Использование полиэтилена
Сфер для применения столь полезного вещества, каким оказался полиэтилен, сегодня очень много. Его используют:
— в виде плёнок различной толщины, вида и назначения, предназначенных для упаковки, ламинации, склейки и т.д.;
— для изготовления тары и предметов обихода, от сельхозорудий и кухонных принадлежностей до детских игрушек;
— для производства труб различного назначения;
— в качестве электрической изоляции проводов и коммутационных элементов, для изготовления корпусов электроприборов и отдельных деталей;
— в качестве термоклея в виде порошка или стержней;
— в качестве теплоизолятора в виде вспененной массы, реализуемой листами или рулонами;
— для изготовления корпусов и деталей различных механизмов, от мелкой бытовой техники до тракторов и лодок;
— в медицине для изготовления инструментов, расходных материалов, заменителей хрящевой ткани и др.
Для потребителей наиболее важными свойствами являются водонепроницаемость полиэтилена, его химическая стойкость, пластичность, небольшой вес и достаточно высокая прочность. В последние десятилетия актуальность приобрела возможность повторного использования полиэтилена, благодаря чему экономятся невосполнимые природные ресурсы и не загрязняется окружающая среда.
Применение
Широкое применение ПНД в промышленности и в быту объясняется не только его высокими характеристиками, но также сравнительной дешевизной производства. Легкость придания любой формы в условиях нагревания выше температуры плавления дает возможность изготовления из него различной продукции, поэтому гранулы этого полиэтилена становятся сырьем для изготовления следующих необходимых материалов:
Методом экструзии из ПЭНД производятся:
- пленки – гладкие и пузырьковые,
- пленочный рукав для изготовления пакетов,
- коммуникационные трубы,
- изоляции электрокабелей,
- листовые и сеточные материалы.
Из него выдувают емкости для бытовой химии, канистры, бочки и т.п.
Под давлением отливают:
- товары бытового назначения (игрушки, посуду, инвентарь, изделия для кухни и ванной, крышки для банок, бутылочной тары и т.п.),
- швейную и мебельную фурнитуру,
- комплектующие для различной техники (авто, бытовые приборы и др.).
Формируют методом ротора:
- Баки,
- Дорожные блоки,
- Масштабные конструкции в виде игровых площадок, колодцев, эстакад.
Кроме этого, при вспенивании ПЭВП получают качественно новый продукт – пенополиэтилен, который применяется в теплоизоляционных строительных работах.
Сферы применения
Использование сшитого полиэтилена ограничено лишь несколькими сферами деятельности. Из материала производят трубы для радиаторного отопления, для тёплого пола или водоснабжения. Их разводка на большие расстояния требует прочного основания. Именно поэтому основное распространение материал получил при работе в составе систем со скрытым способом монтажа.
Кроме того, помимо напорной подачи среды, такие трубы хорошо подходят для технической транспортировки газообразных веществ. Сшитый полиэтилен — один из основных материалов, применяемых в прокладке подземных газопроводов. Также из него изготавливают полимерные детали приборов, некоторые виды строительных материалов.
Области применения
Применение изделий из полиэтилена не имеет ограничений, любая отрасль промышленности или человеческой деятельности сопровождается этим материалом:
- Наибольшее распространение полимер получил в изготовлении упаковочных материалов. На эту часть применения приходится около 35% всего производимого сырья. Такое использование оправдано грязеооталкивающими свойствами, отсутствием среды для возникновения грибкового поражения и жизнедеятельности микроорганизмов. Одна из удачных находок – рукав полиэтиленовый, имеющий широкое применение. Варьируя по собственному усмотрению длину, пользователь ограничен лишь шириной упаковки.
- Помня, из чего сделан полиэтилен, становится понятным, почему он получил распространение как один из лучших изоляционных материалов. Одним из его востребованных в этой сфере качеств стало отсутствие электропроводимости. Также незаменимы его свойства водоотталкивания, что нашло применение в производстве гидроизоляционных материалов.
- Устойчивость к разрушительной силе воды, как растворителя, позволяет изготавливать трубы из полиэтилена для бытовых и промышленных потребителей.
- В строительной отрасли используются шумоизолирующие качества полиэтилена, его низкая теплопроводность. Эти свойства пригодились при изготовлении на его основе материалов для утепления жилых и промышленных объектов. Полиэтилен технический используется для изоляции тепловых трасс, в машиностроении и пр.
