Характеристика, свойства и область применения популярного и востребованного полиэтилена низкого давления(2018г)

Содержание

Полиэтилен и его свойства

Характеристика, свойства и область применения популярного и востребованного полиэтилена низкого давления

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.

Внимание!

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.

Важно!

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 показателяРазмерность15303-003153–10Кв. 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

Источник: http://www.dpk-deck.ru/page/smoli-polietilen.html

Пнд или полиэтилен низкого давления: что это такое, какие преимущества и где используется

При монтаже водопроводной системы в частном доме или квартире, могут использоваться различные трубы. Еще совсем недавно для этих целей применялись только изделия из стали. Но в последнее время им на смену пришли пластиковые трубы.

Так, довольно часто используются изделия из ПНД.

Но этот материал используется не только для производства труб, он широко применяется для изготовления самых различных изделий, начиная от бытовых предметов и заканчивая комплектующими к оборудованию. А что это такое? Какими особенностями обладает данный материал? Об этом и пойдет речь в статье.

  • Что это такое?
  • Область применения
  • Преимущества труб из ПНД
  • Заключение

ПНД – это аббревиатура такого продукта, как полиэтилен низкого давления. При его производстве используют три различные технологии. А именно:

  • суспензионную;
  • растворную;
  • газофазную.

В зависимости от способа получения может обладать некоторыми различиями в своем составе и структуре. Так, суспензионный материал содержит различные химические стабилизаторы. А материал, произведенный газофазным способом, имеет в своем составе остатки газов и масел.

В результате такой обработки первичного сырья получается материал высокой плотности. Этот показатель у ПНД превышает значение 0,941 г на кубический сантиметр. В результате чего увеличивается прочность изделий, но уменьшается его прозрачность.

Такие свойства ПНД получил из-за своего молекулярного строения. В его структуре преобладает низкая степень ветвления молекул. Из этого следует, что ПНД обладает большими межмолекулярными силами. Именно поэтому он имеет большую прочность на разрыв.

Материал выпускается в виде гранул, с фракциями в 2-5 мм. Именно из них выпускается широкий спектр изделий. Сам материал обладает следующими характеристиками:

  • плавиться при температурах выше +130 градусов;
  • переходит в хрупкое состояние при температурах ниже -70 градусов;
  • высокая твердость и прочность на растяжение и жим;
  • жидкостная и паровая непроницаемость;
  • стойкость к большинству агрессивных сред. Легко переносит воздействие кислот, щелочей, масел и жиров;
  • обладает диэлектрическими свойствами;
  • можно обрабатывать термическим способом.

Область применения

Полиэтилен низкого давления – это весьма востребованный материал в современной промышленности, строительстве и других отраслях. Изделия из него обладают не только высокими показателями прочности, но и низкой стоимость. Именно последний факт сделал ПНД популярным.

Этот материал используют при производстве:

  • различных видов пленки, как гладкой, так и пузырчатой. Она идет на различные упаковки и проведения изоляционных работ;
  • из ПНД изготавливают различные пакеты, которые используются как в быту, так и в промышленности;
  • коммуникационные трубы. Водопровод и всевозможные другие трубопроводы, в быту и в промышленности, довольно часто делают именно из таких изделий;
  • изоляция для электрокабелей. Полиэтилен низкого давления не пропускает влагу и не подвержен гниению, а значит, является прекрасной защитой;
  • сеточный и листовой материал.

Все эти изделия производятся методом экструзии. Но с ПНД можно использовать и другие технологии. Например, под давлением можно вылить различные предметы быта (игрушки, посуду, тару и т.д.

), фурнитуру (для швейной и мебельной промышленности ), комплектующие и детали для различной техники (бытовые устройства, автомобили).

Если используется метод ротора, то можно производить баки, дородные блоки, объемные конструкции (например, для детских игровых площадок).

Преимущества труб из ПНД

Очень часто при проведении системы водопровода используют трубы из полиэтилена низкого давления . А чем обоснована такая популярность этого материалы? Какими улучшенными характеристиками обладают трубы из ПНД?

Во-первых, такие изделия не боятся воздействия агрессивных сред. Химические вещества, коррозия, влага – все это не страшно трубам из ПНД. Это значит, что изделия обладают большим сроком эксплуатации. Большинство производителей указывают, что их трубы прослужат 50 и более лет.

Во-вторых, трубы из ПНД обладают малым весом. Это существенно облегчает проведения монтажных работ. Существует множество фитингов для соединения труб из ПНД.

При этом высокой квалификации специалистов для проведения монтажных работ не требуется. Да и сама доставка к месту установки не вызовет проблем.

Трубы выпускаются в бухтах, перевозить которые с места на место очень легко.

Облегчается и сама эксплуатация трубопроводов из ПНД. Внутренняя поверхность труб абсолютно гладкая, что не дает образовываться засорам.

Изделия не бояться морозов. Даже если внутри труб замерзнет вода, то это не нанесет им вреда. ПНД очень эластичен.

Образовавшаяся ледяная пробка просто увеличит диаметр труб, но не разорвет их.

Если случится прорыв, то ремонт не займет много времени. Вставить новый кусок трубы при помощи существующих фитингов не составит большого труда. К тому же особого ухода трубопроводы из ПНД не требуют.

Заключение

ПНД или полиэтилен низкого давления – современный и практичный материал. Его широко используют во многих отраслях.

Различные предметы быта, игрушки, комплектующие и многие другие изделия, выполнены именно из этого удобного материала. ПНД используется и для производства водопроводных труб.

Сделанные из таких изделий трубопроводы отвечают всем санитарным нормам и служат больше полувека.

Источник: http://stoki.guru/truby-i-fitingi/pnd/izdeliya-iz-polietilena-nizkogo-davleniya-ili-pnd-chto-eto-takoe.html

Полиэтилен низкого давления. – МосПолимер

На сегодняшний день полиэтилен выпускается в двух возможных вариациях: высокая и низкая плотность. Несмотря на то, что первый вариант обладает большим числом положительных свойств, именно полиэтилен низкого давления является куда более распространенным в производстве и в быту.

Ключевые преимущества полиэтилена низкого давления:

В принципе, здесь можно говорить практически о любых видах полиэтилена, так как основные характеристики у них вполне схожие:

  • Тонкое сечение изготавливаемых деталей;
  • Возможность эффективной стерилизации обычным водяным паром;
  • Отличная водонепроницаемость и паронепроницаемость;
  • Легкость материала;
  • Относительная дешевизна самого материала и продукции на его основе.

В целом полиэтилен низкого давления – это отличное сочетание хорошей устойчивости к химическому воздействию, к механическим воздействиям и даже к радиоактивному излучению.

При всем этом современный ПНД отличается хорошими диэлектрическими свойствами. Благодаря этому полиэтилен низкого давления нашел широчайшее применение в самых различных областях промышленности.

 Кроме описанных выше положительных свойств, можно также выделить несколько дополнительных:

  • Очень низкая плотность, которая обеспечивает низкий вес (легче воды);
  • Минимальный уровень влагопоглощения;
  • Полная непроницаемость для водяного пара;
  • Отличная вязкость, гибкость, эластичность;
  • Большой температурный диапазон, при котором полиэтилен сохраняет все свои положительные свойства (-70 +100 градусов по Цельсию);
  • Отличная свариваемость и прозрачность;
  • Простая перерабатываемость практически любыми методами, подходящими для термопластов.

Особенности полиэтилена низкого давления:

Плотность данный вид полиэтилена отличается сильным разветвлением и крайне низкой плотностью (0,916–0,935 граммов на кубический сантиметр). Процесс изготовления происходит при высоком давлении, которое в некоторых случаях достигает 300 мПа.

Также обязательным элементом в процессе изготовления является высокая температура – не менее 100 градусов. Иногда она достигает трехсот.

Стоит обратить ваше внимание на то, что сами понятия низкого давления, среднего давления и высокой плотности вполне схожи между собой.

Если вы хотите купить полиэтилен, вам полезно знать о нем как можно больше. В ходе производства зачастую используется одно и то же давление в ходе полимеризации. Немногие знают, но полиэтилен изготавливается различными способами.

Один из самых нестандартных методов изготовления является метод под влиянием радиоактивного излучения. Но данный способ в итоге так и не получил широкого распространения в промышленности.

