O PE plastoch

PE polyetylén

(C2H4)n

POlyetylén je termoplastická živica získaná polymerizáciou etylénu. V priemysle sú zahrnuté aj kopolyméry etylénu s malým množstvom alfa-olefínov. Polyetylén bez zápachu, netoxický, na dotyk ako vosk, s vynikajúcimi vlastnosťami pri nízkych teplotách (minimálna teplota do -100 ~ -70 °C), chemická stabilita, odolnosť voči väčšine acidobázickej erózie (neznášanlivosť s oxidáciou Povaha kyseliny). Nerozpustný v bežných rozpúšťadlách pri izbovej teplote, absorpcia vody, vynikajúca elektrická izolácia.

PE plast

• Polyetylén s vysokou hustotou (HDPE)

& quot;High Density Polyethylene", označovaný ako"HDPE." HDPE je nepolárna termoplastická živica s vysokým stupňom kryštalinity. Vzhľad pôvodného HDPE bol mliečne biely.

HDPE je termoplastický polyolefín vyrobený kopolymerizáciou etylénu. Hoci HDPE bol predstavený v roku 1956, plast nedosiahol úroveň zrelosti. Tento všestranný materiál naďalej rozvíja svoje nové využitie a trhy.

Hlavné vlastnosti

HDPE je nepolárna termoplastická živica s vysokou kryštalinitou. Surový HDPE má mliečne biely vzhľad a na tenkom reze trochu priesvitný vzhľad. PE má vynikajúcu odolnosť voči väčšine životných a priemyselných chemikálií. Určité typy chemikálií môžu spôsobiť chemickú koróziu, ako sú korozívne oxidanty (koncentrovaná kyselina dusičná), aromatické uhľovodíky (xylén) a halogénované uhľovodíky (tetrachlórmetán). Polymér nie je hygroskopický a má dobrú odolnosť voči vodnej pare pre obalové aplikácie. HDPE má dobré elektrické vlastnosti, najmä vysokú dielektrickú pevnosť, vďaka čomu je vhodný na drôty a káble. Druhy so strednou až vysokou molekulovou hmotnosťou majú vynikajúcu odolnosť proti nárazu, a to ako pri teplote okolia, tak aj pri nízkych teplotách -40F. Jedinečné vlastnosti HDPE sú správna kombinácia štyroch základných premenných:. Rôzne hustoty, molekulové hmotnosti, distribúcie molekulových hmotností a prísady sa používajú na výrobu špeciálnych polymérov vyrobených na mieru. Tieto premenné sa kombinujú pri výrobe typov HDPE pre rôzne aplikácie; najlepšia rovnováha výkonu.

Hustota

Toto je hlavná premenná, ktorá určuje charakteristiky HDPE, hoci uvedené štyri premenné sa skutočne navzájom ovplyvňujú. Etylén je hlavnou surovinou pre polyetylén. Na zlepšenie vlastností polymérov sa často používa aj niekoľko ďalších komonomérov, ako je 1-butén, 1-hexén alebo 1-oktén. V prípade HDPE nie je obsah týchto niekoľkých monomérov vo všeobecnosti väčší ako 1 % -2 %. Pridanie komonoméru mierne znižuje kryštalinitu polyméru. Táto zmena sa všeobecne meria hustotou, hustota a rýchlosť kryštalizácie boli lineárne. Všeobecná klasifikácia Spojených štátov amerických podľa požiadaviek ASTM D1248, hustota HDPE 0,940 g /. C alebo viac; polyetylén strednej hustoty (MDPE) rozsah hustoty 0,926 ~ 0,940 g / CC. Iné taxonómie niekedy klasifikujú MDPE ako HDPE alebo LLDPE. Homopolyméry majú najvyššiu hustotu, maximálnu tuhosť, dobrú nepriepustnosť a najvyššiu teplotu topenia, ale vo všeobecnosti majú nízku ESCR. ESCR je schopnosť PE odolávať praskaniu spôsobenému mechanickým alebo chemickým namáhaním. Vyššie hustoty vo všeobecnosti zlepšujú mechanickú pevnosť, ako je pevnosť v ťahu, tuhosť a tvrdosť; tepelné vlastnosti, ako je teplota mäknutia a teplota deformácie teplom; a nepriepustnosť, ako je priepustnosť vzduchu alebo priepustnosť vodných pár. Nižšia hustota zlepšuje jeho rázovú pevnosť a E-SCR. Hustotu polyméru ovplyvňuje hlavne pridanie komonoméru, ale v menšej miere molekulová hmotnosť. Percento vysokej molekulovej hmotnosti dáva mierny pokles hustoty. Napríklad homopolyméry majú rôzne hustoty v širšom rozsahu molekulových hmotností.

