Характеристика, свойства и особенности полиэтилена высокого давления

Характеристики и применение полиэтилена высокого давления

Современный мир сложно представить без пластмассы. Сегодня все, что нас окружает на треть состоит из разного рода пластмасс.

Мы настолько к ним привыкли, что не всегда замечаем их в повседневной жизни. А вместе с тем, пластмассы — это прибыльный бизнес, который приносит своим владельцам миллионы долларов в год.

Среди них самый распространенный и самый доходный — это производство полиэтилена.

Полиэтилен можно условно разделить на два основных подвида: полиэтилен с высокой плотностью, получаемый под воздействием низкого давления, и полиэтилен с низкой плотностью, получаемый под воздействием высокого давления. Именно о ПВД — полиэтилене высокого давления — и пойдет речь в данной статье.

Сфера применения полиэтилена достаточно широка. По большей части полиэтилен высокого давления используют для выпуска пленки и различных пленчатых изделий: термопленки, пакеты, пищевая многослойная упаковка, парниковые пленки.

Изделия из полиэтилена высокого давления используют в электротехнике, химическом и пищевом производстве, автомобилестроении, строительстве и пр.

Трубы из полиэтилена высокого давления отличаются непревзойденной прочностью и рекомендуются для установки в системах жил.коммуникаций.

Что же такое ПВД?

ПВД (он же ПЭВД, он же LDPE) — внешне почти полностью прозрачный и слабопластичный материал, в свободном состоянии не восприимчивый к воздействиям химических веществ, отличный электроизолятор, морозоустойчив, не подвержен радиации, влаго- и газонеропницаемый.

Если же говорить более научным языком, технические характеристики полиэтилена высокого давления следующие:

— температура плавления полиэтилена высокого давления от 105 до 115 градусов по Цельсию; — плотность полиэтилена высокого давления от 917 кг/кубометр до 935 кг/кубометр; — предельные рабочие температуры от -45 до 70 градусов по Цельсию; — предел прочности 10-17 МПа; — удлинение (относительное) от 50 до 600%;

— твердость 14-25 МПа;

Материалом для получения полиэтилена выступает непредельный углеводород — этилен. Для того, чтобы из газообразного вещества получился ПВД его необходимо полимеризовать, то есть создать ковалентные связи между молекулами углеводорода.

Однако сделать это нужно при определенных условиях: нагреть базовое вещество до температуры от 200 до 260 градусов по Цельсию, сжать газ под давлением не меньше 150 МПа (но и не больше 300 МПа) и инициировать реакцию с помощью активатора.

Таким активатором-инициатором может выступать кислород, перекись или нитросоединения (т.е. содержащие в себе нитрил NO2).

Во время нагрева молекулы активатора распадаются на свободные радикалы. Эти радикалы вступают в реакцию с СН2 (этилен).

За счет нагревания и присоединения активатора инициированная молекула этилена начинает активно присоединять к себе все больше и больше новых молекул СН2. Иначе говоря — начинается полимеризация этилена.

ПВД базовых марок имеет не линейную структуру, с множественными боковыми ответвлениями цепи от центра начала реакции. Иногда боковая цепь равна или даже превосходит длину основной цепи.

Технологии производства ПВД

Производство полиэтилена высокого давления может идти по одной из трех технологий: термоплимеризация в массе, в растворителе или в суспензии, — и на одном из двух видов полимерных установок: трубчатом реактор или цилиндрическом, вертикально расположенном, оснащенном специальным перемешивающим механизмом агрегате под названием автоклава.

К слову сказать, на данный момент оба типа установок для полимеризации этилена под высоким давлением распространены примерно одинаково, так как некоторые марки ПВД можно получить только в том или ином виде оборудования.

В разных установках получается различный по своим свойствам полиэтилен, что дает изготовителю возможность по своему усмотрению изменять параметры готового продукта контролируя один из следующих показателей: — давление в системе; — температуру нагрева; — количество инициирующего вещества;

— длительность воздействия.

Что же изменится? Чем больше давление, тем больше масса молекул и меньше боковых отделений в структуре молекулы ПВД.

Чем больше инициирующего вещества, тем наоборот меньше масса, быстрее скорость реакции и больше молекул О2. Чем жарче, тем меньше масса, больше ответвленность от центра реакции и быстрее сама реакция.