- Не менее устойчив материал к агрессивным средам химической промышленности, трубы из полиэтилена применяются в лабораториях и химических производствах.
- В медицине полиэтилен полезен в виде перевязочных материалов, протезов конечностей, используют его в стоматологии и т.д.
Что такое ПВД в трубном производстве и как расшифровывается?
Аббревиатура ПВД в применении к трубному производству расшифровывается как трубы, изготовленные из полимерных материалов под высоким давлением. Материал отличается прочностью и пластичностью, поэтому применяется для прокладки коммуникаций различного назначения: водопроводов, дренажных трубопроводов и в качестве изоляционных защитных оболочек для электросетей. В частном домостроении трубы из ПВД используют для скважин. Их основное достоинство — способность выдерживать лёгкое смещение почвы и давление транспортируемой жидкости.
Достоинства ПВД
Полиэтилен, произведённый в условиях повышенного давления, отличается термической и химической устойчивостью, небольшим весом и, соответственно, простотой применения: эти трубы легче монтировать и перевозить.
Но при всей лёгкости — это довольно прочный, мягкий и пластичный материал, способный выдерживать серьёзные нагрузки:
- деформирование и механическое воздействие: сжатие, растяжение, удары различной силы,
- замерзание не вызовет разрыва трубы,
- химическое воздействие и коррозия для труб ПВД не опасны,
- предельное значение давления, которое допустимо при использовании труб ПВД — 25 атмосфер,
- рабочая температура — 40°С, при авариях — их предел — 80°С.
ПВД и ПНД — в чём разница
ПВД производят из гранул этилена путём полимеризации. Температурные нагрузки и воздействие высокого давления — основные факторы, придающие полимерам характерные особенности (пластичность и прочность) и отличают их от полиэтилена, произведённого в условиях низкого давления, который также служит материалом для труб, но отличается большей жёсткостью и устойчивостью к химическим воздействиям, но при этом трубы из ПНД менее прочные, могут разрываться и деформироваться от механического воздействия, а также содержат больше примесей, которые применяются для полимеризации под низким давлением.
ПВД же не выделяет токсинов, поскольку в его составе нет дополнительных веществ, и, следовательно, материал можно применять в производстве труб для водопроводных систем с питьевой водой, причём прокладывать такие трубы можно прямо в грунт без каких-либо защитных оболочек.
Обратите внимание! ПВД применяют исключительно для жидких сред, тогда как ПНД используются для подачи и газа, и технических, и хозяйственных жидкостей, и топлива, и для прокладки кабеля
Виды труб ПВД
Две базовые марки отечественных полиэтиленов служат сырьём для изготовления труб по ГОСТу: ПВД-108 и ПВД-158.
- № 108 — считается лучшим материалом для трубного производства. Этот полиэтилен обладает антикоррозийными свойствами, не подвержен гниению и разрушению.
- № 158 — применяется для изготовления тонкостенных изделий. Разница между полимерами в том, что первый — более жёсткий и прочный материал, а второй более гладкий и почти не содержит вкраплений.
ПВД трубы различаются по диаметру и размеру стенок, но, кроме того, есть различия и в строении, они могут быть как однослойными, так и комбинированными, т.е состоять из полиэтилена двух видов: ПВД и ПНД. Например, двуслойные — из внешнего ПВД слоя из гофры и гладкого слоя ПНД внутри, тем самым два основных свойства каждого вида (прочность и гибкость) объединяются в одной трубе. Трёхслойные трубы могут быть усилены дополнительно синтетической нитью.
Что такое ПВД в трубном производстве и как расшифровывается? Что такое ПВД – расшифровка термина, в чем отличие ПВД и ПНД в трубопроводных системах, свойства материала, разновидности труб из полиэтилена высокого давления.
Хлорированный полиэтилен
Замещая атомы водорода атомами хлора в изначальном веществе, получают хлорированный полиэтилен. Свойства хлорированного полиэтилена очень сильно разняться в зависимости от степени хлорированности:
- полиэтилен, хлорированный на 15 процентов, часто служит примесью при формировании других полимерных материалов. Это повышает прочность и повышает рабочие свойства.
- Хлорированный на 35 процентов полиэтилен является превосходным упаковочным материалом.
- В пределах 35-40 процентах хлорированности приобретает свойства первоклассного каучука, обладающий амортизирующими и уплотняющими свойствами.