Кроме всего, сказанного выше, стоит отметить и возможность различных модификаций и получения сополимеров.

Области применения:

В зависимости от особенностей производства полиэтилен низкого давления и высокой плотности может быть использован в различных формах, начиная от простейших, до довольно крупных и сложных.

Сюда можно отнести:

• Пленка. Различные пакеты, упаковки, скотч и так далее;

• Тара. Самые разнообразные ПЭТ-бутылки, канистры, лейки, горшки и т.д;

• Пластиковые трубы, подходящие для работы даже с очень агрессивными средами;

• Электроизоляция;

• Броня;

• Корпуса для различного транспорта;

Утилизация:

Любой полиэтилен практически не поддается коррозии. Он десятилетиями может не терять целостности и формы. Поэтому с целью утилизации применяются специальные методы.

Основной метод переработки – экструзия. Не менее часто используется сжигание. При этом полиэтилен нагревается до температуры в сто двадцать градусов.

Однако в данном случае в воздух выделяется большое количество летучих продуктов.

Поэтому для этого необходимо использовать специальное оборудование, чтобы не навредить окружающей среде.  

Источник: http://www.mospolimer.com/publication/polietilen-nizkogo-davleniya

Использование полиэтилена низкого давления в системе холодного водоснабжения

Полиэтилен низкого давления является самым доступным термопластом как по цене, так и по способу получения. Он востребован в качестве трубной, упаковочной и конструкционной продукции.

Самым первым термопластом, полученным в 30-х годах прошлого века, был синтезированный случайно полиэтилен. Но опыт был списан, как ошибочный, дальнейшего развития не получил.

Только в середине века путём направленного изучения синтеза получен первый полиэтилен высокого давления. Линейную структуру, полиэтилен низкого давления, создали намного позднее.

Понятие синтеза полиэтилена

Молекула этилена представляет собой равновесную структуру с одной двойной связью 2НС=СН2. Сообщая молекуле дополнительную энергию при нагревании и повышенном давлении, создают условия для разрыва одной из связей.

К свободным связям присоединяются подобные радикалы, и создаётся цепь [-CH2-СН2-]. Это и есть структура, которую назвали полиэтилен низкого давления. Параметры получения ПНД — давление до 20 бар, температура до 150 градусов.

Разные структуры термопластов создают различные свойства конечного продукта. Так, ПВД с его разветвлённой структурой менее плотный материал.

Совет!

При этом у него низкая термостойкость и большая пористость. Но как покрытие для любых поверхностей он годится.

Поэтому упаковочный материал, изоляционное покрытие кабельной продукции делают из ПВД.

Термопласт ПНД и его применение

Свойства полиэтилена низкого давления зависят от структуры полученного полимера. Она линейная, значит, будут высокими разрывные усилия.

Уложенная рядами, упорядоченная линейность обеспечивает высокий удельный вес материала, поэтому другим названием ПНД является полиэтилен высокой плотности.

Как следствие этот вид ВМС на 20 градусов более стоек к повышению температуры, мороз в -50 может выдержать без разрушения. Газопроницаемость полиэтилен низкого давления имеет в 5 раз ниже, чем полимер, полученный под высоким давлением.

Получение продукции ПНД

Полученный полимер высокой плотности обладает ценными для промышленности свойствами. Материал легко размягчается без потери свойств и допускает изготовление изделия всеми доступными способами:

  • экструзией;
  • выдувом;
  • литьём под давлением.

Способом экструзии можно получать специальную листовую мембранную продукцию. Этим способом формуют детали в механизмы, конвейерные ленты, детали для гидроизоляции. На экструзии основано производство трубы из полиэтилена низкого давления.

https://www.youtube.com/watch?v=KuXjqFB0g0w

Выдувать из полученного путём разогрева пластичного материала можно различные ёмкости и пакеты. Фитинги для создания контуров для транспортировки воды или газа получают способом литья.

Полученные полиэтиленовые плёнки весьма разнообразны. Материал высокой плотности позволил применить новые способы стерилизации пищевых продуктов и тепловой обработки их в плёнке.

Полиэтиленовая плёнка имеет множество модификаций, может быть использована в различных отраслях упаковки и как изоляционный материал, создавая покрытие проводов в кабельной продукции.

Использование геотекстиля делает дорожное покрытие устойчивым к растрескиванию. Укрепление откосов, кюветов при создании трасс тоже производится с использованием армирующего ПНД, чтобы покрытие не теряло форму.

Трубная продукция

Создать производство труб высокой плотности можно, располагая площадью около 100 м*. Чтобы организовать изготовление потребуется принципиальная схема, включающая оборудование:

  • экструдер;
  • матрицу;
  • вытяжное устройство;
  • охлаждающую камеру, узел маркировки;
  • наматывающий станок или резку.

Но чтобы получить продукцию, отвечающую нормативам, необходимо отладить температурный, скоростной и охлаждающий режимы линии. Таким образом, труба из полиэтилена низкого давления получается цельнотянутая, с заданными геометрическими размерами.

Полученная продукция должна отвечать требованиям ГОСТ 18599 2001. Согласно этим нормативам, трубы из материала высокой плотности применяются взамен стальных. Их применение оправдано по экономическим и технологическим показателям на напорных и самотечных линиях:

  • в системах холодного водоснабжения;
  • в контурах канализации;
  • в дренажных и поливных контурах;
  • в газовых системах с низким давлением.

Требования к трубам

Полиэтиленовые трубы для водоснабжения поставляются отдельными экземплярами по 12 метров или в бухтах.

При этом трубы несут маркировку обязательной сплошной синей полосы, если они предназначены для водоснабжения. Трубы должны быть совершенно гладкими, не иметь раковин или трещин.

Внимание!

Все напорные трубы для водоснабжения имеют гигиенические сертификаты. Они выпускаются только чёрного цвета.

Маркировка на трубе включает показатель диаметра трубы и толщины стенок, Показатель устойчивости к внутреннему давлению.

Эксплуатационная привлекательность труб ПНД

Полиэтилен низкого давления в основном применяется для производства труб. Очень низкая стоимость материла, позволяет использовать его при прокладке линий холодного водоснабжения, включая и подачу питьевой воды.

Напорные водоводы из полиэтилена высокой плотности надёжны и долговечны. Замена стальных труб на полиэтиленовые линии высокой плотности имеет преимущества.

Применение термопласта позволит создать трубопровод, не изменяющий условный проход с годами, так как в трубах нет внутреннего зарастания.

Низкий вес труб облегчает их доставку на объект и укладку. Стыковочные швы не подвергаются коррозии и не изменяют структуру со временем. Трубы из полиэтилена высокой плотности стоят дешевле не только металлических, но и из других термопластов.

Применение труб в местах возможного промерзания не принесёт разрушения материалу. После восстановления текучести, напорные трубы останутся в рабочем состоянии, что не бывает при использовании стальных изделий.

Недостатки ПНД

Для монтажа труб требуются специальные сварные аппараты и фурнитура. У стальных и чугунных труб большая стойкость при подвижке грунта, если прокладка трассы ведётся в траншею.

Трубы из полиэтилена не имеют стойкости к ультрафиолетовому облучению, их структура разрушается.

Устанавливать трубы из ПНД нельзя на водоводы, где возможна подача агентов с повышенной температурой.

Использование ПНД в дорожном строительстве

Производство специальных конструкций для укладки в дорожное полотно с применением ПНД высокой плотности расширяется.

Это связано с тем, что для изделия можно использовать вторичный материал, которого много везде. Полученные гранулы загружают в экструдер и получают сеточную структуру необходимого профиля.

Уложенный в полотно или на откосы каркас позволяет удержать грунт как в опалубке.

Таким образом, создают небольшое производство геоматериала, решёток разных размеров.

Так, если на откос требуется одна конструкция, то для укладки под асфальт совершенно другая.

Но в результате получается ровное дорожное покрытие без трещин, так как геосетка создаёт дополнительную прочность и сопротивление деформации.

Важно!