Výroba a katalyzátor

Najbežnejším spôsobom výroby PE je spracovanie v suspenzii alebo v plynnej fáze a niekoľko z nich sa vyrába spracovaním v roztoku. Všetky tieto procesy sú exotermické reakcie zahŕňajúce etylénové monoméry, alfa-olefínové monoméry, katalytické systémy (ktoré môžu byť viac ako jednou zlúčeninou) a rôzne typy uhľovodíkových riedidiel. Na kontrolu molekulovej hmotnosti sa používa vodík a niektoré katalyzátory. Suspenzné reaktory sú typicky miešané nádrže alebo bežnejšie používané veľké slučkové reaktory, kde kaša cirkuluje a mieša sa. Keď sa etylén a komonomér (podľa potreby) dostanú do kontaktu s katalyzátorom, vytvoria sa častice polyetylénu. Po odstránení riedidla sa polyetylénové granuly alebo granuly sušia a dávkujú aditíva na výrobu peliet. Modernizácia veľkého reaktora s dvojzávitovkovým extrudérom produkuje PE 400 000 libier za hodinu alebo viac. Vývoj nových katalyzátorov prispel k zlepšeniu výkonu nových druhov HDPE. Dva najbežnejšie používané typy katalyzátorov sú Phillips katalyzátory na báze oxidu chrómu a titánové zlúčeniny monoalkylalumíniové katalyzátory. HDPE produkovaný katalyzátormi typu Philip má distribúciu molekulovej hmotnosti so strednou šírkou; monoalkylhliníkový katalyzátor má úzku distribúciu molekulovej hmotnosti. Katalyzátory na výrobu úzkych polymérov MDW pomocou kompozitných reaktorov možno použiť aj na výrobu širokých tried MDW. Napríklad dva tandemové reaktory produkujúce produkty s výrazne odlišnou molekulovou hmotnosťou môžu produkovať bimodálne polyméry molekulovej hmotnosti s distribúciou molekulovej hmotnosti po celej šírke.

Molekulová hmotnosť

Vyššie molekulové hmotnosti vedú k vyšším viskozitám polyméru, hoci viskozita tiež súvisí s teplotou a šmykovou rýchlosťou použitou pri teste. Molekulová hmotnosť materiálu je charakterizovaná reologickými meraniami alebo meraniami molekulovej hmotnosti. Typy HDPE majú vo všeobecnosti rozsah molekulovej hmotnosti 40 000 až 300 000. Hmotnostný priemer molekulovej hmotnosti približne zodpovedá rozsahu indexu toku taveniny od 100 do 0. 029/10 minút. Vo všeobecnosti vyššia MW (lower Melt Index MI) zvyšuje pevnosť taveniny, lepšiu húževnatosť a ESCR, ale vyššia MW umožňuje .

Spracovanie

Proces je ťažší a vyžaduje vyšší tlak alebo teplotu.

Distribúcia molekulovej hmotnosti (MWD): WD PE sa mení od úzkej po širokú v závislosti od katalyzátora a použitého procesu.