- Замещение более 50 процентов делает его огнеустойчивым.
Полимерные материалы стали необходимым атрибутом цивилизации. Современные ученые открыли бактерии, ведущие к разложению полиэтилена. Осталось лишь изучить механизмы, приводящие к подобным результатам, и тогда люди смогут помочь земле избавиться от лишнего полимерного мусора.
Получение полиэтилена:
Полиэтилен получают путем полимеризации этилена. Первоначально полиэтилен производится в гранулах от 2 до 5 мм, окончательную форму он приобретает в процессе термической обработки на специальном оборудовании.
Каждый вид полиэтилена получают различными способами. Рассмотрим на примере полиэтилена низкой плотности (высокого давления), полиэтилена среднего давления и полиэтилена высокой плотности (низкого давления).
Полиэтилен низкой плотности (высокого давления, ПЭНП, ПЭВД, ПВД, LDPE) образуется в автоклавном или трубчатом реакторах при:
– температуре 200-260 °C,
– давлении 150-300 МПа,
– в присутствии инициатора (кислород или органический пероксид).
Реакция происходит по радикальному механизму в расплаве. Жидкий продукт впоследствии гранулируют. Получаемый по этому методу полиэтилен имеет молекулярную массу 80 000 – 500 000 г/моль и степень кристалличности 50-60 %.
Полиэтилен среднего давления (высокой плотности, ПЭСД) образуется при:
– температуре 100-120 °C,
– давлении 3-4 МПа,
– в присутствии катализатора (например, катализаторов Циглера-Натта).
В результате реакции продукт выпадает из раствора в виде хлопьев. Получаемый по этому методу полиэтилен имеет молекулярную массу 300 000 – 400 000 г/моль и степень кристалличности 80-90 %.
Полиэтилен высокой плотности (низкого давления, ПЭНД, ПЭВП, ПНД, HDPE) образуется при:
– температуре 120-150 °C,
– давлении ниже 0,1-2 МПа,
– в присутствии катализатора (например, катализаторов Циглера-Натта).
Полимеризация происходит в суспензии по ионно-координационному механизму. Получаемый по этому методу полиэтилен имеет молекулярную массу 80 000 – 300 000 г/моль и степень кристалличности 75-85 %.
В процессе полимеризации полиэтилена последний может быть химически модифицирован. Благодаря чему получаются новые виды. Например, металлоценовый линейный полиэтилен низкой плотности, биоразлагаемый полиэтилен, квантовый полиэтилен.
Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com,
карта сайта
полиэтилен описание материалакабель сшитый вспененный полиэтилен низкого высокого давления химические физические свойства описание трубы технические характеристики материалауравнение реакция получения полиэтилена из этилена высокого низкого давления
Коэффициент востребованности
7 508
Сравнение с другими материалами
Выбирая, что лучше – сшитый полиэтилен, полипропилен или металлопластик, потребитель должен учитывать все плюсы и минусы каждого материала. Переход в домашней системе водоснабжения или отопления на PE-X не всегда целесообразен. Материал не имеет армирующего слоя, который есть в металлопластике, но он легко выдерживает неоднократное замораживание и нагревание, тогда как его аналог при таких условиях эксплуатации придёт в негодность, треснув по стенкам. Преимуществом является и высокая надёжность сварного шва. Металлопласт часто расслаивается в процессе эксплуатации, при давлении среды выше 40 бар его просто разрывает.
Полипропилен — материал, долгое время рассматривавшийся как безальтернативная замена металлу в частном домостроении. Но этот материал очень капризен в монтаже, при понижении атмосферных температур собрать линию качественно довольно сложно. При ошибках в сборке неизбежно будет ухудшаться проходимость труб, появятся протечки. ПП-изделия не подходят для укладки в стяжку пола, скрытой проводки в стенах.
Сшитый полиэтилен лишён всех этих недостатков. Материал поставляется в бухтах по 50-240 м, что позволяет заметно сократить количество фитингов при монтаже. Труба имеет эффект памяти, восстанавливает исходную форму после её искажения.
Если рассматривать все 3 вида пластиковых труб в сравнении, можно сказать, что всё зависит от условий эксплуатации. В городском жилье с магистральной подачей воды и тепла лучше ставить металлопластик, хорошо адаптированный под широкий диапазон рабочего давления и постоянный температурный режим. В загородном домостроении лидерство при прокладке коммунальных систем сегодня прочно удерживает сшитый полиэтилен.