Не меньшее применение находят ограждения для ландшафтного дизайна, производство которых налажено по сходной технологии. Создание конструкций из вторичного сырья решает проблему с отходами. Без переработки полиэтилен не разлагается десятилетиями.

http://www..com/watch?v=zKml2aR3CDA

Источник: http://etrub.ru/materialy/pnd/ispolzovanie-polietilena-nizkogo-davleniya-v-vodosnabzhenii

Что такое ПНД? Полиэтилен низкого давления. Труба ПНД: технические характеристики и применение :

Полиэтилен низкого давления является материалом, который прошел множество тестов. Он устойчив к воздействию щелочей, кислот и горячей воды. Отлично переносит воздействие органических соединений и растворителей. В основном материал может быть следующего цвета:

Что собой представляет полиэтилен низкого давления. Применение материала

Если вы задались вопросом о том, что такое ПНД, то должны знать, что классический полиэтилен изготавливается по технологии полимеризации органического газа этилена. При определенных условиях молекулы сырья объединяются в полимерные цепочки. Это позволяет получить продукт с уникальными свойствами.

Полиэтилен низкого давления изготавливается по той же методике, только не в эфемерных условиях. Давление при этом имеет конкретное значение и равно 20 атмосфер. Температура достигает 150 °C.

Подобные условия создаются в особой барокамере. Довольно часто потребители задаются вопросом о том, что такое ПНД.

Если вы тоже из их числа, то должны знать, что под воздействием вышеупомянутого давления и температуры получается иной продукт из молекул этилена.

Свойства материала определяют недостатки и преимущества труб такого типа. Среди прочих следует выделить способность претерпевать давление в десятке атмосфер. Для потребителей важен ещё и предел прочности, который равен 5 МПа. Погонный метр трубы довольно мало весит.

Кубический метр имеет массу в пределах 900 кг. Диапазон эксплуатационных температур ограничен. Нижнее значение держится в пределах 0 °C, а если этот уровень понижается, то ПНД стекленеет. Что касается верхней границы, то она составляет 40 °C.

Если это значение увеличить, то труба потеряет кольцевую жесткость.

Задаваясь вопросом о том, что такое ПНД, вы должны знать ещё и о том, что этот материал имеет небольшое тепловое расширение.

Совет!

Труба при нагреве до максимальной температуры увеличивается в размерах на 3%. Изделия используются для прокладки холодных или питьевых трубопроводов.

Указанные линии устанавливаются внутри дома или в траншеях, на глубине, которая ниже линии промерзания грунта.

Технические характеристики и область применения

Отвечая себе на вопрос о том, что такое ПНД, вы должны рассмотреть технические характеристики материала.

Согласно строительным нормативам и производственным стандартам, описываемые трубы могут использоваться лишь в некоторых случаях.

Например, для транспортировки холодной питьевой, технической воды, газообразной или жидкой среды, температура которой не больше 40 °C.

Важно соблюсти ещё одно условие, которое заключается в инертности переправляемой среды к полиэтилену.

Описываемый материал может применяться ещё и для обустройства слоя изоляции или короба для электрического кабеля.

Такие ограничения накладывают технические характеристики. Поэтому другого варианта использования не существует.

Если труба будет сохраняться в упомянутом выше температурном промежутке, то срок ее эксплуатации достигнет 50 лет. Помимо температурного режима, на условия использования влияет еще и сорт полимера. Переносимость внутреннего давления будет зависеть от сорта полиэтилена низкого давления.

Для изготовления труб используются сорта:

В первом случае речь идет о предельной стойкости, которая равна 10 МПа. Во втором давление может составить 75 атмосфер.

Если вам нужна расшифровка маркировки труб ПНД, то вы должны обратить внимание на третий из упомянутых сортов используемого материала – РЕ 63. В нём предельная стойкость равна 6,3 Мпа. На сегодняшний день известна ещё одна разновидность полимеров – РЕ 33.

Ее используют при соответствующем давлении, которое равно 3,3 Мпа. При обустройстве современных водопроводов этот материал почти не используют.

Сортамент

Технические характеристики материала ПНД были упомянуты выше. Однако если вас интересуют трубы, то вы должны ознакомиться еще и с сортаментом.

Он указан в ГОСТе 18599. Ключевыми параметрами являются толщина стенки и диаметр.

Эти показатели привязаны к полимеру, который ложится в основу фитингов и труб.

Если минимальный диаметр равен 10 мм, то максимальный составляет 160 мм, что верно для труб из полиэтилена марки РЕ 33.

Толщина стенки для таких изделий изменяется от 2 до 12 мм. Если обустраивается трубопровод, то он будет способен выдержать 3,2 МПа.

Но при увеличении нагрузки материал лопнет.

Внимание!

Если в производстве был задействован сорт РЕ 100, то габариты сечения будут иными. Минимальный диаметр составляет 32 мм, тогда как максимальный достигает 1 мм.

Толщина стенки варьируется в пределах от 1 до 59 мм. Такие трубы можно использовать для прокачки газообразного или жидкого носителя под давлением в пределах 10 МПа.

Полиэтилен низкого давления (ПНД) может лечь в основу крупногабаритных труб, диаметр которых достигает 1600 мм. В этом случае в производстве используются сорта РЕ 80 и РЕ 63.

Минимальный диаметр составляет 16 мм, толщина стенки варьируется в пределах 2-67 мм.

При использовании крупногабаритных труб можно перекачивать газ и жидкость под давлением, которое достигает 8 МПа.

Проведение сварки труб

Сварка ПНД-труб осуществляется одним из нескольких способов. Среди них следует выделить неразъемную и разъемную технологии.

Выбор типа соединения будет зависеть от условий эксплуатации трубопровода. Неразъемные могут осуществляться встык или с помощью электромуфты.

Первый вариант стыковки предусматривает использование соединительного элемента с диаметром от 50 мм.

Важно!

Для работ используется специальный аппарат стыковой сварки. Принцип соединения выражен в нагреве торцов труб и соединении их под давлением.

Этот способ может использоваться для сварки фитингов ПНД с трубами одного диаметра. Технология подходит для изделий с толщиной стенки не меньше 5 мм.

Диффузионная сварка может осуществляться, если температура внешней среды не ниже +15 °C.

Соединение электромуфтовым способом

Такая технология позволяет обустраивать трубопроводы, которые будут способны выдержать давление до 16 атмосфер.

Однако при сравнении сварки подобным методом с вышеописанным методом первый вариант обходится дороже.

Это обусловлено тем, что для соединения требуется специальное оборудование для электромуфтовой сварки.

Методика проведения работ

Торцы детали для этого зачищаются, муфта устанавливается на стыке свариваемых деталей. После ее фиксации к ней подводится напряжение. В результате удается добиться расплавления торцов трубы и муфты. После стыковки образуется монолитное соединение.

Очень важно, чтобы сварка ПНД-труб до завершения процесса не предусматривала смещения муфты. Эта технология используется в тех случаях, когда необходимо выполнить несколько соединений.

Расшифровка маркировки

Труба ПНД маркируется в процессе производства.

Маркировка располагается на внешней стороне изделия и предусматривает наименование компании, материала, а также цифры, обозначающие наружный диаметр.

После этого вы сможете увидеть наружные габариты и номинальное давление. Иногда указывается и максимальное давление. В самом конце маркировки вы сможете увидеть дату изготовления и номер партии.

Труба ПНД имеет еще и цветовой маркер, который предусматривает наличие желтой или синей полосы. Эти отметки указывают на принадлежность изделия к водопроводным или газовым трубопроводам.

В заключение

Фитинги ПНД могут использоваться для соединения труб из того же материала.

Однако вы должны обратить внимание на их маркировку, в которой увидите обозначение сорта используемого в процессе производства полиэтилена, это может повлиять на способ монтажа и условия эксплуатации. Важно учесть еще и диаметр, который следует за сортом сырья, он может быть внутренним или внешним.

Выбираются изделия ещё и по назначению. О нём вы сможете узнать по наличию полосы определённого цвета. Синяя указывает на то, что перед вами труба для прокладки водопроводных сетей. А вот желтая полоса говорит о том, что изделие предназначено для монтажа газового трубопровода.

Источник: https://www.syl.ru/article/353589/chto-takoe-pnd-polietilen-nizkogo-davleniya-truba-pnd-tehnicheskie-harakteristiki-i-primenenie

Полиэтилен низкого и высокого давления — вещество одно, а свойства разные

Всем привет!

В продолжение разговора о полиэтилене хочется еще немного рассказать об этом удивительном материале.