Najbežnejšie používaným indexom merania MWD je index uniformity (HI), ktorý sa rovná hmotnostnej priemernej molekulovej hmotnosti (MW) vydelenej číselnou priemernou molekulovou hmotnosťou (Mn). Tento rozsah indexu pre všetky druhy HDPE je 4-30. Úzke MWD zaisťuje nízku deformáciu a vysoký náraz počas lisovania. Stredná až široká MWD poskytuje spracovateľnosť pre väčšinu procesov extrúzie. Široký MWD tiež zlepšuje pevnosť taveniny a odolnosť proti tečeniu.

Aditívum

Antioxidanty sa pridávajú, aby sa zabránilo degradácii polyméru počas spracovania a aby sa zabránilo oxidácii hotového produktu počas používania. Antistatické prísady sa používajú v mnohých triedach obalov na zníženie priľnavosti fliaš alebo obalov na nečistoty a nečistoty. Špecifické aplikácie vyžadujú špeciálne formulácie aditív, ako je použitie drôtov a káblov súvisiacich s inhibítormi medi. Vynikajúcu odolnosť voči poveternostným vplyvom a odolnosť voči UV žiareniu (alebo dennému svetlu) možno pridať pridaním anti-UV prísad. Bez pridaného anti-UV alebo sadzí PE, neodporúča sa ďalej používať vonku. Vysokokvalitné pigmenty sadzí poskytujú vynikajúcu odolnosť voči UV žiareniu a možno ich často používať vonku, ako sú drôty, káble, žľaby alebo potrubia.

Spôsob spracovania

PE sa môže vyrábať pomocou širokej škály rôznych metód spracovania. Pri použití etylénu ako hlavnej suroviny, propylénu, 1-buténu a hexénu ako interpolyméroch sa suspenzná polymerizácia alebo polymerizácia v plynnej fáze uskutočňuje pôsobením katalyzátora a získaný polymér sa flashuje, separuje, suší a granuluje atď. získať jednotný hotový výrobok. Vrátane vytláčania fólie, vytláčania fólie, vytláčania rúrok alebo profilov, vyfukovania, vstrekovania a rotačného formovania.

PE Schéma atómovej štruktúry

▲ extrúzia:. Typy používané na extrúziu majú typicky index toku taveniny menší ako 1 a širokú až širokú MWD. Nízky MI dosahuje vhodnú pevnosť taveniny počas spracovania. Typy MWD sú vhodnejšie na extrúziu, pretože majú vyššie výrobné rýchlosti, nižší tlak v matrici a zníženú tendenciu k lomu taveniny.

PE má mnoho aplikácií na vytláčanie, ako sú drôty, káble, hadice, rúry a profily. Aplikácie hadíc siahajú od žltých rúr s malým prierezom na zemný plyn až po hrubostenné čierne rúry pre rúry s priemerom 48 palcov pre priemyselné a mestské aplikácie. Rúry s dutými stenami s veľkým priemerom sa používajú ako náhrada betónových drenážnych rúr a iných kanalizačných potrubí, aby rýchlo rástli.

Plech a tvarovanie za tepla: Tepelne tvarované výstelky pre mnoho veľkých piknikových ľadovcov sú vyrobené z PE pre húževnatosť, nízku hmotnosť a odolnosť. Medzi ďalšie plechové a tepelne tvarované produkty patria blatníky, obloženia nádrží, koše na misky Transportné boxy a plechovky. Veľký počet rýchlo rastúcich fólií je mulčovanie alebo dno jazierka, ktoré je založené na MDPE pre svoju húževnatosť, chemickú odolnosť a nepriepustnosť.

▲ vyfukovanie: HDPE1 / 3 predávaný v Spojených štátoch na účely vyfukovania. Tie siahajú od fliaš naplnených bielidlom, motorovým olejom, čistiacimi prostriedkami, mliekom a destilovanou vodou až po veľké chladničky, palivové nádrže a kartuše do áut. Vlastnosti ako pevnosť taveniny, ES-CR a húževnatosť sú podobné tým, ktoré sa používajú pri aplikáciách na tvarovanie plechov a za tepla, takže je možné použiť podobné druhy.

