ПЭНД — полиэтилен низкого давления: свойства, особенности производства и получения материала. Полиэтилен 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
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.
promplace.ru
Характеристика, свойства и особенности полиэтилена высокого давления
Структура полиэтилена ПЭВД состоит из большого количества ответвлений различной длины. Они не позволяют молекулам, имеющим высокую молекулярную массу, образовывать кристаллическую структуру. Такая структура имеет слабые межмолекулярные связи, что придаёт полиэтилену низкую устойчивость к разрывам, высокую степень пластичности и повышенную текучесть при расплаве.
В качестве материала для обработки методом полимеризации выступают гранулы до 5 мм.Образование ПЭВД в реакторах трубчатого или автоклавного типа возможно при следующих условиях:
- температурный режим в 200–260 °C;
- показатели давления 150–300 МПа;
- наличие инициатора в виде кислорода или пероксида органического происхождения.
Получаемый в результате реакции по радикальному механизму материал обладает молекулярным весом 80–500 тыс. и кристалличностью в 50–60%. Полимер в жидком состоянии подвергают грануляции в расплаве.
Метод экструзии позволяет перерабатывать ПЭВД двумя основными способами:
- раздувом в рукавную плёнку;
- в плоскую плёнку сквозь охлаждаемый валик с использованием плоскощелевой головки.
Основные свойства
Макромолекулы ПЭВД отличаются содержанием боковых углеводородных цепей C1–С4. При параллельном укладывании друг на друга они образуют ламели. Большое количество боковых ответвлений придаёт материалу низкую кристалличность и плотность.
По своим физическим свойствам ПЭВД отличается блеском, гладкостью, эластичностью, высокой степенью тягучести.
Для ПЭВД при 20° характерны следующие физико-химические свойства:
- плотность до 0,93 г/см²;
- деструкция при растяжении до 170 кгс/см²;
- деструкция при статическом изгибе до 170 кгс/см²;
- деструкция при срезе до 170 кгс/см²;
- относительное удлинение на разрыв 500–600%;
- модуль упругости на изгиб до 2600 кгс/см²;
- предел текучести при растяжении до 160 кгс/см²;
- относительное удлинение в начале течения 15–20%;
- твёрдость по Бринеллю 1,4–2,5 кгс/мм².
Применение в промышленности
ПЭВД с успехом используется для изготовления пакетов с петлевой ручкой, а также ручкой вырубного типа. Блеск ПЭВД делает изображение на такой продукции ярким, а цветовую гамму очень сочной.
Пакеты, изготовленные из ПЭВД, отличаются способностью хорошо держать форму и практически не мнутся. Высокая прочность позволяет использовать такие пакеты для хранения и транспортировки предметов с острыми и режущими углами.Большое количество положительных характеристик сделали продукцию из ПЭВД наиболее востребованной для производства имиджевых фирменных пакетов. Упаковка подарков на крупных и престижных мероприятиях также производится в продукцию, выработанную из ПЭВД.
Из такого полиэтилена изготавливаются плёнки для обёртки, контейнеры и пластиковые пакеты, которые отличаются красотой, эффектным глянцем и выдерживают порядка 4 кг веса. Низкая кристалличность ПЭВД придаёт этому полимеру гибкость и мягкость. Он пластичный и слегка воскообразный на ощупь.
Широкое применение и востребованность основываются на высокой прочности изготавливаемой из ПЭВД продукции. Исходный материал отличается хорошей стойкостью к разрывам и ударам. Он прочен и легко выдерживает низкие температуры, многократное сжатие и растяжение.
Кроме того, полиэтилен ВД не токсичен. Его применение безопасно для человека, животных и окружающей среды.
Основные сферы применения ПЭВД:
- экструзия плёнки;
- кабельное производство;
- производство пластмасс под действием давления;
- выработка выдувных изделий.
Страны-производители ПЭВД
Полиэтилен ВД занимает лидирующие позиции по общим объёмам производства и применения. Изначально ПЭВД использовался в качестве изоляции в электротехнической промышленности.