Ну и на последок, чем дольше вещество находится в системе, тем быстрее оно превращается и тем больше становится его масса.

Однако у всего есть свой передел. К примеру если не контролировать дозировку вещества-инициатора, то при определенном соотношении активатор / температура происходит взрыв и распад этилена на атомы с выделением метана.

]

В то же время, если температура становится значительно выше нормы, а система теплоотведения не успевает охладить вещество вовремя, также может произойти неконтролируемое ускорение реакции, а затем взрыв с последующим распадом этилена на атомы.

Контроль за качеством полиэтилена осуществляется специальным ГОСТом (№16337-77 от 01.01.79г.). Согласно ему ПВД может быть двух категорий: базовый (значит в нем отсутствуют какие-либо добавки) или композиционный (база + различные добавки, может быть бесцветным или цветным).

Марки полиэтилена

Базовые марки полиэтилена бывают 2-х видов в зависимости от типа выпускающего их устройства (автоклава или трубчатый реактор) и 3-х сортов (высший, первый и второй). Если ПВД производится в гранулированном виде, то все частицы его должны быть одной формы и размера.

Границы размера для частиц ПВД в норме от 0,2 до 0,5 см. Также в каждой партии допускаются небольшие отклонения от нормы (т.е.

наличие частиц размером больше базового показателя), но следует учесть, что их процентное содержание не должно превышать установленных ГОСТом пределов.

Всего ГОСТ устанавливает 8 базовых марок ПВД для автоклавы и 21 марку для радиаторов трубчатого типа.

Цифровой код заложенный в названии каждой марки позволяет с легкостью определить, о каком продукте идет речь (для ПВД первая цифра всегда 1, она указывает на наличие высокого давления в системе), на каком оборудовании произведен ПВД (вторая и третья цифра в наименовании марки , числа от 01 до 49 присваиваются ПВД изготовленным на автоклаве, числа от 50 до 99 — ПВД из трубчатых реакторов), как происходило усреднение полимерного соединения (0-холодным смешением, 1- при расплаве), какой плотности вещество (всего существует 6 классов), а также показатель текучести ПВД (номер через тире).

На данный момент отечественные производители полиэтилена располагаются в Ангарске, Томске и Казани. В странах ближнего СНГ ПВД производят в Белоруссии (г.Новополоцк). Наиболее известные зарубежные производители ПВД:  TVK, Vordian, Polimeri Europa, NOVA Chemicals, Basell и пр.

Наряду с классическими формами ПВД в последние годы стал набирать обороты выпуск схожей с ним модификации — линейного полиэтилена (ЛПЭВД или ЛПЭНП). Его структура такая же линейная, как и у полиэтиленов низкого давления, но имеет большее число ответвлений.

ЛПЭВД гораздо более перспективное вещество, чем классический ПВД, так оно имеет в несколько раз большую прочность, при том, что толщина получаемых пленок значительно ниже. Кроме того, ЛПЭВД в отличие от других полиэтиленов можно использовать для упаковки горячих продуктов питания, за счет большего диапазона рабочих температур. А еще он не растрескивается и имеет блестящую поверхность.

Сейчас цена почти в полтора раза ниже, чем цена на ЛПЭВД, однако не далек тот час, когда ЛПЭВД догонит своих «ближайших родственников» по классу.

С каждым годом ЛПЭВД становится производить все дешевле, а значит потенциально в ближайшем будущем он может вытиснуть ПВД и ПНД с лидирующих позиций на рынке полимеров.

Характеристики и применение полиэтилена высокого давления

Автор: Артём Михайлов. 30 Янв 2017  

Речь идет о материале, представляющем собой особый вид пластика, получаемого путем полимеризации углеводородного вещества — этилена.

При этом используется высокая (до +180 градусов) температура и давление (до 3000 атмосфер).

Получаемый в результате полиэтилен высокого давления (ПВД) имеет хорошую прочность, малый удельный вес, достаточную эластичность и незначительный уровень водопоглощения (примерно 0,02% от объема в течение 30 дней).

Технические характеристики

Плотность ПВД находится в пределах 900−930 кг/куб. м. Температура плавления материала +105 градусов, поэтому эксплуатируют его не более, чем при +75−80. Сам полиэтилен представляет собой гладкие и блестящие гранулы правильной формы.