Подумать только, сейчас мы не представляем свою жизнь без него, а ведь когда-то его не было. Люди пользовались всякими кульками, свертками, узелками… Ну, одно дело – завернуть в чистую тряпицу хлеб, а другое – копченую рыбу.

Помню, как-то летом мы возвращались с базы отдыха и купили по дороге несколько огромных копченых сазанов и пеляди.

В пакет они едва поместились, кое-как завернули, положили в багажник машины и… всю оставшуюся дорогу до дома мучились от запаха.

Казалось, этой рыбой провоняло все, даже встречные машины

Представляю, что двести лет назад это было обычным делом.

Полиэтилен был впервые получен немецким химиком Гансом фон Пехманом в 1898 году, а его промышленное производство началось только после второй мировой войны, вызывая удивление и восторг у людей, не привыкших к такому необычному материалу с такими свойствами.

Когда я читала прекрасную книгу Василия Пескова «Таежный тупик», то мне запомнилась реакция главы семейства отшельников, когда он впервые увидел полиэтилен. Вот как об этом рассказывает автор:

Что еще можно сказать об этом интересном веществе? Наверняка вы слышали, что бывает полиэтилен высокого и низкого давления. В чем его различия?

Совет!

Полиэтилен высокого давления (ПВД) иногда называют «низкой плотности». Его производят при температуре около 250 градусов и при давлении 150-300 мегапаскалей.

В отличие от него полиэтилен низкого давления (высокой плотности) получают при значительно более низких температурах и давлении – около 100 градусов и 3-4 мегапаскалей.

ПВД – это самый распространенный упаковочный материал. Именно из него производят пленку и пакеты, пластиковые контейнеры.

Он достаточно прочный, мягкий, стойкий при растяжении и сжатии. Он безопасен при контактах с ним в нормальных условиях, нетоксичен.

Именно из него делают пищевые контейнеры, пластиковую посуду и покрытия для теплиц.

Однако его недостаток – низкая температура размягчения. Уже при ста градусах такой материал начинает разрушаться. А при понижении температуры, наоборот, становится хрупким.

Из полиэтилена низкого давления (ПНД) тоже производят пакеты. Отличить их от пакетов из ПВД очень легко – они шуршат и на ощупь чем-то напоминают бумагу. Зато гораздо прочнее, меньше растягиваются и выдерживают больший вес.

Видели на некоторых пакетах надпись, что-то типа «Масса – до 20 кг»? Это и есть пакеты, сделанные из полиэтилена низкого давления.

Внимание!

Чаще всего из него делают канистры и емкости для растворителей, так как он очень устойчив к действию различных агрессивных жидкостей. Кроме того, он гораздо более устойчив к высоким и низким температурам, чем его собрат ПВД.

Как легко отличить ПНД? Постучите изделием о какую-нибудь твердую поверхность. Если оно сделано из ПНД, то раздастся звонкий звук. Еще один признак – непрозрачная матовая поверхность.

Не наскучила я вам? Вот в этом видео ведущий очень хорошо рассказывает о разных видах полиэтилена и их применении.

Удачи всем! До встречи в следующих статьях блога!

Наталья Брянцева

Источник: http://kidschemistry.ru/svojstva-polietilena-vysokogo-i-nizkogo-davleniya.html

Полиэтилен: температура плавления, потребительские свойства и применение

Полиэтилен: температура плавления, потребительские свойства и применение

Сегодня человечество не может обойтись без искусственных материалов. Они обладают рядом уникальных качеств, доступны и значительно удешевляют производство. Одним из таких материалов выступает полиэтилен.

Температура плавления, а также прочие его технические характеристики заслуживают подробного рассмотрения. Ведь это один из самых востребованных сегодня материалов. Более половины всего этилена, производимого мировой химической промышленностью, направляется для получения полиэтилена.

Чтобы понимать, почему он так популярен сегодня, следует рассмотреть его характеристики.

Что собой представляет вещество

Структура молекулы полиэтилена достаточно простая. Она выглядит как цепочка, которая состоит из атомов углерода. К каждому из них присоединяются 2 молекулы водорода. В мире существует две модификации этого вещества.

Они различны по структуре. Это отражается и на свойствах, которыми обладает полиэтилен (температура плавления и кипения, потребительские свойства). Объединяет их только происхождение. Обе модификации получают из этилена.

Первая разновидность полиэтилена состоит из линейных мономеров. Их степень полимеризации равна 5000 и больше. Вторая модификация имеет разветвления мономеров. Они состоят из атомов углерода (от 4 до 6).

Чтобы создать линейный полиэтилен, применяют специальные катализаторы. Процесс полимеризации идет при температуре до 150 °С.

Характеристики

Термопластичным полимером, который характеризуется непрозрачностью при толстом слое, предстает для нас полиэтилен. Температура плавления, технические особенности материала делают его популярным. Он кристаллизуется в диапазоне от -60 до -269 °С.

Основным его положительным качеством является отсутствие смачивания полиэтилена водой. В домашних условиях он не подвержен воздействию различных органических растворителей. Также он не вступает в реакцию при комнатной температуре с водными солевыми, кислотными и щелочными растворами.

При повышении температуры до 60 °С, материал становится уязвим для серной и азотной кислот. Применяя окислители для обработки поверхности полиэтилена, следует ожидать разрушения поверхностного слоя. Материал начинает смачиваться водой. Это качество необходимо для склеивания полиэтилена.

Способы полимеризации

В зависимости от способа полимеризации этилена, полиэтилен бывает 3 видов: низкого, высокого давления и линейный тип материала.

Это определяет, какими качествами будет обладать полиэтилен. Температура плавления, технические свойства каждой разновидности различны.

Поэтому их применяют практически в любой сфере человеческой деятельности.

Полиэтилен, изготовленный под высоким давлением, более мягкий. Его полимеризируют радикальным методом. Давление при это достигает 1-3 тыс. атм. Температура равна 180 °С. Кислород в этом случае участвует как инициатор.

Важно!

Полиэтилен низкого давления изготавливают при помощи катализаторов Циглера-Натта. В этом процессе также принимает участие органический растворитель. Рабочее давление составляет не менее 5 атм., а температура превышает 80 °С.

Линейный (средний) полиэтилен является промежуточным материалом между рассмотренными разновидностями. Это касается его качеств и свойств. Его изготавливают при давлении 30-40 атм. При использовании металлоценовых катализаторов удается получить продукт усиленной прочности.

Причина различий свойств полиэтилена

Разветвленность структуры макромолекул определяет свойства, которыми обладает полиэтилен. Температура плавления, плотность зависят от вида цепи. Чем больше разветвлений она имеет, тем более эластичный материал с меньшими кристаллическими свойствами получается на выходе.

Такая особенность структуры затрудняет образование более плотной упаковки макромолекул, становится препятствием 100% уровня кристалличности. Материал также имеет атмосферную фазу.

В ней содержатся недостаточно упорядоченные участки молекул. Способ производства определяет соотношение кристаллической и атмосферной фаз.

Именно эта особенность влияет на свойства полиэтилена.

Поэтому пленки, которые производят под низким давлением, более проницаемые, чем их другие разновидности.

Чем больше кристалличность (молекулярная масса), тем выше механические показатели. Поэтому в виде пленки материал прозрачен и эластичен.

Но листы из полиэтилена будут жесткими и непрозрачными.

Воздействие температуры

Под воздействием окружающей среды меняются качества, которыми наделен полиэтилен. Температура плавления этого вещества также зависит от способа производства.

В общем виде при нагреве полиэтилен проходит несколько стадий. Сначала он становится более мягким, эластичным.

Он легко поддается деформации под воздействием механических влияний.

Температура хрупкости, при которой средний полиэтилен теряет свои прочностные характеристики, составляет 70 °С.

Совет!

При дальнейшем ее повышении вещество размягчается еще больше. Оно полностью теряет присущую ранее форму при нагреве 120 °С.

В жидкую субстанцию он превращается при температуре 130 °С.

Помимо температуры нагрева, необходимо учитывать воздействие ультрафиолета.

Если материал применяется для уличных изделий, необходимо выбирать более прочные разновидности.

Иначе мягкий, эластичный полиэтилен после года эксплуатации под прямыми солнечными лучами станет твердым и хрупким. Даже цвет материала меняется со временем.