Зарубежные производители полиэтиленовой плёнки имеют индивидуальные стандарты, которые отличаются от российских. За основу при обозначении полиэтилена берутся не показатели технологического давления, а плотность полученного материала. Маркировка изделий и сырья из полиэтилена ВД в соответствии с зарубежной классификацией маркируется как Low Density Polyethylene или ПНП.
Ежегодно на территории России производится порядка 600 тыс. тонн ПЭВД, из которых на внутренний рынок поступает около 500 тыс. тонн. Экспортируется почти 15% выпускаемого в России ПЭВД.
Основные производители ПЭВД в России:
- «Уфаоргсинтез» от НК «Башнефтехим»,
- Ангарский завод полимеров от НК «Юкос»,
- «Салаватнефтеоргсинтез»,
- «Сэвилен».
Мировыми лидерами по производству ПЭВД являются Китай, Ближний Восток, Европа и США.
Переработка навоза — очень выгодное дело!Вы хотите приобрести дробилку? Тогда вам необходимо разобраться в теме! В этом вам поможет эта подробная статья.
Всем работающим в перерабатывающем комплексе важно максимально сокраить временные и материальные затраты. Информация по http://greenologia.ru/utilizaciya-texniki/promyshlennoe/razrivatel-paketov.html ссылке предназначена как раз для этого.
Особенности вторичной переработки
Существуют физико-химические, а также механические методы переработки. Механический способ представляет собой измельчение с получением порошкообразных материалов и крошки для использования в литье под давлением. Характеризуется почти абсолютным отсутствием изменений физико-химических свойств.
Физико-химический способ переработки предполагает:
- разрушение с последующим получением мономеров и олигомеров, которые пригодны для выработки волокна и плёнок;
- вторичное плавление с последующим получением гранулята, агломерата. Допускается экструзия и литьё под давлением;
- переосаждение из растворов с последующей выработкой порошковых составов, используемых для покрытий и выработки композиционных составляющих;
- модификация по химическому принципу с целью выработки материалов, обладающих новыми свойствами.
greenologia.ru
полиэтилен высокого давления (низкой плотности, ПНП)
Полиэтилен высокого давления (расшифровка ПВД или ПЭВД - аббревиатуры) – это термопластичный полимер, получаемый методом полимеризации углеводородного соединения «этилен» (этен) под действием высоких температур (до 1800), давления до 3000 атмосфер и с участием кислорода. ПВД является легким, прочным, эластичным материалом, применяемым во многих областях деятельности современного человека. Также может называться как полиэтилен низкой плотности (ПНП или ПЭНП), так как имеет сравнительно слабые внутримолекулярные связи и, следовательно, более низкую плотность, чем полимеры других видов. Также для его обозначения применяется сокращение LDPE – английский эквивалент ПЭНП.
Особенности ПВД (ПНП)
Химические и физические характеристики
Полиэтилен высокого давления (ПВД) изготавливается в виде гранул ПВД. Имеет плотность 900-930 кг/м3, температуру плавления 100-115 0С и температуру хрупкости до -120 0С, а также малое водопоглощение (около 0,02 % за месяц) и высокую пластичность. Эти физико-химические характеристики ПВД как вещества объясняют следующие свойства изготовленных из него предметов и материалов:
- Мягкость и гибкость изделий из полиэтилена низкой плотности,
- Возможность создания из гранул ПВД особенно гладких и блестящих поверхностей,
- Устойчивость предметов из ПВД к механическим разрушениям путем разрыва и удара, а также к деформациям растяжения и сжатия,
- Высокую прочность ПВД (пэнп) при воздействии низких температур,
- Влаго- и воздухонепроницаемость ПЭНП -изделий,
- Устойчивость ПЭВД к воздействию света, в частности к солнечному излучению.
ВАЖНО! Использование полиэтилена высокого давления (ПВД) абсолютно безопасно как для человека, так и для состояния окружающей среды, так как он не выделяет никаких токсичных веществ. Именно поэтому ПЭВД может использоваться даже для контакта с продуктами питания и при изготовлении детских товаров.