Vstrekovanie-vyfukovanie sa často používa na výrobu menších nádob (menej ako 16 uncí). Výhodou tohto procesu na balenie liečiv, šampónov a kozmetiky je, že fľaša sa automaticky zbaví otrepov bez zvyčajného vyfukovania po úprave. Hoci sa na zlepšenie povrchovej úpravy používajú niektoré úzke triedy MWD, bežne sa používajú široké až široké triedy MWD.

▲ Vstrekovanie: Existuje nespočetné množstvo aplikácií HDPE, od opakovane použiteľných tenkostenných nápojových pohárov až po 5-GSL plechovky, ktoré spotrebujú 1/5 domácej produkcie všeobecného indexu toku taveniny pre vstrekovanie HDPE 5 až 10 s húževnatosťou. Nízkotekuté triedy a vyššie tokové triedy z hľadiska spracovateľnosti zahŕňajú tenkostenné komodity dennej potreby a balenie potravín; tvrdé, trvanlivé plechovky na potraviny a farby; vysoká odolnosť voči popraskaniu vplyvom prostredia, ako sú malé palivové nádrže motora a 90 - Gal's odpadkový kôš.

▲ Rotačné formovanie: Materiály, ktoré sú obrábané touto metódou, sú vo všeobecnosti rozdrvené na práškový materiál, ktorý sa topí a tečie v tepelnom cykle. Používajú sa dva typy PE. Všeobecné a zosieťovateľné druhy MDPE/HDPE na všeobecné použitie sa zvyčajne pohybujú v hustote od 0,935 do 0,945 g/cm3 s úzkym MWD, aby poskytli vysoký náraz a minimálne deformácie produktov s indexom toku taveniny typicky v rozsahu 3-8. Vyššie triedy MI nie sú vo všeobecnosti vhodné, pretože nemajú požadovanú odolnosť proti nárazu a praskaniu vplyvom prostredia pri rotačne lisovaných výrobkoch.

Vysokovýkonné aplikácie rotačného lisovania využívajú jedinečné vlastnosti ich chemicky zosieťovateľných tried. Tieto druhy sú tekuté v prvej fáze lisovacieho cyklu a potom sa zosieťujú, čím sa vytvorí ich vynikajúca odolnosť voči praskaniu vplyvom prostredia a húževnatosť. Odolnosť voči oderu a poveternostným vplyvom. Zosieťovateľný PE je jedinečne vhodný pre veľké kontajnery v rozsahu od 500 galónov chemických skladovacích nádrží až po 20 000 galónov poľnohospodárskych skladovacích nádrží.

▲ Fólia: Spracovanie PE fólie sa vo všeobecnosti používa bežné spracovanie vyfukovanej fólie alebo extrúzne spracovanie väčšiny PE pre fóliu, k dispozícii je všeobecný PE s nízkou hustotou (LDPE) alebo lineárny PE s nízkou hustotou (LLDPE). Vo všeobecnosti sa používa kvalita fólie HDPE pre vynikajúce Rozťažnosť a vynikajúca nepriepustnosť miesta. Napríklad HDPE fólia sa bežne používa v komoditných taškách, taškách na potraviny a obaloch potravín.

Výkon produktu

Polyetylén s vysokou hustotou je netoxický, biele častice bez chuti a zápachu, bod topenia je asi 130 ℃, relatívna hustota 0,941 ~ 0,960. Má dobrú tepelnú odolnosť a odolnosť proti chladu, chemickú stabilitu, ale má tiež vysokú tuhosť a húževnatosť, dobrú mechanickú pevnosť. Dielektrické vlastnosti, odolnosť proti praskaniu vplyvom prostredia je tiež lepšia.

