Polyethyleen - wat is het? Toepassing van polyethyleen

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Wat is polyethyleen? Wat zijn de kenmerken? Hoe wordt polyethyleen geproduceerd? Dit zijn zeer interessante vragen die zeker in dit artikel aan bod zullen komen.

Algemene informatie

Polyethyleen is een chemische stof die bestaat uit een keten van koolstofatomen, waaraan elk twee waterstofmoleculen zijn vastgemaakt. Ondanks de aanwezigheid van dezelfde samenstelling, zijn er nog twee wijzigingen. Ze verschillen in hun structuur en dienovereenkomstig in eigenschappen. De eerste is een lineaire keten waarin de polymerisatiegraad het getal van vijfduizend overschrijdt. De tweede structuur is een tak van 4-6 koolstofatomen die op willekeurige wijze aan de hoofdketen zijn vastgemaakt. Hoe wordt lineair polyethyleen in algemene termen verkregen? Dit wordt bereikt door het gebruik van speciale katalysatoren die polyolefinen aantasten bij matige temperatuur (tot 150 graden Celsius) en druk (tot 20 atmosfeer). Maar wat vertegenwoordigt hij? We kennen de chemische eigenschappen ervan, maar wat zijn de fysieke eigenschappen ervan?

Wat is het?

Polyethyleen is een thermoplastisch polymeer waarin het kristallisatieprocesuitgevoerd bij temperaturen onder de min 60 graden Celsius. Het is niet transparant in een dikke laag, wordt niet bevochtigd door water, organische oplosmiddelen bij kamertemperatuur hebben er geen invloed op. Als de temperatuur boven de 80 graden Celsius komt, vindt eerst zwelling plaats en vervolgens ontleding in aromatische koolwaterstoffen en halogeenderivaten. Polyethyleen is een stof die met succes de negatieve effecten van oplossingen van zuren, zouten en alkaliën weerstaat. Maar als de temperatuur boven de 60 graden Celsius komt, kunnen salpeter- en zwavelzuur het snel vernietigen. Voor het verlijmen van polyethyleenproducten kunnen ze worden behandeld met oxidatiemiddelen, gevolgd door het aanbrengen van de nodige stoffen.

Hoe wordt polyethyleen geproduceerd?

Gebruik hiervoor:

• Hoge druk (lage dichtheid) methode. Polyethyleen ontstaat onder hoge druk, die varieert van 1.000 tot 3.000 atmosfeer bij een temperatuur van 180 graden Celsius. Zuurstof fungeert als initiator.
• Lage druk (hoge dichtheid) methode. In dit geval wordt polyethyleen gemaakt bij een druk van ten minste vijf atmosfeer en een temperatuur van 80 graden Celsius met behulp van een organisch oplosmiddel en Ziegler-Natta-katalysatoren.
• En er is een aparte productiecyclus van lineair polyethyleen, die hierboven werd vermeld. Het ligt tussen het tweede en het eerste punt in.

Merk op dat dit niet de enige technologieën zijn die worden gebruikt. Dus,Het gebruik van metalloceenkatalysatoren is ook vrij gebruikelijk. De betekenis van deze technologie ligt in het feit dat hierdoor een aanzienlijke massa polymeer wordt bereikt, terwijl de sterkte van het product wordt vergroot. Afhankelijk van welke structuur en eigenschappen nodig zijn bij het gebruik van één monomeer, vindt de keuze van een methode van verkrijgen plaats. Het kan ook worden beïnvloed door de smelttemperatuur, sterkte, hardheid en dichtheidsvereisten.

Waarom is er zo'n groot verschil?

De belangrijkste reden voor het verschil in eigenschappen is de vertakking van macromoleculen. Dus hoe groter het is, hoe minder kristalliniteit en hoe hoger de elasticiteit van het polymeer. Waarom is het belangrijk? Het feit is dat de mechanische eigenschappen van polyethyleen meegroeien met de dichtheid en het molecuulgewicht. Laten we een klein voorbeeld bekijken. Polyethyleenplaat heeft een aanzienlijke stijfheid en ondoorzichtigheid. Maar als een methode met een lage dichtheid wordt gebruikt, heeft het resulterende materiaal een relatief goede flexibiliteit en relatief zicht erdoorheen. Waarom is er zo'n grote verscheidenheid aan producten? vanwege verschillende bedrijfsomstandigheden. Polyethyleen is dus goed bestand tegen schokbelastingen. Ook verdraagt hij vorst goed. Het bedrijfstemperatuurbereik van dit materiaal is van -70 tot +60 Celsius. Hoewel individuele merken zijn aangepast voor een iets ander verloop - van -120 tot +100. Dit wordt beïnvloed door de dichtheid van polyethyleen en zijn structuur op moleculair niveau.

Materiaalspecificaties

Er moet een belangrijk nadeel worden opgemerkt: de snelle veroudering van polyethyleen. Maar dit is op te lossen. Een verlenging van de levensduur wordt bereikt dankzij speciale antioxidantadditieven, die roet, fenolen of aminen kunnen zijn. Er moet ook worden opgemerkt dat het materiaal met een lage dichtheid viskeuzer is, zodat het gemakkelijker tot producten kan worden verwerkt. Om nog maar te zwijgen over de elektrische eigenschappen. Polyethyleen is, vanwege het feit dat het een niet-polair polymeer is, een hoogwaardig hoogfrequent diëlektricum. Hierdoor veranderen de doorlaatbaarheid en de verliesraaklijn weinig van veranderingen in vochtigheid, temperatuur (in het bereik van -80 tot +100) en de frequentie van het elektrische veld. Een kenmerk moet hier worden opgemerkt. Dus als er katalysatorresten in polyethyleen zitten, draagt dit bij aan een toename van de diëlektrische verliesraaklijn, wat leidt tot enige verslechtering van de isolerende eigenschappen. Welnu, nu hebben we de algemene situatie bekeken. Laten we nu specifiek worden.