Отличие ПВД от других полимеров
Полиэтилены (ПВД, ПНД и др.)– это материалы, которые изготавливаются из одного мономера, но могут быть различной плотности в зависимости от особенностей изготовления. Этот показатель сильно влияет на свойства полиэтилена: увеличение плотности ведет к повышению жесткости, твердости, прочности изделий и их химической стойкости. Но при этом падают другие показатели: ударопрочность, возможность растяжения при разрыве, проницаемость для жидкостей и газов. Так, ПВД имеет существенные отличия от других подобных полимеров:
- ПВД и ПНД. Полиэтилен высокого давления не зря называется еще и полиэтиленом низкой плотности (ПНПили ПЭНП). По сравнению с ним такие твердые полимеры, как ПНД (полиэтилен низкого давления), быстрее поддаются разрывам под действием удара, чаще ломаются на морозе и растрескиваются при увеличении нагрузки, хотя и обладают большей стойкостью к воздействию радиации, щелочей и кислот. Гранулы ПВД и изделия из них гораздо лучше переносят ультрафиолетовое излучение, а также имеют более красивую глянцевую поверхность.
- ПВД и ЛПНП. Другой полимер – ЛПНП (линейный полиэтилен), как и ПНД, имеет жесткую структуру, но по своим техническим характеристикам находится между ПВД и ПНД. Он более стоек к химически агрессивным средам, чем ПЭНП, и имеет большую устойчивость к проколу и растрескиванию, чем ПНД.
Виды полиэтиленов ПЭНП
Дополнительная обработка полиэтилена высокого давления дает качественно новые материалы, различающиеся по химическим и физическим свойствам. В частности, существуют модификации ПЭВД с улучшенной адгезией к краскам и другим материалам (напр., к металлу) и с пониженной горючестью. На данный момент различают полиэтилены:
- вспененный ПВД,
- сшитый ПВД,
- сополимеры полиэтилена низкой плотности (ПНП) с другими мономерами либо с полиэтиленом другого вида.
Область применения ПВД
Полиэтилен высокого давления (ПЭВД) на данный момент занимает лидирующее место по мировым объемам производства среди множества других полимеров. Благодаря удачному набору химических и физических свойств, гранулы ПВД находят применение в изготовлении:
- пленок ПЭНП, открытых и в виде рукава ПВД для мешков и пакетов,
- пластмасс ПЭНП путем литья под действием давления (полимерные трубы, технические детали и др.),
- выдувных изделий (бутылки, канистры и т.п.),
- теплоизоляционных материалов из вспененного пэнп,
- электроизоляционных материалов (оболочки кабелей и пр.),
- термоклея ПВД в виде порошка, приготовленного дроблением гранул ПВД.
ИНТЕРЕСНО! ПВД был первым полимером, который стал использоваться как изоляционный материал в электротехнической промышленности для изоляции подводных кабелей и позже - для радаров.
propolyethylene.ru
Чем отличается полиэтилен высокого давления от полиэтилена низкого давления
Полиэтилен считается самым доступным и недорогим материалом синтетической промышленности. Его возможно увидеть где угодно, в составе любого упаковочного материала. Поэтому он имеет широкий диапазон применения в повседневной жизни и на производстве хозяйственной продукции. Изготовление этого продукта налажено в большинстве нефтехимических заводов предприятиях. Синтез продукта проводится при использовании низкого или высокого давления. Этот материал разделяется на полиэтилен высокого давления и низкого давления, отличия заключаются в способе синтеза и внутренней структуре. Чтобы знать, как отличить пнд от пвд, требуется знать характеристики каждого вида.
Основные характеристики и отличия полиэтилена высокого и низкого давления
Материал, изготовленный при низком давлении, имеет ряд свойств:
- устойчивость к механическому воздействию, истиранию;
- хорошие показатели эластичности;
- водонепроницаемость и паровая защита;
- устойчивость к воздействию агрессивной среды;
- слабая тепловая проводимость;
- минимальная стоимость;
- безопасность для человека;
- нанесения рисунков на изделия, изготовленные из пнд.