Что такое полиэтилен?
Как понятно из названия, полиэтилен – это полимер, т.е. вещество с длинной молекулой, образованной соединением ряда мономерных молекул. Мономеры могут соединяться в виде цепочек, сеток, образовывать формации неправильной формы. От того, при каких условиях происходит полимеризация, т.е. образование этих длинных молекул, зависят свойства получаемого полимера.
Основой для полиэтилена служит бесцветный газ этилен, который получают, перерабатывая определённые нефтепродукты – прямогонный бензин, газойль и др. Вещество, получаемое в ходе полимеризации, обладает хорошей термопластичностью, химической стойкостью, устойчивостью к ударным нагрузкам. Полиэтилен является диэлектриком, т.е. не проводит электроток.
Это твёрдое беловатое вещество, обладающее прозрачностью при раскатывании тонким слоем. Полиэтилен является одним из самых распространённых в мире полимеров.
Полиэтилен и экология
Повсеместное использование полиэтилена не только сделало нашу жизнь более удобной, но и привело к образованию огромного количества бытового и промышленного мусора, загрязняющего нашу планету. Срок естественного распада полиэтилена составляет около пятисот лет, поэтому надеяться на то, что этот мусор исчезнет сам собой, не приходится.
Сегодня в Тихом океане и в Атлантике плавают гигантские острова, образованные из полиэтиленовых бутылок, плёнки и других отходов. Проблема требует скорейшего решения, поскольку существование полиэтиленового мусора приводит к гибели живых существ, населяющих нашу планету, и ухудшению условий жизни для всех людей.
Молекулярное строение
Макромолекулы полиэтилена высокого давления (n≅1000) содержат боковые углеводородные цепи C1—С4, молекулы полиэтилена низкого давления практически неразветвлённые, в нём больше доля кристаллической фазы, поэтому этот материал более плотный; молекулы полиэтилена среднего давления занимают промежуточное положение. Большим количеством боковых ответвлений объясняется более низкое содержание кристаллической фазы и соответственно более низкая плотность ПЭВД по сравнению с ПЭНД и ПЭСД.
| Показатель | ПЭВД | ПЭСД | ПЭНД |
|---|---|---|---|
| Общее число групп СН3 на 1000 атомов углерода: | 21,6 | 5 | 1,5 |
| Число концевых групп СН3 на 1000 атомов углерода: | 4,5 | 2 | 1,5 |
| Этильные ответвления | 14,4 | 1 | 1 |
| Общее количество двойных связей на 1000 атомов углерода | 0,4—0,6 | 0,4—0,7 | 1,1-1,5 |
| в том числе: | |||
| винильных двойных связей (R-CH=CH2), % | 17 | 43 | 87 |
| винилиденовых двойных связей , % | 71 | 32 | 7 |
| транс-виниленовых двойных связей (R-CH=CH-R’), % | 12 | 25 | 6 |
| Степень кристалличности, % | 50-65 | 75-85 | 80-90 |
| Плотность, г/см³ | 0,9-0,93 | 0,93-0,94 | 0,94-0,96 |
Полиэтилен высокой плотности HDPE (High-Density — высокая плотность)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность, г/см³ | 0,94-0,96 |
| Разрушающее напряжение, кгс/см² | |
| при растяжении | 100—170 |
| при статическом изгибе | 120—170 |
| при срезе | 140—170 |
| относительное удлинение при разрыве, % | 500—600 |
| модуль упругости при изгибе, кгс/см² | 1200—2600 |
| предел текучести при растяжении, кгс/см² | 90-160 |
| относительное удлинение в начале течения, % | 15-20 |
| твёрдость по Бринеллю, кгс/мм² | 1,4-2,5 |
С увеличением скорости растяжения образца разрушающее напряжение при растяжении и относительное удлинение при разрыве уменьшаются, а предел текучести при растяжении возрастает.