Полиэтилен низкого давления

У каждой разновидности материала существуют особенные качества. Это расширяет спектр применения, которым обладает полиэтилен.

Температура плавления (высокая плотность) составляет 120-135 °С. У отдельных марок теплостойкость составляет 110 °С.

Высокая молекулярная плотность способствует повышению тепловой и ударной стойкости.

Помимо перечисленных качеств, полиэтилен низкого давления менее подвержен химическим воздействиям. Однако излишняя плотность молекул при низких температурах делает материал хрупким, он становится проницаемым для паров, газов.

Эта разновидность материала обладает хорошими диэлектрическими характеристиками. Он биологически неактивен, но легко перерабатывается в промышленном производстве.

Полиэтилен высокого давления

К этой группе относят эластичный, легкий полиэтилен. Температура плавления, свойства кристаллизации не позволяют выполнять из него высокопрочные, устойчивые к нагревам изделия. В зависимости от марки может иметь разную плотность. Их температура плавления составляет от 60 до 90 °С.

Так же, как и предыдущий тип материала, полиэтилен высокого давления бывает более прочным, если молекулярная масса увеличивается.

Он становится менее подверженным химическим, ультрафиолетовым влияниям. Но при этом снижается его способность выдерживать удары.

Внимание!

На таком полиэтилене в сильные морозы появляются трещины, разрывы. Он становится проницаемым для паров и газов.

У такого материала также присутствуют хорошие диэлектрические качества. Он не проявляет стойкости к жирам, маслу. Зато этот материал способен сдерживать радиационные лучи. Биологически этот материал также инертен, но прост в переработке.

Применение полиэтилена низкого давления

Присущие материалу качества определяют область применения, которую имеет полиэтилен.

Температура плавления (применение этого показателя обязательно при выборе каждого изделия) позволяет делать из такого вещества упаковку и тару.

Чаще всего изготавливают контейнера выдувным формованием. Это могут быть емкости для косметики или духов, пищевая тара.

Канистры и контейнера из полиэтилена низкого давления применяют в автомобильной и химической промышленности, при изготовлении бочек и топливных баков.

Набирает оборотов производство упаковочных пленок из подобного материала. Его широко применяют при производстве труб, фитингов. Это дешевый и долговечный материал. Он способен вытеснить прочую конкурентную продукцию с рынка.

Применение полиэтилена высокого давления

Полиэтилен, температура плавления которого ниже, чем у предыдущей разновидности, применяется в производстве пленок для сельского хозяйства, пищевой промышленности и прочих технических целей. Его востребованность постоянно растет.

Различные пленки для сельскохозяйственных целей могут иметь дополнительную армировку, их цвет также различен. Их применяют в теплицах, на полях для повышения качества и объемов урожая.

Пищевые пленки, пакеты во всем мире потребляются с каждым годом все в больших масштабах. Этот вид материала вытеснил из основных рыночных сегментов продукцию из других материалов.

Структура потребления

Полиэтилен, температура плавления которого определяет область его применения, во всем мире пользуется большим спросом. Структура потребления материала довольно интересна. 60-70% полиэтилена используется для изготовления листов и пленок.

Также довольно большую часть в общем объеме производства занимают изделия, полученные литьем под давлением или при помощи экструзии.

Более незначительно производство изоляции для электрических проводов, труб и фитингов.

Также полиэтилен применяется для получения изделий путем выдувания и прочего.

Важно!

В производстве листов и пленок практически всегда применяют полиэтилен высокого давления (низкой плотности). Они изготавливаются разными способами. Толщина пленок находится в пределах 0,03-0,3 мм, а листов – 1-6 мм.

Помимо упаковки, из такого материала могут производить мешки, сумки, облицовки для ящиков, коробки и прочую тару.

Свойства, которыми должно обладать изделие, определяют способ производства полиэтилена. В конце производства каждому типу материала присваивается марочность.

Она помогает подобрать правильную разновидность материала для любой отрасли.

Источник: http://.ru/article/262829/polietilen-temperatura-plavleniya-potrebitelskie-svoystva-i-primenenie

Особенности и сфера применения полиэтилена низкого давления

Полиэтилен низкого давления (ПНД) является эластичным материалом, имеющим способность к кристаллизации.

Это вещество обладает высокой устойчивостью к излому и прочностью на разрыв, кроме того, оно может вбирать кинетическую энергию.

Благодаря таким свойствам оно активно используется во многих сферах.

Изобретение технологии синтеза

Проведение процесса полимеризации полиэтилена при низком давлении существенно труднее, чем при высоком.

Поэтому изобретение ПНД состоялось много позднее, чем ПВД.

Только в начале 60-х годов прошлого века были созданы эти реакции проведения полимеризации, за что ученые Натта и Циглер удостоились Нобелевской премии по химии.

Процесс получения данного материала происходит при t до 150 градусов Цельсия, и уровне давлении до 2 МПа.

Для прохождения реакции необходимы специальные катализаторы Циглера-Натта, большая часть из которых основаны на титановых соединениях.

При этом получение полиэтилена низкого давления происходит с использованием растворной, суспензионной или газофазной технологии.

Особенности материала

В ходе полимеризации при низком давлении в ПНД, который можно заказать тут, происходит небольшое ветвление молекул. В итоге материал обретает большую межмолекулярную силу, что и обеспечивает ему повышенную прочность. Также к числу его характеристик можно отнести и следующие:

  • невысокая восприимчивость к агрессивным веществам при стандартных комнатных температурах;
  • устойчивость к воздействию низких и высоких (до +132 градусов Цельсия) температур;
  • прочность на изгиб до 35 МПа;
  • плотность составляет до 0,97 г/см. куб.

Кроме того, этот материал не токсичен и является безопасным для человеческого организма. Если сравнивать его с полиэтиленом высокого давления, то менее прозрачный, отличается низкой проницаемостью для паров и газов, однако более жесткий.

Использование

На сегодняшний день наиболее востребовано использование ПНД в производстве упаковочной тары путем экструзионного метода.

В частности, именно из этого материала производят различные контейнеры, в которых хранят химически агрессивные вещества.

Кроме того, полиэтилен низкого давления является основой для производства большого ассортимента бытовых и кухонных принадлежностей.

Совет!

Также ПНД используют для изготовления строительных материалов, водопроводных труб, фильтров, детских игрушек, пленок и т.д. Одним из перспективных направлений применения этого материала является, в частности, производство брони.

Источник: https://elhow.ru/ucheba/himija/svojstva-vecshestv/osobennosti-i-sfera-primenenija-polietilena-nizkogo-davlenija

Полиэтилен низкого давления, его свойства и применение

По объемам производства полимеров одна треть приходится на выпуск полиэтилена. Этому способствуют его технические характеристики и простота технологий изготовления.

Основные характеристики ПНД

Полиэтилен низкого давления имеет высокую плотность, что стало причиной увеличения жесткости, твердости и теплостойкости материала. К химическим растворителям стоек, а вот под воздействием низких температур приобретает хрупкость и ломкость.

ПНД подходит для переработки любым методом, не требуя сложного оборудования. Сварка деталей из ПНД может производиться с помощью сварочных прутков, горячего пара, сварки или трения.

Специальные присадки, добавки и красители позволяют придавать необходимые качества материалу.

Для производства товаров народного потребления из полиэтилена низкого давления применяют:

  • Литье под давлением;
  • Экструзию;
  • Экструзионно-выдувное формование;
  • Термовакуумное формование;
  • Ротационное формование.

Применение полиэтилена низкого давления

Гранулы ПНД – сырье для производства широкого спектра товаров:

  • Значительная часть гранул ПНД идет на изготовление экструзионным методом пленок различного назначения.
  • Трубы газовые, водопроводные, технические, напорные и ненапорные охотно используются в промышленных целях и в быту.
  • Всевозможные емкости для жидкостей и сыпучих материалов — цистерны, бочки, канистры. Бутыли и прочая утварь вытесняют другие виды товаров этого класса в силу их низкой стоимости и высоких потребительских качеств.
  • В медицине этот материал успешно применяется в различных видах протезирования.
  • В строительстве востребованы изделия из ПНД для обустройства септиков, канализации и прочих коммуникаций, а также теплоизоляционные материалы.
  • Автомобильная промышленность успешно применяет ПНД при изготовлении некоторых деталей и узлов техники.

