البولي ايثيلين - ما هو؟ تطبيق البولي ايثيلين

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

ما هو البولي ايثيلين؟ ما هي خصائصه؟ كيف يتم انتاج البولي ايثيلين؟ هذه أسئلة ممتعة للغاية سيتم تناولها بالتأكيد في هذه المقالة.

معلومات عامة

البولي إيثيلين مادة كيميائية عبارة عن سلسلة من ذرات الكربون ، ولكل منها جزيئين هيدروجين مرتبطين بها. على الرغم من وجود نفس التكوين ، لا يزال هناك تعديلين. تختلف في هيكلها ، وبالتالي الخصائص. الأول عبارة عن سلسلة خطية تتجاوز فيها درجة البلمرة الرقم خمسة آلاف. الهيكل الثاني هو فرع من 4-6 ذرات كربون مرتبطة بالسلسلة الرئيسية بطريقة عشوائية. كيف يتم الحصول على البولي إيثيلين الخطي بشكل عام؟ يتم تحقيق ذلك من خلال استخدام محفزات خاصة تؤثر على البولي أوليفينات عند درجة حرارة معتدلة (تصل إلى 150 درجة مئوية) وضغط (حتى 20 جوًا). لكن ماذا يمثل؟ نعرف خواصه الكيميائية ولكن ما هي خصائصه الفيزيائية؟

ما هو؟

البولي إيثيلين عبارة عن بوليمر لدن بالحرارة يتم فيه التبلورتتم في درجات حرارة أقل من 60 درجة مئوية تحت الصفر. إنه غير شفاف في طبقة سميكة ، لا يبلل بالماء ، المذيبات العضوية في درجة حرارة الغرفة لا تؤثر عليه. إذا تجاوزت درجة الحرارة 80 درجة مئوية ، يحدث التورم أولاً ، ثم التحلل إلى هيدروكربونات عطرية ومشتقات هالوجين. البولي إيثيلين مادة تقاوم بنجاح الآثار السلبية لمحاليل الأحماض والأملاح والقلويات. ولكن إذا تجاوزت درجة الحرارة 60 درجة مئوية ، فيمكن لأحماض النيتريك والكبريتيك أن تدمرها بسرعة. بالنسبة إلى منتجات البولي إيثيلين اللاصقة ، يمكن معالجتها بعوامل مؤكسدة ، يتبعها تطبيق المواد الضرورية.

كيف يتم إنتاج البولي إيثيلين؟

استخدم لهذا:

• طريقة الضغط العالي (كثافة منخفضة). يتكون البولي إيثيلين تحت ضغط مرتفع ، والذي يتراوح من 1000 إلى 3000 من الغلاف الجوي عند درجة حرارة 180 درجة مئوية. يعمل الأكسجين كبادئ.
• طريقة الضغط المنخفض (كثافة عالية). في هذه الحالة ، يتم إنشاء البولي إيثيلين عند ضغط لا يقل عن خمسة أجواء ودرجة حرارة 80 درجة مئوية باستخدام مذيب عضوي ومحفزات Ziegler-Natta.
• ويوجد دورة انتاج منفصلة للبولي ايثيلين الخطي والتي تم ذكرها اعلاه. وهو متوسط بين النقطتين الثانية والأولى.

لاحظ أن هذه ليست التقنيات الوحيدة المستخدمة. لذا،يعد استخدام محفزات الميتالوسين شائعًا أيضًا. يكمن معنى هذه التقنية في حقيقة أنه يتم تحقيق كتلة كبيرة من البوليمر ، مع زيادة قوة المنتج. اعتمادًا على البنية والخصائص المطلوبة عند استخدام مونومر واحد ، يحدث اختيار طريقة الحصول عليها. قد تتأثر أيضًا بمتطلبات درجة حرارة الانصهار والقوة والصلابة والكثافة.