С повышением температуры разрушающее напряжение полиэтилена при растяжении, сжатии, изгибе и срезе понижается. а относительное удлинение при разрыве возрастает до определённого предела, после которого также начинает снижаться
| Разрушающее напряжение, кгс/см² | Температура, ºС | |||
|---|---|---|---|---|
| 20 | 40 | 60 | 80 | |
| при сжатии | 126 | 77 | 40 | — |
| при статическом изгибе | 118 | 88 | 60 | — |
| при срезе | 169 | 131 | 92 | 53 |
| Температура, °С | -120 | -100 | -80 | -60 | -40 | -20 | 20 | 50 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Модуль упругости при изгибе, кгс/см² | 28100 | 26700 | 23200 | 19200 | 13600 | 7400 | 3050 | 2200 | 970 |
Необходимо отметить, что свойства изделий из полиэтилена будут существенно зависеть от режимов их изготовления (скорости и равномерности охлаждения) и условий эксплуатации (температуры, давления, продолжительности. воздействия нагрузки и т. п.).
Сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности
Основная статья: Сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности
Относительно новой и перспективной разновидностью полиэтилена является сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности (СВМПЭ, англ. UHMW PE), изделия из которого обладают рядом замечательных свойств: высокой прочностью и ударной вязкостью в большом диапазоне температур (от — 200°С до + 100°С), низким коэффициентом трения, большими химо- и износостойкостью и применяются в военном деле (для изготовления бронежилетов, шлемов), машиностроении, химической промышленности и др.
Характеристики
Долгое время полимерные материалы пытались избавить от их главного недостатка — повышенной термопластичности. Сшитый полиэтилен являет собой пример победы химических технологий над прежними недочётами. Материал обладает модифицированной сетчатой структурой, образующей дополнительные связи в горизонтальной и вертикальной плоскости. В процессе сшивки материал приобретает высокую плотность, не деформируется при термическом воздействии. Его относят к термопластам, изделия производят по ГОСТу 52134-2003 и ТУ.
Основные технические характеристики материала включают следующие параметры:
- масса — примерно 5,75-6,25 г на 1 мм толщины изделия;
- прочность на разрыв – 22-27 МПа;
- номинальное давление среды – до 10 бар;
- плотность – 0,94 г/м3;
- коэффициент теплопроводности – 0,35-0,41 Вт/м°С;
- температура эксплуатации – от −100 до +100 градусов;
- класс токсичности продуктов, испаряемых при горении, – Т3;
- показатель горючести – Г4.
Стандартные размеры варьируются от 10, 12, 16, 20, 25 мм до максимальных значений в 250 мм. Такие трубы подходят и для прокладки водопровода, и для канализационных сетей. Толщина стенок составляет 1,3-27,9 мм.
Маркировка материала в международной классификации выглядит так: PE-X. В российской чаще всего используют обозначение ПЭ-С. Он выпускается в отрезках прямого типа, а также свёрнутым в бухты или на катушках. Срок службы сшитого полиэтилена и изделий из него достигает 50 лет.
Производство труб и оболочек из этого материала выполняется путём обработки в экструдере. Полиэтилен проходит через формующее отверстие, подаётся в калибратор, проходя охлаждение с применением потоков воды. После окончательной формовки заготовки нарезаются согласно заданному размеру. Изготовление труб из PE-X может осуществляться несколькими методами.
- PE-Xa. Материал, сшитый пероксидным способом. Он имеет равномерную структуру, содержащую значительную долю сшитых частиц. Такой полимер безопасен для здоровья человека и окружающей среды, обладает высокой прочностью.
- PE-Xb. В трубах с такой маркировкой используется силановый метод сшивки. Это более жёсткий вариант материала, но такой же прочный, как пероксидный аналог. Если речь идёт о трубах, стоит проверить гигиенический сертификат изделия — не все виды PE-Xb рекомендованы к использованию в бытовых сетях. Чаще всего из него изготавливают оболочку кабельной продукции.
- PE-Xc. Материал, полученный из радиационного сшитого полиэтилена. При этом методе производства изделия получаются достаточно жёсткими, но наименее прочными.
Виды
Современная промышленность находит широкое применение для линейного полиэтилена низкой плотности, в основном это изготовление разных типов плёнки.
- Ротационный ЛПНП отличается химической нейтральностью и применяется в основном для изготовления ёмкостей и баков с соответствующими требованиями.
- Плёночный полиэтилен используется в производстве различного вида пакетов повышенной эластичности.
- Для фасовки горячих продуктов используется полиэтилен литьевого типа, поскольку он отличается эластичностью и высокой устойчивостью к влиянию влаги и температуры.