До настоящего времени не использован весь потенциал этого материала.

Постоянно ведутся исследования и разработки, которые открывают новые возможности для его применения.

Полиэтилен новейших марок позволяет получать высокопрочные технические детали, которые устойчивы к растрескиванию и истиранию, отлично держат ударные нагрузки.

Помимо всех перечисленных достоинств, следует отметить возможность вторичной переработки изделий из полиэтилена. Это позволяет экономить средства на закупках сырья и положительно влияет на экологию.

Источник: http://RossPolimer.ru/polezno-znat/polietilen-nizkogo-davleniya-ego-svojstva-i-primenenie/

Полиэтилен низкого давления – характеристики и способы производства

Полиэтилен низкого давления - характеристики и способы производства

Полиэтилен высокого и низкого давления является очень распространенным синтетическим сырьем для производства различных изделий. Этот материал обладает огромным запасом прочности на разрыв, что и обуславливает основную сферу его применения.

Он используется для изготовления различных упаковочных пленок, входит в состав полимерных труб для водопроводов и газопроводов, служит в качестве изоляционного слоя в некоторых видах электрического и оптоволоконного кабеля, применяется в теплоизоляционных целях.

Производство полиэтилена обходится достаточно дешево, поэтому он и получил столь широкое распространение. Но в последнее время его производство сокращается благодаря усилиям борцов за экологию.

Дело в том, что изделия из полиэтилена не разлагаются под воздействием природных факторов и отходы наносят существенный вред окружающей среде.

Развитые страны уже перешли на изготовление упаковок и пакетов из экологически чистых материалов.

В будущем эта тенденция затронет весь мир, так что за полиэтиленом останется только промышленная сфера, а бытовую сторону жизни возьмут на себя другие материалы.

Полиэтилен низкого давления (ПНД) – это жесткий полимерный продукт высокой плотности. Он обладает высокой степенью связанности между молекулами структурной сетки, что повышает его износоустойчивость.

Из-за высокой плотности молекулярной сетки этот материал менее прозрачен, чем полиэтилен высокого давления. Используется ПНД в основном в промышленных целях, так как он имеет повышенную стойкость к химическим маслам и другим техническим жидкостям.

Его применяют для изготовления различных технологических емкостей. Лишь незначительный процент идет на удовлетворение бытовых нужд населения.

Технологии производства ПНД

Существует три технологии изготовления данного материала. Первая называется «суспензионная полимеризация». Этот метод подразумевает полимеризацию заранее подготовленных гранул. Весь процесс происходит в специальном растворе – суспензии.

Для устойчивости материала используются химические стабилизаторы, которыми могут выступать полимерные спирты, оксиды легких металлов, неагрессивные кислоты и некоторые виды глины.

Протекает процесс при постоянном перемешивании состава, благодаря чему полимеризация происходит в каждом мономере, что обеспечивает максимально устойчивое слияние элементов.

Внимание!

Такая технология позволяет получать максимально однородный по строению продукт, который не будет содержать изъянов или слабых зон. Недостатком метода является попадание остатков стабилизатора в структуру конечного продукта.

Растворная полимеризация протекает под действием температуры 60-130 градусов при помощи катализатора.

Получаемый полиэтилен низкого давления имеет однородное строение, высокую степень гибкости, хорошо восстанавливает структуру после незначительных деформаций, более устойчив к истиранию.

Из минусов стоит отметить сложность подбора катализатора, так как многие химические элементы под воздействием температуры начинают принимать участие в химической реакции, что является недопустимым ввиду влияния подобного процесса на конечный результат.

Газофазная полимеризация в наши дни сохранилась на единицах заводов. Она практически не применяется ввиду невысокого качества получаемой продукции. Основа метода состоит в использовании газовой среды для полимеризации мономеров.

Процесс соединения протекает благодаря воздействию диффузии.

Этот процесс подразумевает свободное перемещение и столкновение молекул, поэтому финальный продукт имеет не совсем однородную структуру и некоторые участки могут быть гораздо менее устойчивы к износу.

Производство полиэтилена, как видно из приведенных методов, основано на применении законов химии. Оно сопряжено с постоянным использованием реакций между различными элементами.

В ходе протекания реакций выделяется большое количество побочных продуктов, которые являются отходами производства. Большинство отходов являются вредными для экологии, поэтому требуют правильного хранения и утилизации.

Не стоит пренебрегать этими процедурами, так как они урегулированы законодательными актами и нарушение повлечет за собой серьезные последствия.

Также на многих заводах налажено производство вторичного полиэтилена. В качестве сырья используются отслужившие свой срок материалы. Этот метод привлекателен с нескольких точек зрения.

С экономической стороны он требует меньших затрат на производство, так как идет фактически не производство нового материала, а возвращение к жизни уже готового элемента.

А с точки зрения экологии, вторичное сырье, которое идет на переработку, не загрязняет природу и не требует больших площадей для хранения после окончания эксплуатационного периода.

Требования ГОСТ

Установлены рабочие параметры полиэтилена низкого давления ГОСТом 16338-85. Постановление было принято еще советским правительством в 1985 году и дошло до наших дней без изменений и поправок.

Установленные стандарты удовлетворяют, в том числе и международным требованиям, так что отечественная продукция пригодна для экспорта во все страны мира.

Продукция, которая соответствует предъявляемым требованиям, относится к высшей и первой категориям качества.

Важно!

Технические характеристики согласно ГОСТу: плотность – не менее 0,93 грамма на сантиметр кубический, температура плавления – 125-130 градусов по Цельсию, плотность гранул мономера в структурном строении – не менее 0,5 грамм на сантиметр кубический, стойкость к разрушению на изгиб – не менее 19 мегапаскаль, стойкость к разрушению на порез – не менее 19 мегапаскаль, удельное электрическое сопротивление – 1,014 килоом, водопоглощение за календарный месяц – не более 0,04%.

Полиэтилен высокой плотности имеет линейное строение молекулярной кристаллической сетки. Продукция высокого качества не содержит разветвлений, которые приводят к неоднородности структуры материала.

Неоднородное строение влечет за собой негативные последствия в виде не одинаковой прочности изделия на любом участке.

Поэтому необходимо тщательно соблюдать требования технологического процесса производства и использовать только сырье высокого качества.

Из основных свойств полиэтилена низкого давления также стоит выделить высокую степень связи между молекулами в кристаллической решетке и растворимость в ароматических углеводородах только под воздействием температуры свыше 120 градусов по Цельсию. Плотность полиэтилена низкого давления должна соответствовать ГОСТу, иначе материал будет непригоден для использования в целевой отрасли. Это является самым важным параметром, который и определяет принадлежность полиэтилена к той или иной группе.

Широкая сфера применения полиэтилена обусловлена его отличными характеристиками

В мире насчитывается огромное количество производителей полиэтилена. Они ведут постоянную конкурентную борьбу между собой. Высокая степень стандартизации продукции не дает широких просторов для производственных экспериментов.

Поэтому основными аргументами в споре за внимание потенциальных клиентов являются ценовая политика и качество продукции. Немаловажным фактором является и реклама.

А на фоне осознания многими людьми проблемы глобального загрязнения природы весомым условием может оказаться внедрение более современного оборудования, минимизирующего количество вредных выбросов.

Марки полиэтилена весьма разнообразны. Материалы отличаются своим назначением и способом производства.

Совет!

В их структуру могут быть введены различные добавки, изменяющие базовые свойства до необходимого для определенных целей значения.

Некоторые фирмы практикуют изготовление материалов по специальному заказу с уникальными свойствами. Но такой вид производства используется крайне редко ввиду его дороговизны.

Изделия из полиэтилена отличаются высоким качеством и долговечностью. Невосприимчивость к разрушающим природным факторам и способность противостоять многим видам агрессивных химических элементов значительно расширяет сферу возможного использования готовой продукции.

Полиэтилен является материалом для изготовления различных изделий. Поэтому его закупают в основном другие заводы, занимающиеся производством продукции из синтетического сырья. В продажу чаще всего поступает листовой полиэтилен низкого давления.

Подобный вид расфасовки очень удобен для клиентов. Он позволяет отматывать необходимое количество пленки и производить с ней всевозможные манипуляции.