Материал переносит низкую температуру не до минус 120 градусов — далее ПВД становится хрупким. Есть и еще одна важная особенности у описываемого вида полиэтилена: он совершенно безопасен в экологическом плане, т. к. не выделяет вредных веществ.

Это позволяет использовать материал для производства упаковки, контактирующей с пищей.

Виды ПВД и его применение

Существует два основных типа полиэтилена: вспененный и сшитый. Последний используют для теплоизоляции зданий. Вторая разновидность нашла свое применение при производстве элементов систем обогрева и водоснабжения (трубы, фитинги). Это связано с тем, что сшитый полиэтилен обладает высокой теплостойкостью и не течет при нагреве.

ПВД широко используется для изготовления полимерных труб, различных рукавов, выдувных предметов (бутылок, канистр), электроизоляции, термоклея. Производители упаковочной тары (различных пакетов, мешков) также предпочитают купить полиэтилен низкого давления, т. к.

он обладает привлекательно блестящей поверхностью, что интересно рекламодателям.

Спасибо Вам за добавление данной статьи в:

Рубрика: Полезные материалы

Полиэтилен низкого давления (ПНД)

Полиэтилен низкого давления (расшифровка ПНД или ПЭНД — аббревиатуры) – это полимер высокой плотности, получаемый реакцией полимеризации этилена при низком давлении.

В стандартных условиях является твердым, жестким, сравнительно прозрачным веществом, используемым в качестве сырья для производства предметов как технического, так и бытового и назначения.

Из-за особого строения молекулярной клетки с высокой степенью межмолекулярных связей имеет несколько большую плотность, чем полиэтиленовые вещества других видов, поэтому может называться также как полиэтилен высокой плотности (ПВП либо англоязычный вариант HDPE).

Основные характеристики ПНД

Мономер для производства ПНД связывается в плотную полимерную структуру благодаря присутствию катализаторов и стабилизаторов, часть из которых затем становится составной частью полиэтилена. Таким строением и составом объясняются его свойства и возможности, подарившие ему столь высокую популярность.

Свойства

Полиэтилен низкого давления производится в виде гранул диаметром 2-5 мм, имеет плотность около 0,960-ти г/см3, температуру плавления +129-135 0C, температуру состояния хрупкости -70 0C и обладает следующими физико-химическими характеристиками:

• Высокой твердостью, объясняемой высокой кристалличностью вещества,
• Высокой прочностью на растяжение и сжим,
• Практически абсолютной паровой и жидкостной непроницаемостью,
• Хорошей химической стойкостью по отношению к большинству агрессивных сред с содержанием кислот, щелочей, жиров и масел,
• Отличными диэлектрическими свойствами,
• Возможностью переработки термическими методами, легкостью сварки и склейки.

Отличие ПНД от ПВД и ЛПНП

Полиэтилен низкого давления является наиболее жестким полимером среди других пластмасс, получаемых из того же мономера. А для пластика увеличение плотности обычно означает изменение двух самых главных свойств – повышение прочности и химической стойкости. Отсюда следуют отличия его от не менее распространенных полимеров – ПВД и ЛПНП:

ПНД и ПВД. В сравнении с ПВД этот полиэтилен имеет:

• Повышенную твердость, но меньшую прозрачность и воскообразность,
• Большую прочность, но меньшую сопротивляемость деформациям и большую хрупкость (особенно при низких температурах),
• Более высокую температуру плавления, при которой возможна стерилизация изделий из него даже при помощи пара,
• Меньшие водопоглощение и паропроницаемость,
• Лучшую стойкость относительно различных реагентов, особенно масел и жиров.

ПНД и ЛПНП. Линейный полиэтилен ЛПНП по химическим характеристикам находится между ПНД и ПВД. Он практически не уступает ПЭНД в жесткости и химической инертности, но при этом обладает большей пластичностью и устойчивостью к растрескиваниям и проколу.