- Линейный полиэтилен LLDPE низкой плотности отличается структурой, состоящей из коротких боковых ответвлений, используется на производстве плёнок с небольшой и средней прочностью. Эксплуатируется при температурных режимах от 20 до 60С, а также отличается хорошей морозостойкостью. Используется для изготовления пищевой упаковки.
ЛПВД обладает меньшей эластичностью и большей жёсткостью.
Что собой представляет полиартрит коленного сустава
Полиартрит – множественное воспалительное поражение нескольких суставов. При артрите колена воспалительный процесс обычно затрагивает обе ноги. Он возникает как одновременно на двух конечностях, так и последовательно. Патологии по международному классификатору МКБ-10 присвоен код М00-М025 в зависимости от происхождения.
Коленный сустав – крупное и сложное подвижное сочленение в организме человека. Он соединяет бедренную кость, большеберцовую и надколенник. На него даже в спокойном состоянии приходится большая нагрузка. А наличие множества нервных волокон, сосудов, связок, мышц, хрящей располагают к частому травмированию и патологическим нарушениям.
Полиартрит колена носит преимущественно хронический характер. Он развивается на протяжении многих лет, затрагивает по большей части женскую половину населения. Предполагает перманентную поддерживающую терапию. В зрелом возрасте может деформировать суставы, привести к потери подвижности и работоспособности. При остром течении полное выздоровление возможно, но лечение и реабилитация занимают много времени.
Полиартрит коленного сустава – последовательное либо одновременное воспалительное поражение суставов колена острого или хронического характера
Изделия из полиэтилена
Трубы из полимера этилена появились на российском рынке сравнительно недавно, но уже получили признание у потребителей. Процесс изготовления полиэтиленовых труб мало чем отличается от выпуска пленки. Только экструдер нужен другой конструкции. В остальном все тоже самое – простое, дешевое и быстрое производство.
Полиэтиленовые пленки производятся с помощью экструдера. Процесс производства прост: в лоток машины засыпается полиэтилен в гранулах, внутри экструдера он нагревается и плавится, затем формуется. На выходе получается качественный пленочный материал, без которого сейчас не одно производство не может обойтись.
Листовой полиэтилен – термопластичный конструкционный материал. Фактически это ПЭ высокой или низкой плотности, который был спрессован в листы разной толщины. Такие листы прочные, жесткие и обладают высокой термической стойкостью. Они послужат отличной заменой древесным материалам и стеклу, хорошо держат цвет, мало весят и могут принять любую форму.
Упаковку из полиэтилена мы видим буквально на каждом шагу. В основном это тара для продуктов питания (бутылки, контейнеры, пакеты и т. д.). Без полиэтиленовой тары не обходится не одна отрасль промышленности. Изготавливается полиэтиленовая тара также как трубы и пленки, только процесс формования более сложный.
Пакеты из полиэтилена – это легкие и удобные мешки, используемые для хранения или переноски вещей и продуктов. Полиэтиленовые пакеты – это, то без чего не сможет обойтись ни одна торговая точка. Они могут изготавливаться в виде всем известных прозрачных фасовочных пакетов, пакетов-маек, мусорных мешков или оригинальных фирменных пакетов с изображением товарной марки.
Где используется полиэтилен?
ПЭ – это универсальный материал. Полиэтилен в виде пленок разной структуры и плотности нашел применение в сельском хозяйстве, строительстве, пищевой промышленности. Полиэтиленовые трубы успешно используются при прокладке инженерных сетей (канализационные и водопроводные трубы, газопроводы) и коммуникаций (оболочка для кабелей).
Полиэтиленовая тара всех форм и размеров встречает нас на полках продуктовых и хозяйственных магазинов. Без нее уже не может обойтись не одна отрасль пищевой промышленности, будь то производство молочной продукции или кондитерское дело. В строительной отрасли востребована тепло-, паро- и гидроизоляция, изготовленная из полиэтиленового материала пористой структуры (вспененный полимер этилена).
Вывод. Изделия из полиэтилена стремительно занимают пустующие ранее экономические ниши рынка. И все больше отраслей промышленности включают в свои производства изделия из ПЭ, которые значительно облегчают производственный процесс и делают его более рентабельным. А данные статистики свидетельствуют о том, что производство полиэтилена в будущем только возрастет.
