โพลีเอทิลีน - มันคืออะไร? การใช้โพลีเอทิลีน

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

โพลีเอทิลีนคืออะไร? ลักษณะของมันคืออะไร? โพลิเอทิลีนผลิตขึ้นได้อย่างไร? คำถามเหล่านี้เป็นคำถามที่น่าสนใจมากซึ่งจะกล่าวถึงในบทความนี้อย่างแน่นอน

ข้อมูลทั่วไป

โพลีเอทิลีนเป็นสารเคมีที่เป็นสายโซ่ของอะตอมของคาร์บอน ซึ่งแต่ละตัวมีไฮโดรเจน 2 โมเลกุลติดอยู่ แม้จะมีองค์ประกอบเดียวกัน แต่ก็ยังมีการดัดแปลงสองแบบ พวกเขาแตกต่างกันในโครงสร้างและตามคุณสมบัติ อย่างแรกคือลูกโซ่เชิงเส้นซึ่งระดับของพอลิเมอไรเซชันเกินห้าพัน โครงสร้างที่สองเป็นกิ่งก้านของอะตอมคาร์บอน 4-6 อะตอมที่ยึดติดกับสายโซ่หลักโดยพลการ พอลิเอทิลีนเชิงเส้นได้มาในแง่ทั่วไปอย่างไร? สิ่งนี้ทำได้โดยการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาพิเศษที่ส่งผลต่อโพลิโอเลฟินส์ที่อุณหภูมิปานกลาง (สูงถึง 150 องศาเซลเซียส) และความดัน (สูงถึง 20 บรรยากาศ) แต่เขาเป็นตัวแทนของอะไร? เรารู้คุณสมบัติทางเคมีของมัน แต่คุณสมบัติทางกายภาพของมันคืออะไร?

อะไรนะ

โพลีเอทิลีนเป็นเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์ที่ใช้กระบวนการตกผลึกดำเนินการที่อุณหภูมิต่ำกว่าลบ 60 องศาเซลเซียส ไม่โปร่งใสในชั้นหนา ไม่เปียก โดยตัวทำละลายอินทรีย์ที่อุณหภูมิห้องไม่ส่งผลกระทบต่อมัน หากอุณหภูมิสูงกว่า 80 องศาเซลเซียส การบวมครั้งแรกจะเกิดขึ้น แล้วสลายตัวเป็นอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนและอนุพันธ์ของฮาโลเจน โพลิเอทิลีนเป็นสารที่สามารถต้านทานผลกระทบด้านลบของสารละลายกรด เกลือ และด่างได้สำเร็จ แต่ถ้าอุณหภูมิสูงกว่า 60 องศาเซลเซียสกรดไนตริกและซัลฟิวริกก็สามารถทำลายได้อย่างรวดเร็ว สำหรับการติดกาวผลิตภัณฑ์โพลิเอธิลีน พวกเขาสามารถบำบัดด้วยตัวออกซิไดซ์ ตามด้วยการใช้สารที่จำเป็น

โพลีเอทิลีนผลิตอย่างไร

ใช้สำหรับสิ่งนี้:

• วิธีแรงดันสูง (ความหนาแน่นต่ำ) โพลิเอทิลีนถูกสร้างขึ้นที่แรงดันสูงซึ่งอยู่ในช่วง 1,000 ถึง 3,000 บรรยากาศที่อุณหภูมิ 180 องศาเซลเซียส ออกซิเจนทำหน้าที่เป็นผู้ริเริ่ม
• วิธีแรงดันต่ำ (ความหนาแน่นสูง) ในกรณีนี้ โพลิเอทิลีนจะถูกสร้างขึ้นที่ความดันอย่างน้อย 5 บรรยากาศและอุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส โดยใช้ตัวทำละลายอินทรีย์และตัวเร่งปฏิกิริยา Ziegler-Natta
• และมีวงจรการผลิตโพลิเอทิลีนเชิงเส้นที่แยกจากกันตามที่กล่าวไว้ข้างต้น อยู่ตรงกลางระหว่างจุดที่สองและจุดแรก

โปรดทราบว่านี่ไม่ใช่เทคโนโลยีเดียวที่ถูกใช้ ดังนั้น,การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา metallocene ก็เป็นเรื่องธรรมดาเช่นกัน ความหมายของเทคโนโลยีนี้อยู่ที่ความจริงที่ว่าโพลีเมอร์สามารถบรรลุมวลที่สำคัญได้ในขณะเดียวกันก็เพิ่มความแข็งแกร่งของผลิตภัณฑ์ ขึ้นอยู่กับโครงสร้างและคุณสมบัติที่จำเป็นเมื่อใช้โมโนเมอร์ตัวเดียวการเลือกวิธีการรับเกิดขึ้น นอกจากนี้ยังอาจได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิหลอมเหลว ความแข็งแรง ความแข็ง และความหนาแน่น