Balenie a skladovanie

Sklad by mal byť ďaleko od ohňa, tepelná izolácia, sklad by mal byť udržiavaný v suchu, čistote, bez premiešavania akýchkoľvek nečistôt, bez slnka, dažďa. Preprava by sa mala skladovať v čistých, suchých, krytých kabínach alebo kabínach bez ostrých predmetov, ako sú klince. Nehorľavé aromatické uhľovodíky, halogénované uhľovodíky a iné organické rozpúšťadlá zmiešaná prevádzka.

recyklovať a opätovne použiť

HDPE je najrýchlejšie rastúca časť trhu s recykláciou plastov. Je to hlavne kvôli jeho ľahkému spracovaniu, minimálnej degradácii a jeho rozsiahlemu použitiu v obalových aplikáciách. Hlavnou recykláciou je použitie 25 % recyklovaného materiálu, ako je spotrebný spotrebný materiál (PCR), s čistým HDPE na opätovné spracovanie na výrobu fliaš, ktoré neprichádzajú do styku s potravinami.

Polyetylén s nízkou hustotou (LDPE)

Plastový materiál, ktorý je vhodný pre rôzne formovacie procesy pri tvarovaní za tepla. Spracovateľnosť tvárnenia, ako je vstrekovanie, extrúzia, vyfukovanie, rotačné formovanie, lakovanie, penová technológia, tepelné tvarovanie, zváranie horúcim vzduchom, tepelné zváranie.

Hlavný účel

LDPE je pre fóliové výrobky, vhodné pre fólie, baliace fólie, materiály na izoláciu káblov, vstrekovanie a penové výrobky.

Ako poľnohospodárska fólia, fólia na mulčovanie fólie, plastové fólie, fólie na skleníky na zeleninu; baliace fólie, ako sú cukríky, zelenina, balenie mrazených potravín; fúkaná fólia na balenie tekutín (mlieko, sójová omáčka, džús, tofu, sójové mlieko) Vrecká, zmršťovacia baliaca fólia, elastická fólia, lemovaná fólia; Architektonické fólie, všeobecné priemyselné obalové fólie a vrecká na potraviny. LDPE sa tiež používa vo výrobkoch tvarovaných vstrekovaním, ako sú malé nádoby, viečka, výrobky pre domácnosť, plastové kvety, vyfukovanie plastových nádob. Lekárske vybavenie, farmaceutické a potravinárske obalové materiály, extrudované rúry, plechy, povlaky drôtov a káblov, profily, tvarovanie za tepla a iné produkty; vyfukovanie výrobkov z dutých foriem, ako sú nádoby na potraviny s mliečnymi výrobkami a džemom, lieky, kozmetika, chemikálie Nádoby na výrobky, nádrže a ďalšie.

spôsob výroby

Polyetylén s nízkou hustotou metódou polymerizácie možno rozdeliť na vysokotlakovú a nízkotlakovú metódu. Podľa typu reaktora je možné rozdeliť na nádržovú a rúrkovú metódu. Etylén ako surovina, do reaktora, pôsobením iniciátora na vysokotlakovú kompresnú polymerizačnú reakciu, materiál z reaktora, po odstránení nezreagovaného etylénu separátorom, granulácia vytláčaním taveniny, sušenie, zmiešané spolu, odoslané do balenia .

Výkon produktu

Polyetylén s nízkou hustotou sú mliečne biele perleťové častice. Netoxický, bez chuti, bez zápachu, matný povrch. Hustota 0,916 ~ 0,930 g / kubický centimeter. Vlastnosti sú mäkšie, s dobrou rozťažnosťou, elektrickou izoláciou, chemickou stabilitou, spracovateľnosťou a odolnosťou voči nízkym teplotám (odolné do -70 ℃), ale mechanickou pevnosťou, bariérou proti vlhkosti, plynovou bariérou a slabou odolnosťou voči rozpúšťadlám. Molekulárna štruktúra nie je pravidelná, stupeň kryštalinity (55 % ~ 65 %) je nízky, teplota topenia kryštálov (108 ~ 126 ℃) je tiež nízka.

