პოლიეთილენი - რა არის ეს? პოლიეთილენის გამოყენება

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

რა არის პოლიეთილენი? რა არის მისი მახასიათებლები? როგორ იწარმოება პოლიეთილენი? ეს არის ძალიან საინტერესო კითხვები, რომლებიც აუცილებლად განიხილება ამ სტატიაში.

ზოგადი ინფორმაცია

პოლიეთილენი არის ქიმიური ნივთიერება, რომელიც წარმოადგენს ნახშირბადის ატომების ჯაჭვს, რომელთაგან თითოეულს ორი წყალბადის მოლეკულა აქვს მიმაგრებული. მიუხედავად იგივე შემადგენლობის არსებობისა, ჯერ კიდევ არსებობს ორი მოდიფიკაცია. ისინი განსხვავდებიან თავიანთი სტრუქტურით და, შესაბამისად, თვისებებით. პირველი არის ხაზოვანი ჯაჭვი, რომელშიც პოლიმერიზაციის ხარისხი აღემატება ხუთი ათასს. მეორე სტრუქტურა არის 4-6 ნახშირბადის ატომის ტოტი, რომლებიც თვითნებურად არის მიმაგრებული მთავარ ჯაჭვზე. როგორ მიიღება ხაზოვანი პოლიეთილენი ზოგადად? ეს მიიღწევა სპეციალური კატალიზატორების გამოყენებით, რომლებიც გავლენას ახდენენ პოლიოლეფინებზე ზომიერ ტემპერატურაზე (150 გრადუს ცელსიუსამდე) და წნევაზე (20 ატმოსფერომდე). მაგრამ რას წარმოადგენს ის? ჩვენ ვიცით მისი ქიმიური თვისებები, მაგრამ როგორია მისი ფიზიკური თვისებები?

რა არის ეს?

პოლიეთილენი არის თერმოპლასტიკური პოლიმერი, რომელშიც მიმდინარეობს კრისტალიზაციის პროცესიტარდება მინუს 60 გრადუს ცელსიუსზე დაბალ ტემპერატურაზე. ის არ არის გამჭვირვალე სქელ ფენაში, არ სველდება წყლით, ოთახის ტემპერატურაზე ორგანული გამხსნელები მასზე არ მოქმედებს. თუ ტემპერატურა აღემატება პლუს 80 გრადუს ცელსიუსს, მაშინ ჯერ შეშუპება ხდება, შემდეგ კი იშლება არომატულ ნახშირწყალბადებად და ჰალოგენის წარმოებულებად. პოლიეთილენი არის ნივთიერება, რომელიც წარმატებით ეწინააღმდეგება მჟავების, მარილების და ტუტეების ხსნარის უარყოფით ეფექტებს. მაგრამ თუ ტემპერატურა აღემატება 60 გრადუს ცელსიუსს, მაშინ აზოტის და გოგირდის მჟავებს შეუძლიათ სწრაფად გაანადგურონ იგი. პოლიეთილენის პროდუქტების დასაწებებლად მათი დამუშავება შესაძლებელია ჟანგვითი აგენტებით, რასაც მოჰყვება საჭირო ნივთიერებების გამოყენება.

როგორ იწარმოება პოლიეთილენი?

გამოიყენე ამისათვის:

• მაღალი წნევის (დაბალი სიმკვრივის) მეთოდი. პოლიეთილენი იქმნება მაღალ წნევაზე, რომელიც 180 გრადუს ცელსიუს ტემპერატურაზე 1000-დან 3000 ატმოსფერომდეა. ჟანგბადი მოქმედებს როგორც ინიციატორი.
• დაბალი წნევის (მაღალი სიმკვრივის) მეთოდი. ამ შემთხვევაში, პოლიეთილენი იქმნება მინიმუმ ხუთი ატმოსფეროს წნევაზე და 80 გრადუს ცელსიუს ტემპერატურაზე ორგანული გამხსნელის და Ziegler-Natta კატალიზატორების გამოყენებით.
• და არსებობს ხაზოვანი პოლიეთილენის ცალკე წარმოების ციკლი, რომელიც ზემოთ იყო ნახსენები. ის შუალედურია მეორე და პირველ პუნქტებს შორის.