ทำไมมันถึงต่างกันขนาดนี้

สาเหตุหลักของความแตกต่างของคุณสมบัติคือการแตกแขนงของโมเลกุลขนาดใหญ่ ดังนั้น ยิ่งมีขนาดใหญ่เท่าใด ความตกผลึกก็จะน้อยลงและความยืดหยุ่นของพอลิเมอร์ก็จะยิ่งสูงขึ้น ทำไมมันถึงสำคัญ? ความจริงก็คือคุณสมบัติทางกลของโพลิเอธิลีนเติบโตไปพร้อมกับความหนาแน่นและน้ำหนักโมเลกุล ลองดูตัวอย่างเล็กๆ น้อยๆ แผ่นโพลีเอทิลีนมีความแข็งแกร่งและความทึบสูง แต่ถ้าใช้วิธีความหนาแน่นต่ำ วัสดุที่ได้จะมีความยืดหยุ่นค่อนข้างดีและมองเห็นได้ชัดเจน ทำไมถึงมีผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายเช่นนี้? เนื่องจากสภาพการทำงานที่แตกต่างกัน ดังนั้นโพลีเอทิลีนจึงทนต่อแรงกระแทกได้ดี ยังทนต่อความเย็นจัดได้ดี ช่วงอุณหภูมิการทำงานของวัสดุนี้อยู่ระหว่าง -70 ถึง +60 องศาเซลเซียส แม้ว่าแต่ละแบรนด์จะได้รับการปรับสำหรับการไล่ระดับสีที่แตกต่างกันเล็กน้อย - จาก -120 ถึง +100 สิ่งนี้ได้รับผลกระทบจากความหนาแน่นของโพลิเอธิลีนและโครงสร้างในระดับโมเลกุล

เฉพาะวัสดุ

ควรสังเกตข้อเสียเปรียบที่สำคัญอย่างหนึ่ง - การเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วของโพลิเอธิลีน แต่สิ่งนี้สามารถแก้ไขได้ เพิ่มอายุการใช้งานได้ด้วยสารต้านอนุมูลอิสระพิเศษ ซึ่งอาจได้แก่ คาร์บอนแบล็ค ฟีนอล หรือเอมีน นอกจากนี้ ควรสังเกตด้วยว่าวัสดุที่มีความหนาแน่นต่ำจะมีความหนืดมากกว่า จึงสามารถแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ได้ง่ายขึ้น ไม่ต้องพูดถึงคุณสมบัติทางไฟฟ้า โพลิเอธิลีนเนื่องจากเป็นโพลีเมอร์ที่ไม่มีขั้วจึงเป็นไดอิเล็กตริกความถี่สูงคุณภาพสูง ด้วยเหตุนี้การซึมผ่านและการสูญเสียแทนเจนต์จึงเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยจากการเปลี่ยนแปลงของความชื้น อุณหภูมิ (ในช่วง -80 ถึง +100) และความถี่ของสนามไฟฟ้า ควรสังเกตคุณลักษณะหนึ่งที่นี่ ดังนั้น หากมีสารตกค้างของตัวเร่งปฏิกิริยาในโพลิเอทิลีน สิ่งนี้มีส่วนช่วยในการเพิ่มการสูญเสียไดอิเล็กตริกแทนเจนต์ ซึ่งนำไปสู่การเสื่อมสภาพในคุณสมบัติของฉนวน ตอนนี้เราได้พิจารณาสถานการณ์ทั่วไปแล้ว มาเจาะจงกัน

LDPE คืออะไร

วัสดุนี้เป็นวัสดุยืดหยุ่น น้ำหนักเบา ตกผลึก โดยทนความร้อนได้ตั้งแต่ -80 ถึง +100 องศาเซลเซียส มีพื้นผิวมันวาว การเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วเริ่มต้นที่ -20 และการหลอมละลายอยู่ในช่วง 120-135 มีคุณสมบัติทนต่อแรงกระแทกและทนความร้อนได้ดี ความหนาแน่นของโพลิเอธิลีนส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติที่ได้รับ ความแข็งแรง ความแข็งแกร่ง ความแข็ง และความทนทานต่อสารเคมีก็เพิ่มขึ้นควบคู่ไปกับมันด้วย แต่ในขณะเดียวกัน แนวโน้มที่จะยืดและการซึมผ่านก็ลดลงสำหรับไอระเหยและก๊าซ เป็นไปไม่ได้ที่จะไม่สังเกตการคืบคลานที่สังเกตได้ระหว่างการบรรทุกเป็นเวลานาน โพลิเอธิลีนดังกล่าวเป็นสารเฉื่อยทางชีวภาพและสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ง่าย ซึ่งมีประโยชน์มากในสภาพปัจจุบัน เมื่อพูดถึงการใช้โพลีเอทิลีนควรสังเกตว่าใช้สำหรับการผลิตบรรจุภัณฑ์และบรรจุภัณฑ์ ดังนั้น ประมาณหนึ่งในสามของการผลิตจะนำไปใช้ในการผลิตบรรจุภัณฑ์แบบเป่าขึ้นรูปที่ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร เครื่องสำอาง ยานยนต์ ของใช้ในครัวเรือน พลังงาน และฟิล์ม แต่คุณสามารถพบมันได้เมื่อสร้างท่อและชิ้นส่วนไปป์ไลน์ ข้อได้เปรียบที่สำคัญของวัสดุนี้คือความทนทาน ต้นทุนต่ำ และความสะดวกในการเชื่อม