Классификация

Полиэтилен высокой плотности может быть разных видов в зависимости от изменения технологии изготовления. При этом он может содержать в своей массе всевозможные примеси, являющиеся как продуктами проводимой реакции, так и остатками сопутствующих веществ:

• Суспензионный ПВП может содержать различные химические стабилизаторы, образующие суспензионную массу из гранул при холодной» полимеризации этилена. Это могут быть неагрессивные кислоты, оксиды легких металлов, полимерные спирты и даже некоторые виды глины. Такой пластик наиболее качественный, однородный, без нарушений структуры и слабых зон.
• Растворный полиэтилен часто содержит доли катализаторов, присутствующих в реакции полимеризации «горячим» способом.
• Газофазный имеет в составе остатки газов и эфирных веществ. Из всех трех видов он имеет наиболее слабую структуру, так как сравнительно неоднороден и включает наличие менее устойчивых к износу участков.

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.

Структура и свойства полиэтилена высокого давления

ПОЛИЭТИЛЕН ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Правильные представления о молекулярной структуре ПЭВД сложи­лись не сразу, а некоторые ее характеристики не определены точно до сих пор. Это связано как с особенностями структуры ПЭВД, так и с вы­текающими отсюда трудностями исследования этого полимера.

В 1940 г. методом ИК-спекроскопии было обнаружено [58, с. 433], что содержание метильных групп в ПЭВД значительно превосходит воз­можное содержание концевых групп. На основании этого был сделан вывод о разветвленности макромолекул полиэтилена, но вопрос о длине ветвей и механизме их образования оставался открытым.

Изобилие метильных групп при сравнительно малом значении молекулярной массы, ошибочно найденном методом характеристической вязкости, дало осно­вание считать ветви короткими. Лишь в 1953 г. были опубликованы дан­ные [58, с.

32], убедительно показывающие, что условия радикальной полимеризации этилена благоприятны для реакций передачи цепи на по­лимер по двум механизмам (см. гл.4)», мономолекулярному (внутри­молекулярному) и бимолекулярному (межмолекулярному), что приво­дит к образованию в ПЭВД соответственно двух типов разветвленности: короткоцепной (КЦР) и длинноцепной (ДЦР).

При этом возникновение КЦР предпочтительно в силу благоприятных стерических факторов и вы­сокой концентрации групп СН2 в пределах пяти последних углеродных атомов растущего макрорадикала.

Тогда же [58, с. 445] была предложена функция молекулярно-мас- сового распределения (ММР) ПЭВД, предсказывающая широкое распре­деление с высокомолекулярным „хвостом» на основании существования ДЦР. Эти данные вместе с результатами определения молекулярной

Массы ПЭВД методом светорассеяния [58, с.

438] опровергли мнение о нем как о сравнительно низкомолекулярном полимере малой поли­дисперсности, возникшее ранее в результате неправомерного применения метода характеристической вязкости для определения молекулярной массы разветвленного полимера и вследствие ошибок эксперимента, вызванных трудностью исследования полимера сложной молекулярной — структуры [84].

Таким образом, к середине 50-х годов сложилось представление об основных чертах молекулярного строения ПЭВД: сильно развитой разветвленности и большой полидисперсности по молекулярной массе, определяющих надмолекулярную структуру и физические свойства полиэтилена.

Не менее существенный вклад в развитие представлений о молеку­лярной структуре ПЭВД внесло открытие в его макромолекулах вини — лиденовой ненасыщенности [85]. Объяснение ее происхождения переда­чей цепи на полимер позволило выявить основную реакцию обрыва растущего макрорадикала, т. е. реакцию, ответственную за значение среднечисленной молекулярной массы ПЭВД (см. гл. 4).

Эти особенности молекулярного строения ПЭВД и ныне отличают его от всех известных синтетических полимеризационных полимеров. Рассмотрим подробнее результаты изучения молекулярной структуры и основных свойств этого полимера.

На смену классическим естественным материалам постепенно приходят новые синтетические – полимеры. Из всего многообразия которых, в наибольшей степени требованиям водопроводных систем отвечают полихлорвинил, полиэтилен

Вид выпускаемой продукции

ПЭВД выпускают в виде гранул без добавок (базовые марки) и в виде компо­зиций иа основе базовых марок со стабилизаторами и другими добавками, в окра­шенном или неокрашенном виде — по ГОСТ …

Обозначение марок

Обозначение базовых марок ПЭВД состоит из названия материала „полиэти­лен» и восьми цифр. Первая цифра обозначает способ получения: 1 — процесс полимеризации прн высоком давлении с применением инициаторов радикального типа. Вторая …

Полиэтилен и его свойства

Полиэтилен является в настоящее время наиболее распространенной базовой смолой, используемой в производстве термопластичных древесно-полимрных композиционных материалов. Применяется как в первичной, так и во вторичной формах (использованные пленки, бутылки, одноразовая посуда, игрушки и пр.).