К тому же рулон дает возможность хранить большое количество продукции в компактном виде, что также имеет положительное значение для транспортировки.

Одним из самых важных моментов в промышленном масштабе является производство труб из полиэтилена. Эти изделия приходят на смену металлическим трубопроводам. Они гораздо более долговечны, им не требуется защитное покрытие, и они имеют меньший вес.

Используются такие трубы как непосредственно в домах, так и при прокладке надземных и подземных коммуникаций. Сварка производится при помощи электрического нагревания концов соединяемых предметов.

Под воздействием температуры материал переходит в вязкое состояние, которое позволяет легко совместить два элемента. Для этого их плотно прижимают друг к другу и держат некоторое время до полного остывания.

Внимание!

Затем при помощи специального инструмента удаляют лишние детали, а полиэтиленовые изделия остаются надежно скрепленными друг с другом.

Источник: http://promplace.ru/himiya-i-proizvodstvo-plastmass-staty/polietilen-nizkogo-davleniya-1462.htm

Полиэтилен

Полиэтилен

Полиэтилен – самая массовая пластмасса в производстве упаковочных материалов.

Это один из старейших полимеров, остающийся и сегодня незаменимым для производства специальных пленок, пакетов, контейнеров, канистр и т. п.

Вопреки развитию технологий и внедрению новых материалов, значимость полиэтилена не становится меньше, а наоборот, спрос на него только увеличивается.

В химическом плане полиэтилен (полиэтен) – это полимер этилена. Первым полимеризацию этилена (в 1873 г.) начал изучать русский химик Александр Михайлович Бутлеров.

Попытку же осуществить ее предпринял в 1884 году российский химик-органик Гавриил Гаврилович Густавсон, применив бромистый алюминий в качестве катализатора, но полного эффекта он достичь не смог.

Полученный, в результате его опытов, полимер этилена представлял из себя низкомолекулярный жидкий продукт.

Впервые полиэтилен был получен в 1898 году немецким химиком Гансом фон Пехманом. Открытие произошло совершенно случайно: когда ученый разогревал диазометан, он обнаружил осадок (похожий на воск) на дне пробирки.

Вещество, полученное таким образом, было практически идентично сегодняшнему аналогу.

Ученый совершенно не догадывался о значимости этого материала, о том, что полученная субстанция – предшественник того, из чего сейчас делают тару для шампуней, упаковку для бутербродов и оплетку для проводов.

Так был создан полиэтилен, самый противоречивый и, в последствии, широко распространенный материал в мире.

Коллеги фон Пехмана – Фридрих Чирнер и Ойген Бамбергер – охарактеризовали полученный состав как белое, воскообразное вещество и назвали его полиметилином, так как в его составе были обнаружены длинные цепи -CH2-. Однако, это смолистое вязкое вещество не нашло практического применения и результаты эксперимента Ганса фон Пехмана были основательно погребены. И только спустя тридцать четыре года ими воспользовались те, кого официально считают изобретателями полиэтилена.

Важно!

Тот полиэтилен, который известен нам, был синтезирован в 1933 году. Произошло это благодаря открытию английских ученых Эрика Фосетта и Реджинальда Джибсона, сотрудников компании ICI (Imperial Chemical Industries).

В одно прекрасное утро они начали экспериментировать с газами (под высоким давлением) и обратили внимание, что один узелок их агрегата выглядит так, как будто он в парафиновой смазке.

Полиэтилен образовался в результате смешивания бензойного альдегида и этилена, но повторить реакцию вновь не получалось, так как на самом деле она произошла из-за присутствия в аппарате примеси кислорода.

Повторения реакции добился, в 1935 году, другой сотрудник компании ICI – Майкл Пёррин, создав технологию, легшею в основу промышленного производства полиэтилена в 1939 году.

В последствии усовершенствования технологии происходили в основном благодаря внедрениям новых катализаторов, которые позволяли получать более качественный материал.

СВОЙСТВА ПОЛИЭТИЛЕНА

Полиэтилен – самый дешевый полимер, занимающий первое место в мировом производстве полиолефинов. Этот уникальный материал сочетает в себе ценнейшие свойства и способность перерабатываться всеми высокопроизводительными методами, существующими для термопластов.

Полиэтилен – это пластикат, имеющий хорошие диэлектрические свойства, повышенную ударостойкость, небольшую поглотительную способность. Не ломается, обладает низкой газо- и паропроницаемостью.

Физиологически нейтрален, не имеет запаха. Полиэтилен не восприимчив к щелочам любой концентрации, растворам любых солей, карбоновым, плавиковой и концентрированной соляной кислотам.

Устойчив к маслу, овощным сокам, алкоголю, воде, бензину. Разрушается азотной кислотой, газообразными и жидкими фтором и хлором. Не растворяется, а только немного набухает в органических растворителях.

Совет!

Стоек к нагреванию в вакууме, но разрушается на воздухе при нагревании от восьмидесяти градусов.

Полиэтилен морозостоек (до семидесяти градусов). Под действием ультрафиолетовых лучей – подвергается фотодеструкции. Легко модифицируется.

Дополнительное хлорирование, сульфирование, бромирование или фторирование придают полиэтилену каучуко-подобные свойства, улучшают химическую и тепловую стойкость.

Сополимеризация с другими полеолефинами или полярными мономерами повышает его прозрачность, эластичность, адгезионные характеристики, а также стойкость к растрескиванию.

Смешивание полиэтилена с другими полимерными материалами улучшает другие его физические свойства. Полиэтилен безвреден для человека, из него не выделяются опасные для его здоровья вещества.

Надо сказать, что свойства уже готовых изделий из полиэтилена существенно зависят от режима их изготовления (равномерности и скорости охлаждения) и, конечно, условий их эксплуатации (давления, температуры, продолжительности воздействия нагрузки и т. д.).

Есть у полиэтилена и существенный недостаток – это быстрое его старение, но благодаря специальным добавкам (противостарителям – аминам, фенолам, газовой саже) его можно увеличить.

ВИДЫ ПОЛИЭТИЛЕНА

Полиэтилен – это термопластичный прозрачный полимер с высокой химической стойкостью. Сырьем для него служит простейший олефин – газ этилен. Полиэтилен получают путем полимеризации этилена при низком и высоком давлениях в виде гранул от 2 до 5 мм.

Существует четыре основных вида полиэтилена:

  • полиэтилен высокого давления – ПВД

  • полиэтилен среднего давления – ПСД

  • полиэтилен низкого давления – ПНД

  • линейный полиэтилен высокого давления – ЛПВД

Полиэтилен высокого давления (ПВД) или низкой плотности (ПНП)- это эластичный мягкий материал, который получают при полимеризации этилена в автоклаве или трубчатом реакторе.

Особенностью структуры полиэтилена ПВД является большое количество длинных и коротких ответвлений, не позволяющих молекулам с высокой молекулярной массой создавать кристаллическую структуру.

Связи поэтому между ними не сильные, а это говорит о том, что полиэтилен имеет невысокую устойчивость на разрыв и повышенную пластичность, а также высокую текучесть в расплаве.

Внимание!

Полиэтилен низкой плотности нашел свое применение в изготовлении пленки для обертки, контейнеров и пластиковых пакетов. Пакеты из полиэтилена ВД очень красивые – не шуршащие, глянцевые, выдерживают около 4 кг.

Полиэтилен ПВД— это самый широко используемый упаковочный материал. Благодаря низкой кристалличности ПВД является более гибким и мягким полимером, в отличии от ПНД.

Полиэтилен высокого давления достаточно пластичен, на ощупь воскообразный, слегка матовый. Перерабатывается ПВД методом экструзии двумя способами: 1. с раздувом в рукавную пленку; 2.

через охлаждаемый валик и плоскощелевую головку в плоскую пленку. Пленка из ПВД достаточно прочна при низких температурах, при сжатии и растяжении, а также стойка к раздиранию и удару.

Основной особенностью пленки из ПНП является – достаточно низкая температура размягчения, примерно сто градусов.

ПВД не выделяет токсичные вещества в окружающую среду, безопасен для организма человека при непосредственном с ним контакте.

Полиэтилен среднего давления (ПСД)— это жесткий продукт, состоящий из смеси ПВД и ПНД (в определенных пропорциях). Плотность ПСД составляет от 0.926 г/см 3 до 0.940.