Wat is LDPE?

Dit is een elastisch, lichtgewicht, kristalliserend materiaal met een hittebestendigheid van -80 tot +100 graden Celsius. Heeft een glanzend oppervlak. De glasovergang begint bij -20. En het smelten ligt in het bereik van 120-135. Het wordt gekenmerkt door een goede slagvastheid en hittebestendigheid. De dichtheid van polyethyleen beïnvloedt de verkregen eigenschappen aanzienlijk. Dus samen met het nemen sterkte, stijfheid, hardheid en chemische weerstand toe. Maar tegelijkertijd neemt de neiging tot rekken en doorlaatbaarheid af.voor dampen en gassen. Het is onmogelijk om de kruip die wordt waargenomen tijdens langdurig laden niet op te merken. Dergelijk polyethyleen is biologisch inert en kan gemakkelijk worden gerecycled. Wat erg handig is in moderne omstandigheden. Over het gebruik van polyethyleen gesproken, moet worden opgemerkt dat het wordt gebruikt voor de vervaardiging van verpakkingen en containers. Dus ongeveer een derde van de productie gaat naar het maken van blaasvormcontainers die worden gebruikt in de voedingsindustrie, cosmetica, auto's, huishoudens, energie en films. Maar ook bij het maken van leidingen en leidingdelen kunt u er aan voldoen. Een belangrijk voordeel van dit materiaal is de duurzaamheid, lage kosten en lasgemak.

HDPE

Dit is een elastisch, lichtgewicht, kristalliserend materiaal met een hittebestendigheid (onbelast) van -120 tot +90 graden Celsius. De eigenschappen zijn ook sterk afhankelijk van de dichtheid van het resulterende materiaal. Dit resulteert in een toename van sterkte, hardheid, stijfheid en chemische bestendigheid. Tegelijkertijd heeft de dikte van het polyethyleen een negatieve invloed op de slagvastheid, rek, scheurvastheid en doorlaatbaarheid voor dampen en gassen. Bovendien is het niet vormstabiel en heeft het een merkbaar negatief effect bij relatief kleine belastingen. Opgemerkt moet worden de werkelijk hoge chemische bestendigheid en uitstekende diëlektrische eigenschappen. Van het negatieve - dergelijk polyethyleen wordt zwaar aangetast door vetten, oliën en ultraviolette straling. Biologisch inert, gemakkelijk recyclebaar. Het is ook mogelijkkarakteriseren en als bestand tegen straling. Het gebruik van polyethyleen met hoge dichtheid komt het meest voor bij het maken van technische, voedsel- en landbouwfilms. Hoewel dit natuurlijk niet de enige optie is.

Lineair polyethyleen

Het is een elastisch kristalliserend materiaal. Bestand tegen temperaturen tot 118 graden Celsius. Een belangrijk voordeel van dit materiaal is ook de scheurvastheid, hittebestendigheid en slagvastheid. Het wordt toegepast op de productie van verpakkingen, capaciteiten en containers. Wat biedt dit polyethyleen? De eigenschappen van dit materiaal zijn zeer hoog in vergelijking met het analoog verkregen door de lagedrukmethode. Daarom heeft het vrij goede eigenschappen. Maar toch kan het in de regel niet gelijk zijn aan HDPE.

Hoe kan het materiaal worden gepresenteerd?

Dus we hebben al de belangrijkste soorten polyethyleen overwogen. In welke vorm is het gemaakt? De meest populaire zijn polyethyleenfolie en film. Deze mallen kunnen gemaakt worden van elke materiaaldichtheid. Al zijn er nog bepaalde voorkeuren. De lagedrukbenadering wordt dus veel gebruikt om elastische en dunne films te verkrijgen. De breedte van het resulterende materiaal bereikt in de regel 1400 millimeter en de lengte is 300 meter. Lineair polyethyleen en polyethyleen met hoge dichtheid zijn stijver, dus worden ze gebruikt voor structuren die niet mogen worden aangetast: dezelfde platen, buizen, gegoten en gegoten producten, enz.

Conclusie

En tot slot mogen we de regelgevende documenten niet missen, volgens welke polyethyleen wordt geproduceerd. GOST 16338-85 is verantwoordelijk voor producten die bij lage druk worden gemaakt. Het is actief sinds 1985. GOST 16337-77 regelt problemen met betrekking tot hogedrukpolyethyleen. Het is nog ouder en dateert uit 1977. Deze regelgevende documenten bevatten informatie over de vereisten voor de materialen waarvan films, verpakkingen en diverse andere producten worden gemaakt. Bovendien moet worden gewezen op een breed toepassingsgebied van de resulterende producten en de soortendiversiteit. Zo zijn bijvoorbeeld versterkte polyethyleenfilms heel gewoon. Hun eigenaardigheid is dat ze, met dezelfde dikte, een stuk beter zijn in hun eigenschappen dan gewone productmonsters. Tafelkleden, tassen en vele andere nuttige dingen zijn gemaakt van dezelfde versterkte polyethyleenfilms. En hun eigenschappen worden verkregen door de introductie van speciale draden van natuurlijke of synthetische vezels.