Полиэтилен относится к классу полиолефиновых соединений.

Полиэтилен широко применяются в промышленности для изготовления большого ассортимента изделий и материалов: мягких и жестких пленок и пластин, кабелей и проводов, труб, тары и упаковки, конструкционно — строительных материалов, изделий бытового назначения, мебели и мебельной фурнитуры и т.д. Он производится на крупнотоннажных химических производствах и поставляется под многочисленными фирменными названиями (торговыми марками).

Полиэтилен является высокомолекулярным соединением, состоящим из длинных цепей с ответвлениями различной длины. Его молекулярная масса колеблется от 20 тыс. до 3 млн. в зависимости от способа получения.

Химическая формула полиэтилена -(CH2CHR) n-

Структура молекулы полиэтилена показана на схеме.

Степень разветвления и размер боковых цепей влияют на конечные свойства полиэтилена.

Полиэтилен производится двумя принципиальными способами (двух видов):

• Полиэтилен низкой плотности ( 910 — 925 кг/м3) — LDPE , PE-LD (low density) изготавливается при высоком давлении. Поэтому его часто называют полиэтиленом высокого давления — ПЭВД.
• Полиэтилен высокой плотности, также называемый полиэтиленом низкого давления — ПЭНД ( 941 — 965 кг/м3) — HDPE , PE-HD (high density). Он обладает принципиально более высокой прочностью и жесткостью, но несколько меньшей ударной вязкостью.

Полиэтилен низкой плотности получается путем радикальной полимеризации под давлением 120-150 МПа в присутствии кислорода или пероксидов и обладает большим количеством длинных ответвлений в полимерной цепи. Полиэтилен высокой плотности получается в процессах каталитической полимеризации и обладает линейной структурой с низким содержанием коротких боковых ответвлений

Иногда изготавливается полиэтилен средней плотности (MDPE) -926 — 940 кг/м3.

Полиэтилен относится к классу полукристаллических соединений. При экструзии или литье в ходе охлаждения расплава длинные молекулы полимера начинают ориентироваться друг относительно друга, образуя небольшие кристаллиты, разделенные аморфными участками. Эти кристаллические участки образуют надмолекулярные структуры — сферолиты.

Чем ниже длина цепей полимера и чем ниже степень разветвленности молекул и длина боковых цепей, тем более полно проходит кристаллизация. Чем выше степень кристаллизации полиэтилена, тем выше его плотность.

Так, в полиэтилене высокой плотности , обладающем средней молекулярной массой и линейными молекулами с малым количеством коротких ответвлений, степень кристаллизации достигает 60-80%.

С увеличением молекулярной массы степень кристаллизации уменьшается до 50-60% и, как следствие, уменьшается плотность полимера; такой полиэтилен характеризуется как полиэтилен средней плотности. У полиэтилена низкой плотности наличие большого количества длинных боковых цепей затрудняет образование кристаллитов и позволяет достичь степени кристаллизации только на уровне 35-50%.

Свойства полиэтилена в основном зависят от плотности, молекулярной массы полимера и молекулярно-массового распределения.

С увеличением плотности полиэтилена (более высокая степень кристаллизации) увеличиваются жесткость материала, его твердость, прочность на разрыв и стойкость к воздействию химических веществ.

При этом наблюдается также уменьшение проницаемости для водяного пара и газов, ударной вязкости, прозрачности и стойкости к возникновению трещин под нагрузкой.

С увеличением молекулярной массы увеличивается ударная вязкость материала, стойкость к растяжению и разрыву и стойкость к растрескиванию под нагрузкой.

Вследствие того, что молекулы полимера имеют различную длину, важным фактором, определяющим свойства полимеров, является распределение молекул внутри полимера по молекулярной массе.