Важно!

Этот материал обладает хорошей устойчивостью к изломам и ударам. Помимо этого, полиэтилен среднего давления более чем ПНД устойчив к царапинам и растрескиванию.

Применяется этот полиэтилен для производства обычных и термоусадочных пленок, мешков, хозяйственных сумок и винтовых колпачков.

Полиэтилен среднего давления— это жесткий продукт, сочетающий в себе все достоинства ПНД и ПВД в строго определенном соотношении.

В отличии от ПНД, этот полимер более устойчив к растрескиванию и царапинам.

С сущности, характеристики ПСД практически ни чем не отличаются от характеристик ПНД, в общем, это идентичные виды полиэтилена, не хуже и не лучше друг друга.

Полиэтилен низкого давления (ПНД) или высокой плотности (ПВП)— это жесткий продукт с плотностью более 0.941 г/см кубических. Для получения ПНД применяются три технологии: суспензионная, растворная и газофазная.

У этого полиэтилена низкая степень ветвления молекул, а это значит, что он обладает большими межмолекулярными силами и прочностью на разрыв. Полиэтилен НД жестче и проще ПВД, но менее прозрачен.

Полиэтилен низкого давления устойчив к высоким температурам, различным маслам и химикатам, но, по сравнению с ПВД, менее стоик к парам и воде.

Используется ПВП для изготовления канистр, емкостей для растворителей, контейнеров для мусора. Пакеты из ПВД выдерживают до двадцати кг.

Полиэтилен НД — кристаллический гибкоцепной термопластичный полимер, получаемый из нефти.

Совет!

Этот полиолефинит общего назначения имеет линейную структуру с ответвлениями (небольшое количество) от основной цепи.

Благодаря отсутствию объемных ограничений получается материал с высокой кристалличностью (до восьмидесяти процентов).

Полиэтилен ПНД имеет высокую прочность и небольшое относительное удлинение при разрыве.

Так как ПВП обладает повышенной морозостойкостью (температура стеклования – примерно минус пятьдесят градусов) и слабым межмолекулярным взаимодействием (отсутствуют полярные группы в цепи), он склонен к хладотекучести, то есть при постоянной нагрузке со временем происходит изменение размеров. Полиэтилен низкого давления, в отличие от ПВД, имеет более высокую хрупкость и температуру размягчения, но при этом не подходит для контейнеров горячего заполнения.

ПНД не пропускает влагу, стоек к маслам и жирам, не выделяет токсичные вещества в окружающую среду, безопасен для организма человека. При работе с ним не требуются особые меры предосторожности.

Линейный полиэтилен высокого давления (ЛПВД) или низкой плотности— это эластичный мягкий материал с плотностью от 0.915 до 0.925 г/см 3 и повышенной долей молекулярных коротких ответвлений.

ЛПВД получают самым сложным и особым методом, использующим полимеризацию со специальными катализаторами – металлоценовыми.

Линейный полиэтилен низкой плотности достаточно устойчив к разрывам, ударам и проколам; имеет низкую плотность и высокую пластичность. Этим он напоминает ПНД.

Внимание!

Из ЛПВД изготавливают пленку меньшей толщины, а это экономит материал и уменьшает нагрузку на окружающую среду.

Хотя этот полимер пригоден для многих применений, но из-за хорошей прозрачности, гибкости и прочности его чаще всего применяется при производстве упаковочных пленок.

Практически весь объем потребляемого в России ЛПВД идет на производство пленок (стретч-пленка, изготавливаемая методом раздува и на каст-линиях, многослойная термоусадочная пленка и пленка для ламинации). При этом, для производства мусорных мешков и пакетов линейный полиэтилен в нашей стране практически не используется. В ближайшее время, по мере создания более технологичного оборудования, ЛПВД будет все больше и больше вытеснять ПВД как из однослойных применений, так и в изготовлении многослойных пленок.

Свойства линейного полиэтилена низкой плотности – промежуточные между свойствами ПНП и свойствами ПВП. Но ЛПВД имеет, по сравнению с ПВД, более однородное распределение групп полимера по молекулярной массе.

Основные преимущества линейного полиэтилена низкой плотности заключаются в: высокой химической стойкости; высоких эксплуатационных характеристиках, как при достаточно высоких, так и низких, температурах; большой устойчивости к растрескиванию; улучшенной стойкости к проколу.

Линейный полиэтиленобладает самыми высокими физико-химическими показателями.

ЛПНП отличается наиболее высокими значениями прочности при растяжении и удлинения при разрыве. Достаточно высокая температура плавления дает возможность применять литейный полиэтилен для фасовки горячих продуктов.

Благодаря присутствию большого количества боковых коротких ответвлений, при деформации скользящих друг по другу и не развивающих при этом внутренних значительных напряжений, ЛПВД характеризуется отличной эластичностью расплава.

Что позволяет получать достаточно тонкую пленку от шести до двадцати пяти мкм. Однако, из-за высокой кристалличности ЛПНП менее прозрачен, чем другие виды полиэтилена.

Важно!

Чтобы получить более прозрачный ЛПВД в него вводят оптические специальные добавки.

По мимо выше перечисленных существуют специальные виды полиэтилена, которые используются для создания специальных строительных материалов. К таким видам относятся:

  • сшитый полиэтилен – PEX

  • вспененный полиэтилен – ПП

  • хлорсульфированный полиэтилен – ХСП

  • сверхвысокомолекулярный полиэтилен – СВМП

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНА

Полиэтилен – полимер, использующийся наиболее широко. Его технология переработки относительно проста, полиэтилен перерабатывается всеми существующими способами для переработки пластмассы, при этом непосредственно для его переработки не требуется  узкоспециализированное оборудование.

Комплекс химических, физико-механических и диэлектрических свойств определяет  потребительские свойства полиэтилена и позволяет широко применять его во многих промышленных отраслях (радиотехнической, кабельной, легкой, химической, медицине и др.).

Выбор технологического процесса переработки (экструзия, литье, выдув и т.д.), в первую очередь, определяется необходимостью получения марочного ассортимента с определенными свойствами.

Экструзия применяется для получения полиэтиленовых труб, полиэтиленовых кабелей, пленки, листового полиэтилена для строительства и упаковки, а также самых разнообразных полиэтиленовых пленок для нужд любых отраслей промышленности.

Термо-вакуумное формование и литье под давлением применяется для получения разнообразных упаковочных материалов. Упаковка из полиэтилена сегодня – это быстро развивающийся сегмент рынка изделий из пластика.

Ротационный и экструзионно-выдувной способы переработки полиэтилена применяются для получения разного рода тары, емкостей и сосудов.

Специальные виды полиэтилена, такие как вспененный полиэтилен, сшитый полиэтилен, сверхвысокомолекулярный полиэтилен, хлорсульфированный полиэтилен, довольно успешно применяются для создания специальных строительных материалов.

Совет!

Полиэтилен, сам по себе, не конструкционный материал, однако армированный полиэтилен используется именно в изделиях конструкционного назначения.

Также широко распространена сварка изделий изготовленных из полиэтилена, который сваривается всеми основными способами: горячим газом, трением, контактным, присадочным прутком и т.д.

Отдельным сегментом современного рынка стоит вторичная переработка полиэтилена (рециклинг).

Многие компании в мире специализируются на приобретении отходов из полиэтилена для дальнейшей их переработки и продажи или самостоятельного применения.

Чаще всего для этого используется экструдирование очищенных отходов с последующим дроблением, в результате получается вторичный гранулированный материал пригодный для изготовления изделий.

Итак, полиэтилен применяется для производства:

  • пленок (упаковочных, сельскохозяйственных, стретч, термоусадочных)

  • труб (водопроводных, газовых, ненапорных, напорных)

  • емкостей (канистр, цистерн, бутылей)

  • волокон

  • стройматериалов

  • санитарно-технических изделий

  • протезов внутренних органов

  • предметов домашнего обихода

  • изоляции электрических кабелей

  • деталей автомашин и различной техники

  • пенополиэтилена

И это далеко не все для чего можно использовать полиэтилен. На рынке регулярно появляются новые марки этого материала с новыми усовершенствованными потребительскими свойствами.

Источник: http://chimtorg.com.ua/polymer-handbook/polyethylene

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.