HDPE

วัสดุนี้เป็นวัสดุยืดหยุ่น น้ำหนักเบา ตกผลึก โดยทนความร้อน (ไม่มีน้ำหนัก) ได้ตั้งแต่ -120 ถึง +90 องศาเซลเซียส คุณสมบัติยังขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของวัสดุที่เกิดขึ้นอย่างมาก ส่งผลให้มีความแข็งแรง ความแข็ง ความแข็ง และความทนทานต่อสารเคมีเพิ่มขึ้น ในเวลาเดียวกัน ความหนาของโพลีเอทิลีนส่งผลเสียต่อการทนต่อแรงกระแทก การยืดตัว การต้านทานการแตก และการซึมผ่านของไอระเหยและก๊าซ นอกจากนี้ยังไม่เสถียรในมิติและมีผลเสียที่เห็นได้ชัดเจนในการโหลดที่ค่อนข้างเล็ก ควรสังเกตว่ามีความทนทานต่อสารเคมีสูงและมีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยม จากด้านลบ - โพลิเอธิลีนดังกล่าวได้รับผลกระทบจากไขมัน น้ำมัน และรังสีอัลตราไวโอเลต เฉื่อยทางชีวภาพสามารถรีไซเคิลได้ง่าย เป็นไปได้ด้วยเพื่อกำหนดลักษณะและทนต่อรังสี การใช้โพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูงเป็นเรื่องปกติมากที่สุดในการสร้างภาพยนตร์ทางเทคนิค อาหารและการเกษตร แน่นอนว่านี่ไม่ใช่ทางเลือกเดียว

โพลีเอทิลีนเชิงเส้น

เป็นวัสดุตกผลึกยืดหยุ่นได้ สามารถทนต่ออุณหภูมิได้ถึง 118 องศาเซลเซียส ข้อได้เปรียบที่สำคัญของวัสดุนี้คือทนต่อการแตกร้าว ทนความร้อน และทนต่อแรงกระแทก ใช้กับการผลิตบรรจุภัณฑ์ ความจุ และภาชนะบรรจุ โพลิเอทิลีนนี้ให้อะไร? คุณสมบัติของวัสดุนี้สูงมากเมื่อเปรียบเทียบกับอะนาล็อกที่ได้จากวิธีแรงดันต่ำ จึงมีคุณสมบัติค่อนข้างดี แต่ตามกฎแล้วมันไม่สามารถเท่ากับ HDPE ได้

จะนำเสนอสื่อได้อย่างไร

เราได้พิจารณาประเภทหลักของโพลิเอธิลีนแล้ว สร้างในรูปแบบใด? ที่นิยมมากที่สุดคือแผ่นและฟิล์มโพลีเอทิลีน แม่พิมพ์เหล่านี้สามารถทำขึ้นจากความหนาแน่นของวัสดุใดก็ได้ แม้ว่าจะยังมีการตั้งค่าบางอย่างอยู่ ดังนั้นวิธีการแรงดันต่ำจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อให้ได้ฟิล์มยืดหยุ่นและบาง ตามกฎแล้วความกว้างของวัสดุที่ได้คือ 1,400 มม. และความยาว 300 เมตร โพลิเอทิลีนความหนาแน่นสูงและเส้นตรงมีความแข็งมากกว่า ดังนั้นจึงใช้สำหรับโครงสร้างที่ไม่ได้รับผลกระทบ เช่น แผ่น ท่อ ผลิตภัณฑ์ขึ้นรูปและขึ้นรูป เป็นต้น

สรุป

และสุดท้าย เราไม่สามารถพูดถึงเอกสารกำกับดูแลตามที่ผลิตโพลิเอทิลีนได้ GOST 16338-85 รับผิดชอบผลิตภัณฑ์ที่สร้างขึ้นที่แรงดันต่ำ เปิดดำเนินการมาตั้งแต่ปี 2528 GOST 16337-77 ควบคุมปัญหาที่เกี่ยวข้องกับโพลิเอทิลีนแรงดันสูง มันเก่ากว่าและมีอายุย้อนไปถึงปี 1977 เอกสารกำกับดูแลเหล่านี้ประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับข้อกำหนดสำหรับวัสดุที่ใช้ทำฟิล์ม บรรจุภัณฑ์ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ นอกจากนี้ควรสังเกตการใช้งานผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นและความหลากหลายของสายพันธุ์ที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น ฟิล์มโพลีเอทิลีนเสริมแรงเป็นเรื่องธรรมดามาก ลักษณะเฉพาะของพวกเขาคือมีความหนาเท่ากันจึงมีคุณสมบัติเหนือกว่าตัวอย่างผลิตภัณฑ์ทั่วไป ผ้าปูโต๊ะ กระเป๋า และสิ่งของที่มีประโยชน์อื่นๆ ทำจากฟิล์มโพลีเอทิลีนเสริมแรงชนิดเดียวกัน และคุณสมบัติของมันได้มาจากการนำเส้นด้ายพิเศษจากเส้นใยธรรมชาติหรือใยสังเคราะห์