Так, например, ПЭНД, имеющий одинаковое значение показателя текучести, но обладающий более узким молекулярно-массовым распределением с меньшим содержанием коротких молекул, будет обладать более высокой ударной вязкостью по сравнению с полиэтиленом с широким распределением.

При этом надо отметить, что полимер с широким молекулярно-массовым распределением перерабатывается легче по сравнению с полимером, имеющим узкое распределение молекулярноой массы.

]

Полиэтилен — легко перерабатываемый и биологически безопасный материал. Полиэтилен поставляется в гранулированном виде.

В производстве термопластичных ДПК используются все разновидности полиэтилена, как в первичных, так и во вторичных формах (отходы, б/у и т.п.).

Полиэтилен высокого давления (низкой плотности) выпускается в нашей стране по ГОСТ 163377-77

• Склонен к растрескиванию при нагружении.
• Не отличается стабильностью размеров.
• Обладает отличными диэлектрическими характеристиками.
• Имеет очень высокую химическую стойкость. Не стоек к жирам, маслам.
• Не стоек к УФ-излучению. Отличается повышенной радиационной стойкостью.
• Теплостойкость без нагрузки до 60 оС (для отдельных марок до 90 оС).
• Допускает охлаждение ( некоторые марки могут эксплуатироваться в диапазоне от -45 до -120 оС).

Свойства полиэтилена высокого давления

Наименование показателяРазмерность15303-003153–10К
в. с.1с2св.с.1с

Плотность
г/см 3
0,9205 + 0,0015
нe нормируют

Показатель текучести расплава
г/10 мин
0,3 + 30%
0,21 — 0,39

Разброс показателя текучести расплава
% не >
+6
+12
+15
+8
+12

Количество включений
не >
2
8
30
не нормируют

Предел текучести при растяжении
Па, не < (кгс/см 2) 98*10 98(100) Прочность при разрыве Па, не < (кгс/см 2) 137*10 137(140) Относительное удлинение при разрыве %, не

Виды полиэтилена. Общие свойства и различия. ⋆ AboutPLastics

Полиэтилен – один из основных крупнотоннажных пластиков, применяющихся в большинстве отраслей экономического хозяйства. По данным аналитических агентств в 2016 году этого пластика было произведено порядка 93 млн. тонн, что составляет чуть менее 30% от общего потребления произведенных пластмасс.

Как вы уже знаете это термопластичный полимер этилена. Полиэтилен является полупрозрачным полимером без вкуса и запаха, обладает высокими электоризоляционными свойствами, низкой теплопроводностью, не смачивается полярными жидкостями и не растворим в органических растворителях.

В виду особенностей производства различают несколько видов полиэтилена, каждый из которых нашел свою нишу применения в виду различий в свойствах, а как следствие и в характеристиках конечных изделий.

Как правильно: ПНД или ПЭВП, ПВД или ПЭНП?

Для начала давайте разберемся, какие виды полиэтилена существуют и как их принято обозначать.

По общепринятой в мире классификации виды полиэтилена различают по одной из основных характеристик – плотности, таким образом, существует следующие виды полиэтилена:

Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) или low density polyethylene (LDPE)

Полиэтилен средней плотности (ПЭСП) или medium density polyethylene (MDPE)

Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) или high density polyethylene (HDPE)

Линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП) или linear low density polyethylene (LLDPE)

Однако в советское время в СССР полиэтилен было принято обозначать, основываясь на технологии получения, где одним из основных технологических параметров являлось давление в реакторе полимеризации.

Поскольку ПЭВП производится при низком давлении его было принято обозначать как ПНД (полиэтилен низкого давления), а ПЭНП синтезируется при высоком давлении и такой полиэтилен обозначался как ПВД (полиэтилен высокого давления).

Стоит отметить, что и на текущий момент подавляющее большинство участников российского рынка «по старой памяти» различают полиэтилен ПВД и ПНД (высокого или низкого давления). В свою очередь для удобства и унификации обозначения здесь и в следующих статьях мы будем придерживаться общепринятой классификации, основанной на разделении видов полиэтилена по плотности (ПЭНП, ПЭСП, ПЭВП).

Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП)

Именно ПЭНП был впервые получен Карлом Циглером и его коллегами в далеком 1936 году. Более подробно об истории получения ПЭНП и других видов полиэтилена можете прочитать в этой статье.