გაითვალისწინეთ, რომ ეს არ არის ერთადერთი გამოყენებული ტექნოლოგიები. Ისე,საკმაოდ გავრცელებულია მეტალოცენური კატალიზატორების გამოყენებაც. ამ ტექნოლოგიის მნიშვნელობა მდგომარეობს იმაში, რომ მისი მეშვეობით მიიღწევა პოლიმერის მნიშვნელოვანი მასა, ხოლო პროდუქტის სიმტკიცე იზრდება. იმის მიხედვით, თუ რა სტრუქტურა და თვისებებია საჭირო ერთი მონომერის გამოყენებისას, ხდება მიღების მეთოდის არჩევანი. მასზე ასევე შეიძლება გავლენა იქონიოს დნობის ტემპერატურაზე, სიმტკიცეზე, სიმტკიცეზე და სიმკვრივის მოთხოვნებზე.

რატომ არის ასეთი დიდი განსხვავება?

თვისებებში განსხვავების მთავარი მიზეზი მაკრომოლეკულების განშტოებაა. ასე რომ, რაც უფრო დიდია ის, მით ნაკლებია კრისტალურობა და უფრო მაღალია პოლიმერის ელასტიურობა. Რატომ არის ეს მნიშვნელოვანი? ფაქტია, რომ პოლიეთილენის მექანიკური თვისებები მის სიმკვრივესა და მოლეკულურ წონასთან ერთად იზრდება. მოდით შევხედოთ პატარა მაგალითს. პოლიეთილენის ფურცელს აქვს მნიშვნელოვანი სიხისტე და გამჭვირვალეობა. მაგრამ თუ გამოიყენება დაბალი სიმკვრივის მეთოდი, მაშინ მიღებულ მასალას ექნება შედარებით კარგი მოქნილობა და შედარებით ხილვადობა მის მეშვეობით. რატომ არის ასეთი მრავალფეროვანი პროდუქცია? სხვადასხვა საოპერაციო პირობების გამო. ასე რომ, პოლიეთილენი კარგად უმკლავდება შოკის დატვირთვას. ის ასევე კარგად იტანს ყინვას. ამ მასალის ოპერაციული ტემპერატურის დიაპაზონი არის -70-დან +60 ცელსიუსამდე. მიუხედავად იმისა, რომ ინდივიდუალური ბრენდები ადაპტირებულია ოდნავ განსხვავებულ გრადიენტზე - -120-დან +100-მდე. მასზე გავლენას ახდენს პოლიეთილენის სიმკვრივე და მისი სტრუქტურა მოლეკულურ დონეზე.

მასალის სპეციფიკა

აღსანიშნავია ერთი მნიშვნელოვანი ნაკლი - პოლიეთილენის სწრაფი დაბერება. მაგრამ ეს გამოსასწორებელია. მომსახურების ვადის გაზრდა მიიღწევა სპეციალური ანტიოქსიდანტური დანამატების წყალობით, რომლებიც შეიძლება იყოს ნახშირბადის შავი, ფენოლები ან ამინები. ასევე უნდა აღინიშნოს, რომ დაბალი სიმკვრივის მასალა უფრო ბლანტია, ამიტომ მისი დამუშავება უფრო ადვილია პროდუქტებად. რომ აღარაფერი ვთქვათ ელექტრო თვისებებზე. პოლიეთილენი, იმის გამო, რომ ის არაპოლარული პოლიმერია, არის მაღალი ხარისხის მაღალი სიხშირის დიელექტრიკი. ამის გამო, გამტარიანობა და დაკარგვის ტანგენსი ოდნავ იცვლება ტენიანობის, ტემპერატურის (-80-დან +100-მდე დიაპაზონში) და ელექტრული ველის სიხშირის ცვლილებებისგან. აქ უნდა აღინიშნოს ერთი თვისება. ასე რომ, თუ პოლიეთილენში არის კატალიზატორის ნარჩენები, მაშინ ეს ხელს უწყობს დიელექტრიკის დაკარგვის ტანგენტის ზრდას, რაც იწვევს საიზოლაციო თვისებების გარკვეულ გაუარესებას. კარგი, ახლა ჩვენ განვიხილეთ ზოგადი სიტუაცია. ახლა მოდით დავაკონკრეტოთ.