Balenie a skladovanie

Produkt je zabalený v polyetylénovom fóliovom vrecku, ktoré možno zabaliť do polypropylénového tkaného vrecka podľa požiadavky používateľa' Výrobok by mal byť skladovaný v čistom a suchom sklade, ktorý je možné prepravovať vlakom, autom a loďou. Pri skladovaní a preprave je potrebné venovať pozornosť ochrane pred ohňom, vodou, slnkom, prachom a znečistením. Dopravné prostriedky by sa mali udržiavať čisté a suché. Nemali by tam byť žiadne ostré predmety, ako sú nechty,

• LLDPE

(LLDPE) je vysokotlaková alebo nízkotlaková polymerizácia etylénu s malým množstvom vyšších alfa-olefínov (ako je butén-1, hexén-1, oktén-1, tetrametylpentén-1 atď.) pôsobením hustota katalyzátora 0,915 ~ 0,940 g/cm3. Avšak podľa ASTM D-1248-84 je rozsah hustoty 0,926 až 0,940 g/cm3 polyetylén strednej hustoty (MDPE). Nová generácia LLDPE rozširuje svoju hustotu na plastoméry (0,890 až 0,915 g / cm3) a elastoméry (<0,890 g="" cm3).="" spi="" a="" apc="" však="" pomenovali="" len="" rad="" lldpe's="" od="" union="" carbide="" a="" dow="" chemical="" company="" pre="" ich="" skorší="" predaj="" plastomérov="" a="" elastomérov="" ako="" polyetylén="" s="" veľmi="" nízkou="" hustotou="" (vldpe)="" a="" polyetylén="" s="" ultra="" nízkou="" hustotou="" (okrem="" elastoméru)="" uldpe.="" )="">

Molekulárna štruktúra konvenčného LLDPE je charakteristická svojou lineárnou kostrou s niekoľkými alebo žiadnymi dlhými vetvami, ale s niekoľkými krátkymi vetvami. Žiadne vetvenie s dlhým reťazcom robí polyméry kryštalickejšími.

Vo všeobecnosti sa živice LLDPE vyznačujú hustotou a indexom toku taveniny. Hustota je určená koncentráciou komonoméru v polymérnom reťazci. Koncentrácia komonoméru určuje množstvo krátkych vetiev v polyméri. Dĺžka vetiev s krátkym reťazcom závisí od typu komonoméru. Čím vyššia je koncentrácia komonoméru, tým nižšia je hustota živice. Okrem toho je index toku taveniny odrazom priemernej molekulovej hmotnosti živice a je určený hlavne reakčnou teplotou (roztoková metóda) a pridaním činidla na prenos reťazcov (metóda v plynnej fáze). Priemerná molekulová hmotnosť nemá nič spoločné s distribúciou molekulovej hmotnosti, ktorá je ovplyvnená najmä typom katalyzátora.

Industrializácia LLDPE spoločnosťou Union Carbide v 70-tych rokoch minulého storočia predstavovala veľkú revolúciu v polyetylénových katalyzátoroch a procesných technológiách, čo malo za následok významné rozšírenie sortimentu polyetylénových produktov. LLDPE nahradil iniciátor voľných radikálov koordinačným katalyzátorom a bol modifikovaný nižším náklady na nízkotlakovú polymerizáciu v plynnej fáze namiesto vysokotlakového vysokotlakového reaktora v relatívne krátkom čase, s jeho vynikajúcim výkonom a nižšími nákladmi, nahradil LDPE v mnohých oblastiach. V súčasnosti LLDPE preniká takmer na všetky tradičné trhy s polyetylénom, vrátane fólií, výliskov, rúr, drôtov a káblov.

Produkty LLDPE netoxické, bez chuti, bez zápachu, mliečne biele častice. V porovnaní s LDPE má výhody vysokej pevnosti, dobrej húževnatosti, silnej tuhosti, tepelnej odolnosti a odolnosti proti chladu. Má tiež dobrú odolnosť voči praskaniu vplyvom prostredia, pevnosti v roztrhnutí a iným vlastnostiam a kyselinám, zásadám, organickým rozpúšťadlám.