ПЭВП по своей влагопроницаемости уступают только пленкам из сополимеров винил-иденхлорида и винилхлорида. Так же пленки из полиэтилена высокой плотности очень устойчивы к жирам и маслам. Пленки из ПЭВП и ПЭНП могут растрескиваться под действием окружающей среды. Чтобы уменьшить этот эффект, для изготовления пленок используют специальные высокомолекулярные марки ПЭ.

Среди основных свойств, которыми обладают все типы полиэтелена, можно выделить:

— небольшую плотность (полиэтилен легче воды);

— отличную химическую стойкость;

— незначительное водопоглощение;

— непроницаемость по отношении к водяному пару;

— высокую вязкость, растяжимость, гибкость и эластичность в диапазоне температур -70-100°С;

— хорошую прозрачность;

— легкую перерабатываемоть всеми возможными способами для термопластов;

— отличную свариваемость.

 

Область применения ПЭВП

 

В основном области применения полиэтилена высокой плотности совпадает с областями, которые используют материалы малой плотности. Несомненно, изменение свойств первых, позволяет получать более качественную продукцию. Так, пленка из ПЭВП будет не только прозрачнее, но и прочнее, волокна и трубы будут иметь повышенную прочность, а формованные детали можно изготовить меньшего сечения. Благодаря тому, что новые виды полиэтилена могут выдерживать высокие температуры, можно производить стерилизацию паром. Все это в сочетании с возможностью осуществлять регулировку свойств продукции будет способствовать расширению сфер применения полиэтиленов, которые вырабатывают на поверхностных катализаторах. Следует так же отметить, что использование полиэтиленов высокой плотности в ряде случаев позволяет уменьшить растрескивание при воздействии длительных нагрузок.

 

Единственный недостаток полиэтилена, особенно это касается HDPE, — это относительно большая проницаемость по отношению к таким веществам, как кислород, двуокиси углерода, ароматические вещества, а так же возникновение трещин при контакте с определенными средами, к примеру: с растворами смачивающих веществ. Все это несколько сужает область применения полиэтилена.

Поскольку HDPE и LDPE имеют разную плотность, то и их свойства так же различны. При одинаковой толщине листов полиэтилена, лист из HDPE будет жестче, а его поверхность тверже. HDPE имеет температуру плавления на 20 °С больше, чем LDPE, что позволяет изготавливать из него упаковки повышенной теплостойкости. Кроме этого, благодаря более плотной структуре макромолекулы, непроницаемость для кислорода, водяного пара, ароматических веществ и углекислого газа и химическая стойкость у полиэтилена высокой плотности выше.

Благодаря удачному и редкому сочетанию механической прочности, химической и радиоактивной стойкости, отличных диэлектрических свойств, морозостойкости, влагостойкости, а так же легкости и безвредности делают полиэтилен, особенно ПЭНД незаменимым во многих областях применения.

Для переработки полиэтилена низкого давления можно использовать любые базовые способы, которые применяются при работе с термопластами:

Экструзию: пленки (фасовочные, мусорные пакеты, пакет «майка» и с вырубной ручкой, воздушно-пузырьковая и коэкструзионная пленки, ламинаты); трубы (для газоснабжения, дренажа, внешней и внутренней канализации, холодного водоснабжения, обсадные трубы для скважин); кабельная изоляция; сетки (сельскохозяйственные и бытовые, для армирования дорожных перекрытий и строительной сверы); листы, мягкие ленты, мембраны.

Выдув: пленки (фасовочные, мусорные пакеты, пакет «майка» и с вырубной ручкой); емкости (флаконы для парфюмерии и косметики, бытовой химии, бочки, канистры, цистерны, баки).

Литье под давлением: товары народного потребления (кухонные изделия и изделия для ванной, детские товары, предметы домашнего обихода, садово-огородный инвентарь и т.п.); крышки, ящики, мебельная фурнитура, автокомплектующие.

Ротоформование: емкости, мобильные туалеты, детские площадки, дорожные ограждения, колодцы, эстакады.

Вспенивание: пенополиэтилен