რა არის LDPE?

ეს არის ელასტიური, მსუბუქი, კრისტალიზებული მასალა, სითბოს წინააღმდეგობით -80-დან +100 გრადუს ცელსიუსამდე. აქვს მბზინავი ზედაპირი. შუშის გადასვლა იწყება -20-დან. ხოლო დნობა 120-135 დიაპაზონშია. ახასიათებს კარგი ზემოქმედების ძალა და სითბოს წინააღმდეგობა. პოლიეთილენის სიმკვრივე მნიშვნელოვნად მოქმედებს მიღებულ თვისებებზე. ასე რომ, მასთან ერთად იზრდება სიმტკიცე, სიმტკიცე, სიმტკიცე და ქიმიური წინააღმდეგობა. მაგრამ ამავე დროს მცირდება დაჭიმვის ტენდენცია და გამტარიანობა.ორთქლისა და გაზისთვის. შეუძლებელია არ აღინიშნოს ის ცოცხალი, რომელიც შეინიშნება ხანგრძლივი დატვირთვის დროს. ასეთი პოლიეთილენი ბიოლოგიურად ინერტულია და ადვილად გადამუშავდება. რაც ძალიან სასარგებლოა თანამედროვე პირობებში. პოლიეთილენის გამოყენებაზე საუბრისას უნდა აღინიშნოს, რომ იგი გამოიყენება შეფუთვისა და კონტეინერების დასამზადებლად. ასე რომ, წარმოების დაახლოებით მესამედი მიდის საფეთქლის ჩამოსხმის კონტეინერების შესაქმნელად, რომლებიც გამოიყენება კვების მრეწველობაში, კოსმეტიკაში, ავტომობილებში, საყოფაცხოვრებო, ენერგეტიკასა და ფილმებში. მაგრამ თქვენ ასევე შეგიძლიათ შეხვდეთ მილების და მილსადენის ნაწილების შექმნისას. ამ მასალის მნიშვნელოვანი უპირატესობაა მისი გამძლეობა, დაბალი ღირებულება და შედუღების სიმარტივე.

HDPE

ეს არის ელასტიური, მსუბუქი, კრისტალიზებული მასალა სითბოს წინააღმდეგობის (დატვირთვის გარეშე) -120-დან +90 გრადუს ცელსიუსამდე. თვისებები ასევე ძლიერ არის დამოკიდებული მიღებული მასალის სიმკვრივეზე. ეს იწვევს სიძლიერის, სიხისტის, სიხისტის და ქიმიური წინააღმდეგობის გაზრდას. ამავდროულად, პოლიეთილენის სისქე უარყოფითად მოქმედებს ზემოქმედების წინააღმდეგობაზე, დრეკადობაზე, ბზარის წინააღმდეგობასა და ორთქლისა და აირების მიმართ გამტარიანობაზე. გარდა ამისა, ის არ არის განზომილებით სტაბილური და აქვს შესამჩნევი უარყოფითი ეფექტი შედარებით მცირე დატვირთვისას. უნდა აღინიშნოს მართლაც მაღალი ქიმიური წინააღმდეგობა და შესანიშნავი დიელექტრიკული მახასიათებლები. უარყოფითიდან - ასეთ პოლიეთილენზე ცუდად მოქმედებს ცხიმები, ზეთები და ულტრაიისფერი გამოსხივება. ბიოლოგიურად ინერტული, ადვილად გადამუშავდება. ასევე შესაძლებელიადასახასიათებლად და როგორც გამოსხივებისადმი მდგრადი. მაღალი სიმკვრივის პოლიეთილენის გამოყენება ყველაზე გავრცელებულია ტექნიკური, საკვები და სასოფლო-სამეურნეო ფილმების შესაქმნელად. თუმცა, რა თქმა უნდა, ეს არ არის ერთადერთი ვარიანტი.