لماذا يوجد مثل هذا الاختلاف الكبير؟

السبب الرئيسي للاختلاف في الخصائص هو تفرع الجزيئات الكبيرة. لذلك ، كلما زاد حجمها ، قلت التبلور وزادت مرونة البوليمر. لماذا هو مهم؟ الحقيقة هي أن الخواص الميكانيكية للبولي إيثيلين تنمو جنبًا إلى جنب مع كثافته ووزنه الجزيئي. لنلق نظرة على مثال صغير. تتميز صفائح البولي إيثيلين بصلابة وعتامة كبيرين. ولكن إذا تم استخدام طريقة منخفضة الكثافة ، فستتمتع المادة الناتجة بمرونة جيدة نسبيًا ورؤية نسبية من خلالها. لماذا توجد مجموعة متنوعة من المنتجات؟ بسبب ظروف التشغيل المختلفة. لذلك ، يتكيف البولي إيثيلين جيدًا مع أحمال الصدمات. كما أنه يتحمل الصقيع جيدًا. نطاق درجة حرارة التشغيل لهذه المادة من -70 إلى +60 درجة مئوية. على الرغم من أن العلامات التجارية الفردية تتكيف مع تدرج مختلف قليلاً - من -120 إلى +100. يتأثر ذلك بكثافة البولي إيثيلين وهيكله على المستوى الجزيئي.

تفاصيل المواد

وتجدر الإشارة إلى عيب واحد مهم - التقادم السريع للبولي إيثيلين. لكن هذا قابل للإصلاح. يتم تحقيق زيادة في عمر الخدمة بفضل الإضافات المضادة للأكسدة الخاصة ، والتي يمكن أن تكون أسود الكربون أو الفينولات أو الأمينات. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن المادة منخفضة الكثافة تكون أكثر لزوجة ، لذلك يمكن معالجتها بسهولة أكبر لتصبح منتجات. ناهيك عن الخواص الكهربائية. البولي إيثيلين ، بسبب حقيقة أنه بوليمر غير قطبي ، هو عازل عالي الجودة وعالي التردد. نتيجة لهذا ، فإن النفاذية وظل الخسارة يتغيران قليلاً من التغيرات في الرطوبة ودرجة الحرارة (في النطاق من -80 إلى +100) وتواتر المجال الكهربائي. يجب ملاحظة ميزة واحدة هنا. لذلك ، إذا كانت هناك بقايا محفز في البولي إيثيلين ، فإن هذا يساهم في زيادة ظل فقدان العزل الكهربائي ، مما يؤدي إلى بعض التدهور في خصائص العزل. حسنًا ، لقد نظرنا الآن في الوضع العام. الآن دعنا نحدد

ما هو LDPE؟

هذه مادة مرنة وخفيفة الوزن ومتبلورة بمقاومة للحرارة تتراوح من -80 إلى +100 درجة مئوية. لها سطح لامع. يبدأ التزجج عند -20. والذوبان في حدود 120-135. يتميز بقوة تأثير جيدة ومقاومة للحرارة. تؤثر كثافة البولي إيثيلين بشكل كبير على الخصائص التي تم الحصول عليها. لذلك ، إلى جانب ذلك ، تزداد القوة والصلابة والصلابة والمقاومة الكيميائية. ولكن في الوقت نفسه ، فإن الميل إلى التمدد والنفاذية ينخفض.للأبخرة والغازات. من المستحيل عدم ملاحظة الزحف الذي لوحظ أثناء التحميل المطول. هذا البولي إيثيلين خامل بيولوجيًا ويمكن إعادة تدويره بسهولة. وهو مفيد جدا في الظروف الحديثة. عند الحديث عن استخدام البولي إيثيلين ، تجدر الإشارة إلى أنه يستخدم في صناعة العبوات والحاويات. لذلك ، يتم تخصيص ثلث الإنتاج تقريبًا لإنشاء حاويات النفخ المستخدمة في صناعة المواد الغذائية ومستحضرات التجميل والسيارات والمنزلية والطاقة والأفلام. ولكن يمكنك أيضًا مواجهتها عند إنشاء الأنابيب وأجزاء خطوط الأنابيب. من المزايا المهمة لهذه المادة متانتها وتكلفتها المنخفضة وسهولة لحامها.