ПЭНП получают радикальной полимеризацией в присутствии кислорода и инициа­торов (пероксидных соединений) при температурах 200—300 °С и давлениях 100—350 МПа.

Комплекс свойств ПЭНП определяется разветвленной струк­турой его макромолекул (15—25 ответвлений на 1000 атомов уг­лерода цепи).

ПЭНП способен кристаллизоваться, однако наличие разветвлений ограничивает степень кристалличности, поэтому бывает не более 40 %. Температура плавления составляет 108—110 °С. Высокая скорость кристалли­зации делает величину степени кристалличности мало зависящими от режима охлаждения. Тем­пература деструкции — 320 °С. При перегреве возможно сшива­ние ПЭ, приводящее к образованию “геликов”.

ПЭНП относят к термопластам общетехнического назначе­ния.

Он отличается сравнительной дешевизной и технологично­стью, морозостоек, сохраняет эластичность до —70 °С, обладает высокой химической стойкостью, что позволяет использовать его в изготовлении тары для агрессивных жидкостей; имеет малое водопоглощение. ПЭ инертен к физиологическим средам и пище­вым продуктам, кроме жиров. Он является прекрасным электро­изоляционным материалом и используется для низко- и высоко­частотной изоляции.

К недостаткам этого полимера следует отнести низкие предель­ные температуры эксплуатации (невозможность термической сте­рилизации), сравнительно высокую газопроницаемость и низкую маслостойкость. Он нестоек к УФ-излучению. имеет низкие проч­ностные характеристики и твердость, отличается высокой горюче­стью и способностью накопления электростатических зарядов.

ПЭНП перерабатывается всеми основными методами, ис­пользуемыми для термопластов, не склеивается без специальной обработки поверхности, но хорошо сваривается.

Низкая стоимость позволяет использовать его для изготовле­ния тары и изделий культурно-бытового и медицинского назна­чения. Основной областью применения ПЭНП является производство пленок различного назначения.

Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП)

ПЭВП получают полимеризацией на катализаторах типа Циглера—Натта, проте­кающей по ионно-координационному механизму при 80 °С и дав­лении 0,3—0,5 МПа в суспензии или газовой фазе.

Способ полимеризации обусловливает малую разветвленность ПЭВП (количество ответвлений на 1000 атомов углерода состав­ляет 3—6).

ПЭ хотя и имеет хороший ком­плекс свойств, но практически теряет текучесть (высокомолеку­лярный полиэтилен). Предел прочности при растяжении превы­шает 40 МПа.

Низкая разветвленность приводит к высокой степени кристал­личности, которая составляет 70—80 %, а температура плавления равна 120—125 °С. ПЭВП обладает большей стойкостью к раство­рителям, чем ПЭНП, растворяется при повышенной температуре в ароматических растворителях и их галогенопроизводных. Стоек к кислотам и щелочам, нестоек к сильным окислителям.

Вследствие более высокой степени кристалличности ПЭВП имеет более высокие прочностные показатели: теплостойкость, жесткость и твердость.

Он имеет высокую морозостойкость, хи­мическую и радиационную стойкость.

Несколько ху­же, чем у ПЭНП (из-за остатков катализаторов), высокочастот­ные электрические характеристики, однако это не ограничивает применения ПЭВП в качестве электроизоляционного материала.

Основными областями применения ПЭВП является производство пленок, тары (производимой экструзионно-выдувным способом и литьем под давлением), напорных и безнапорных труб для водо-, газоснабжения и водоотведения.

Полиэтилен средней плотности (ПЭСП)

ПЭСП получают полимеризацией в раство­рителе в присутствии оксидов Со, Mo, V при 130—170 °С и дав­лении 3,5—4 МПа.

Разветвленность ПЭСД – менее 3 на 1000 атомов углерода ос­новной цепи. Линейный ПЭСД имеет еще боль­шие, чем у ПЭВП, значения плотности (от 950 до 976 кг/м3) и вы­сокую температуру плавления (от 128 до 132 °С), ПТР — от 0,3 до 20 г/10 мин. Обозначение марок как у ПЭВП.

По большинству эксплуатационных и технологических свойств он близок к ПЭВП, однако большая упорядоченность надмолеку­лярной структуры делает его более прочным, жестким и тепло­стойким.