Другие изделия: Что делают из полиэтилена, Отходы
Виды линейного полиэтилена и область применения
Плотность линейного полиэтилена влияет на его свойства и во многом определяет сферу применения. Структура различных по плотности полиэтиленов значительно отличается. Более плотные полимеры имеют соответственно более плотную решетку, обеспечивающую повышение прочности и снижающую оптические характеристики. В зависимости от условий полимеризации изготавливаются линейные полиэтилены низкой и высокой плотности.
Производство линейных полиэтиленов низкой плотности
Линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПНП) применяется в промышленности из-за высокой химической стойкости. Из него изготавливаются различные емкости, предназначенные для агрессивных сред, пленки.
Существует три технологии производства ЛПНП.
- Метод суспензионной полимеризации. При этом методе процесс полимеризации происходит в суспензии с применением катализаторов при равномерном размешивании состава. При использовании этой технологии образуется материал однородного строения, но с содержанием остатков стабилизатора.
- Растворная полимеризация. Отличительной особенностью является поддержание определенной температуры (от 60 до 130 С) во время процесса. Получаемый полиэтилен высокого качества обладает хорошей пластичностью и сопротивляемостью истиранию. Большую сложность составляет подбор катализатора, так как многие элементы при воздействии температуры начинают вступать в химическую реакцию.
- Наиболее старый способ – газофазная полимеризация, основанная на методе диффузии. Этот способ не позволяет получать чистый полимер, конечный продукт неоднороден, что приводит к различным свойствам на разных участках. На данный момент все меньше производителей используют этот метод для получения полиэтилена.
Первоначально ЛПНП производится в гранулах, окончательную форму он приобретает в процессе термической обработки на специальном оборудовании.
Получение линейных полиэтиленов высокой плотности
Производится путем полимеризации этилена в автоклаве или реакторе. Для полимеризации на этилен нагревают (до 700 С) и под давлением (до 25 МПа) в присутствии кислорода и инициализатора подают в первую часть реактора, где происходит нагрев сырья до 1800 С. После нагрева смесь поступает во вторую часть реактора, где при температуре 190 – 300 С и давлении 130 – 250 МПа происходит полимеризация. Следует отметить, что незначительное количество инициализатора присутствует в конечном продукте.
Примечание
- ↑
- ↑ Дж. Уайт, Д.Чой.// Полиэтилен, полипропилен и другие полиолефины. — СПб.: Профессия, 2007.
- Vasile C., Pascu M.// Practical Guide to Polyethylene. — Shawbury: Smithers Rapra Press, 2008.
- ↑ Кулезнев В. Н. (ред.), Гусев В. К. (ред.)// Основы технологии переработки пластмасс. — М.: Химия, 2004.
- Сайт Polymeri.ru » Сверхвысокомолекулярный полиэтилен: рынок в ожидании переработчиков»
- ↑ Цветков Л. А. § 10. Понятие о высокомолекулярных соединениях // Органическая химия. Учебник для 10 класса. — 20-е изд. — М.: Просвещение, 1981. — С. 52—57. — 1 210 000 экз.
- Шульпин Г. Эти разные полимеры // Наука и жизнь. — 1982. — № 3. — С. 80—83.
Утилизация
Переработка
Изделия из полиэтилена пригодны для переработки и последующего использования. Полиэтилен (кроме сверхвысокомолекулярного) перерабатывается всеми известными для пластмасс методами, такими как экструзия, экструзия с раздувом, литьё под давлением, пневматическое формование.
Экструзия полиэтилена возможна на оборудовании с установленным «универсальным» червяком.
Сжигание
При нагревании полиэтилена на воздухе возможно выделение в атмосферу летучих продуктов термоокислительной деструкции. При термической деструкции полиэтилена в присутствии воздуха или кислорода образуется больше низкокипящих соединений, чем при термической деструкции в вакууме или в атмосфере инертного газа. Исследование структурных изменений полиэтилена во время деструкции на воздухе, в атмосфере кислорода или в смеси, состоящей из O2 и О3, при 150—210°С показало, что образуются гидроксильные, перекисные, карбонильные и эфирные группы. При нагревании полиэтилена при 430°С происходит очень глубокий распад на парафины (65—67 %) и олефины (16—19 %). Кроме того, в продуктах разложения обнаруживаются: окись углерода (до 12 %), водород (до 10 %), углекислый газ (до 1,6 %). Из олефинов основную массу составляет обычно этилен. Наличие окиси углерода свидетельствует о присутствии кислорода в полиэтилене, то есть о наличии карбонильных групп.