HDPE

هذه مادة متبلورة مرنة وخفيفة الوزن مع مقاومة للحرارة (بدون حمل) تتراوح من -120 إلى +90 درجة مئوية. تعتمد الخصائص أيضًا بشدة على كثافة المادة الناتجة. ينتج عن هذا زيادة في القوة والصلابة والصلابة والمقاومة الكيميائية. في الوقت نفسه ، يؤثر سمك البولي إيثيلين سلبًا على مقاومة التأثير والاستطالة ومقاومة الكراك ونفاذية الأبخرة والغازات. بالإضافة إلى ذلك ، فهو غير مستقر الأبعاد وله تأثير سلبي ملحوظ عند الأحمال الصغيرة نسبيًا. وتجدر الإشارة إلى المقاومة الكيميائية العالية وخصائص العزل الممتازة. من السلبي - يتأثر البولي إيثيلين بشدة بالدهون والزيوت والأشعة فوق البنفسجية. خامل بيولوجيا ، يمكن إعادة تدويره بسهولة. من الممكن أيضالتوصيف ومقاومة للإشعاع. يعد استخدام البولي إيثيلين عالي الكثافة أكثر شيوعًا في صناعة الأفلام التقنية والغذائية والزراعية. على الرغم من أن هذا ليس الخيار الوحيد بالطبع.

البولي ايثيلين الخطي

إنها مادة متبلورة مرنة. يمكن أن تتحمل درجات حرارة تصل إلى 118 درجة مئوية. ومن المزايا المهمة أيضًا لهذه المادة مقاومتها للتشقق ومقاومة الحرارة وقوة التأثير. يتم تطبيقه على إنتاج العبوات والسعات والحاويات. ماذا يقدم هذا البولي ايثيلين؟ تعتبر خصائص هذه المادة عالية جدًا مقارنةً بالتناظرية التي تم الحصول عليها بواسطة طريقة الضغط المنخفض. لذلك ، لديها خصائص جيدة جدا. لكن مع ذلك ، كقاعدة عامة ، لا يمكن أن تكون مساوية لـ HDPE.

كيف يمكن تقديم المادة؟

إذن ، لقد درسنا بالفعل الأنواع الرئيسية من البولي إيثيلين. في أي شكل تم إنشاؤه؟ الأكثر شعبية هي ورقة وأفلام البولي إيثيلين. يمكن صنع هذه القوالب من أي كثافة مادية. على الرغم من أنه لا تزال هناك تفضيلات معينة. وبالتالي ، يتم استخدام نهج الضغط المنخفض على نطاق واسع للحصول على أغشية مرنة ورقيقة. يصل عرض المادة الناتجة ، كقاعدة عامة ، إلى 1400 ملم ، والطول 300 متر. يعتبر البولي إيثيلين الخطي وعالي الكثافة أكثر صلابة ، لذلك يتم استخدامه للهياكل التي لا يجب أن تتأثر: نفس الألواح والأنابيب والمنتجات المصبوبة والمشكّلة ، إلخ.

الخلاصة

وأخيرًا ، لا يسع المرء إلا أن يذكر الوثائق التنظيمية ، التي يتم بموجبها إنتاج البولي إيثيلين. GOST 16338-85 مسؤول عن المنتجات التي يتم إنشاؤها تحت ضغط منخفض. تعمل منذ عام 1985. ينظم GOST 16337-77 القضايا المتعلقة بالبولي إيثيلين عالي الضغط. إنه أقدم ويعود إلى عام 1977. تحتوي هذه المستندات التنظيمية على معلومات حول متطلبات المواد التي تُصنع منها الأفلام والتعبئة والتغليف ومنتجات أخرى متنوعة. علاوة على ذلك ، تجدر الإشارة إلى مجموعة واسعة من تطبيقات المنتجات الناتجة وتنوع الأنواع. لذلك ، على سبيل المثال ، تعتبر أفلام البولي إيثيلين المقوى شائعة جدًا. تكمن خصوصيتها في أنها ، بنفس السماكة ، تكون أعلى في خصائصها من عينات المنتجات العادية. يتم تصنيع مفارش المائدة والحقائب والعديد من الأشياء المفيدة الأخرى من نفس أفلام البولي إيثيلين المقوى. ويتم الحصول على خواصها من خلال إدخال خيوط خاصة من ألياف طبيعية أو صناعية.