При сополимеризации этилена с небольшими количествами а-олефинов и пропилена, бутилена и др. [0,2—3 % (мол.)] мож­но получать линейные полиэтилен средней (930—940 кг/м3) и низкой (менее 930 кг/м3) плотности с регу­лируемыми в широких пределах разветвленностью и молекуляр­ной массой.

Эти модификации ПЭ в настоящее время получают
все более широкое применение, так как совмещают положитель­ные качества ПЭНП и ПЭВП. Так, пленка из ЛПЭНП, сохраняя эластичность, характерную для пленок из ПЭНП, имеет большую прозрачность и лучшие физико-механические свойства.

Экструзионные пленки, изготовленные из ПЭСП, по внешнему виду подобны бумаге (шероховатость, мутность), а прочностные характеристики их такие же, как у пленок из ПЭВП, однако они более эластичны.

Из других сополимеров наиболее часто используются сополи­меры с винилацетатом (сэвилены). С увеличением содержания винилацетатных групп имеет место переход от термопластов к термоэластопластам с хорошими адгезионными свойствами.

Купить Полиэтилен высокого давления в гранулах

Наша компания занимается реализацией полиолефинов, в том числе и полиэтиленом высокого давления, который изготавливается в соответствии с существующими государственными стандартами на ведущих предприятиях России и зарубежья.

Полиэтилен высокого давления (ПВД) – это термопластичный полимер, который получают методом полимеризации углеводородного этилена под действием высоких температур с участием кислорода. Это прочный, легкий и эластичный материал, применяемый во многих сферах промышленности для изготовления различных изделий.

Полиэтилен высокого давления имеет ряд особенностей, которые влияют на качественные характеристики и области применения. Свойства и химико-физические характеристики ПВД:

• Изготавливается в виде гранул.
• Плотность 900-930 кг/м³.
• Температура плавления 100-115 °С.
• Температура хрупкости 120 °С.
• Малое водопоглощение 0,02 % за месяц.
• Высокая пластичность.

Преимущества изделий из ПВД

Благодаря высоким характеристикам изделия из ПВД обладают следующими преимуществами:

• Гибкость и мягкость.
• Устойчивость к механическим повреждениям.
• Возможность создания гладких и блестящих поверхностей.
• Устойчивость к деформациям при сжатии и растяжении.
• Высокая прочность.
• Устойчивость к низким температурам.
• Воздухонепроницаемость.
• Влагонепроницаемость.
• Устойчивость к воздействию прямых солнечных лучей.
• Экологическая безопасность для здоровья человека и окружающей среды.

Достоинства ПВД

Полиэтилен высокого давления изготавливается из одного мономера различной плотности, от которой зависят показатели плотности, твердости, жесткости и химической стойкости изделий. ПВД имеет следующие преимущества по сравнению с другими полимерами:

• Высокая ударопрочность.
• Возможность растяжения при разрыве.
• Хорошая проницаемость газов и жидкостей.
• Хорошая устойчивость к солнечным лучам.
• Высокие технические характеристики.
• Большая устойчивость к растрескиванию и проколу.
• Широкий спектр применения.
• Экологическая безопасность для здоровья человека и окружающей среды.

Виды ПВД

При дополнительной обработке ПВД появляются дополнительные качества материала, которые различаются по физическим и химическим свойствам. На сегодняшний день существуют следующие виды полиэтилена высокого давления:

• Сшитый.
• Вспененный.
• Сополимер полиэтилена низкой плотности с мономерами полиэтилена другого вида.

Применение

Полиэтилен высокого давления активно используется во многих областях промышленности, благодаря его химическим качественным характеристикам из него производят большое количество изделий:

• Различные пленки для пакетов и мешков.
• Технические детали.
• Полимерные трубы.
• Выдувные изделия, например, канистры и бутылки.
• Теплоизоляционные материалы.
• Электроизоляционные материалы.
• Термоклей.

Заказать полиэтилен высокого давления в нашей компании модно по телефону, или оставив заявку на сайте. Наши менеджеры свяжутся с Вами в кротчайшее время, помогут оформить заказ на любой объем и подберут для Вас оптимальный вариант оплаты и доставки. Мы работаем по всей территории России.