წრფივი პოლიეთილენი

ეს არის ელასტიური კრისტალიზაციის მასალა. უძლებს 118 გრადუს ცელსიუსამდე ტემპერატურას. ასევე ამ მასალის მნიშვნელოვანი უპირატესობაა მისი გამძლეობა ბზარების მიმართ, სითბოს წინააღმდეგობა და დარტყმის ძალა. იგი გამოიყენება შეფუთვის, ტევადობის და კონტეინერების წარმოებაზე. რას გვთავაზობს ეს პოლიეთილენი? ამ მასალის მახასიათებლები ძალიან მაღალია დაბალი წნევის მეთოდით მიღებულ ანალოგთან შედარებით. ამიტომ მას საკმაოდ კარგი თვისებები აქვს. მაგრამ მაინც, როგორც წესი, ის არ შეიძლება იყოს HDPE-ის ტოლი.

როგორ შეიძლება მასალის პრეზენტაცია?

მაშ ასე, ჩვენ უკვე განვიხილეთ პოლიეთილენის ძირითადი ტიპები. რა ფორმით არის შექმნილი? ყველაზე პოპულარულია პოლიეთილენის ფურცელი და ფილმი. ეს ფორმები შეიძლება დამზადდეს ნებისმიერი მასალის სიმკვრივისგან. მიუხედავად იმისა, რომ ჯერ კიდევ არსებობს გარკვეული პრეფერენციები. ამრიგად, დაბალი წნევის მიდგომა ფართოდ გამოიყენება ელასტიური და თხელი ფილმების მისაღებად. შედეგად მიღებული მასალის სიგანე, როგორც წესი, აღწევს 1400 მილიმეტრს, ხოლო სიგრძე 300 მეტრს. ხაზოვანი და მაღალი სიმკვრივის პოლიეთილენი უფრო ხისტია, ამიტომ ისინი გამოიყენება სტრუქტურებისთვის, რომლებზეც არ უნდა დაზარალდეს: იგივე ფურცლები, მილები, ჩამოსხმული და ჩამოსხმული პროდუქტები და ა.შ.

დასკვნა

და ბოლოს, არ შეიძლება არ აღინიშნოს მარეგულირებელი დოკუმენტები, რომლის მიხედვითაც პოლიეთილენი იწარმოება. GOST 16338-85 პასუხისმგებელია პროდუქტებზე, რომლებიც იქმნება დაბალი წნევით. იგი ფუნქციონირებს 1985 წლიდან. GOST 16337-77 არეგულირებს მაღალი წნევის პოლიეთილენთან დაკავშირებულ საკითხებს. ის კიდევ უფრო ძველია და თარიღდება 1977 წლით. ეს მარეგულირებელი დოკუმენტები შეიცავს ინფორმაციას იმ მასალების მოთხოვნების შესახებ, საიდანაც მზადდება ფილმები, შეფუთვა და სხვადასხვა პროდუქტები. უფრო მეტიც, უნდა აღინიშნოს მიღებული პროდუქტების გამოყენების ფართო სპექტრი და მისი სახეობრივი მრავალფეროვნება. ასე რომ, მაგალითად, რკინა პოლიეთილენის ფილმები ძალიან გავრცელებულია. მათი თავისებურება ის არის, რომ იგივე სისქით ისინი თავიანთი თვისებებით უფრო მაღლა არიან, ვიდრე ჩვეულებრივი პროდუქტის ნიმუშები. მაგიდის ტილოები, ჩანთები და სხვა მრავალი სასარგებლო ნივთი მზადდება იგივე გამაგრებული პოლიეთილენის ფილებისგან. მათი თვისებები კი მიიღება ბუნებრივი ან სინთეზური ბოჭკოებისგან სპეციალური ძაფების შემოღებით.