Характеристики следующего материала значительно отличаются от представленного выше. Главная разница между пнд и пвд заключается в их внутренней химической структуре. Полиэтилен высокого давления создан на основе ветвистой молекулярной структуры, и связь между молекулами настолько слабая, что не представляется возможным сформировать кристаллическую решетку. Это заметно влияет на разрывную устойчивость. Зато обеспечивает высокий уровень пластичности. Материалы пнд имеет значительную плотность по сравнению с пвд. Плотность – это свойство определяющее прочность и химическую стойкость продукта.
Особенности синтеза
Отличие пвд от пнд заключается в особенностях изготовления каждого из них. При синтезировании полиэтилена высокого давления требуются следующие условия:
- Температура при создании должна находиться на отметке от 200 градусов до 260 градусов Цельсия.
- Давление на уровне от 150 до 300 мега паскалей.
- Наличие катализаторов, в качестве которых используют кислород или органический пероксид.
Условия для формирования полиэтилена низкого давления:
- Температурный показатель на уровне от 120 градусов до 150 градусов Цельсия.
- Показатель давления варьируется от 1/10 до 2 мега паскалей.
- Применение катализатора Циглера/Натта.
Как видно из технических условий синтеза каждого вида, для создания пвд требуется больше затрат. Все это влияет на эластичность готового продукта, что считается серьезным отличием пнд и пвд.
Как можно визуально отличить пнд от пвд?
Определить вид и качество полиэтилена можно, осмотрев его визуально и прощупав. Внешние признаки каждого отличаются:
| ПВД | ПНД | |
| Признаки | · блестит; · эластичен; · гладкий на ощупь; · тянуться. | · матовая поверхность; · прочная структура; · шершавый на ощупь; · шуршащая поверхность. |
Оба этих материала получили широкую популярность в изготовлении пакетов. В чем разница пакетов для мусора пнд и пвд? Например, в пвд – пакетах можно без страха разрыва переносить острые предметы или коробки с острыми углами. За счет высокой степени тягучести и эластике такие пакеты не порвутся. Но в них не получится переносить тяжелые и крупногабаритные продукты. Пнд за счет своей прочности способен выдерживать большие веса, но если острый предмет нарушит структуру, то по всему пакету пойдет трещина. Можно сделать вывод, что отличия пакетов пвд и пнд заключаются в прочности.
Области применения
Главной областью применения полиэтилена низкого давления считается промышленность и строительство. Такой материал получил распространение в изготовлении водопроводных труб, бочек, биотуалетов и мебельной фурнитуры. Используется в качестве продукта для упаковки. В повседневной действительности можно встретить пакеты из пнд. Это «майки» либо сумки с вырубленной ручкой. Такие изделия имеют высокую прочность и надежность.
Полиэтилен высокого давления применяется в области изготовления фирменных, красочных пакетов, форм для упаковки. Благодаря возможности печати красочных рисунков на них, такой материал имеет высокую популярность. Из него выполняют фирменные пакеты с логотипами изготовителя. Также из него создают пищевые контейнеры. Из-за своей тягучести и вязкости применяются в создании упаковочных пленок. В обыденной жизни каждый покупает продукцию, созданные из этого химического продукта, в магазинах.
Разница целлофана и полиэтилена
Соперником этого продукта в среде упаковочных материалов является целлофан. По способу синтеза он менее токсичен для человека, потому что формируется из целлюлозы, а полиэтилен из химических полимеров. Но в прочности он сильно уступает своему противнику. Производство целлофана довольно затратное, поэтому редко можно встретить в магазине «майки» из этого материала. Его в основном применяют в качестве упаковки для пищевой продукции. Потому что не несет никакого вреда организму.
Способы и условия изготовления полиэтилена значительно расширяют области его применения. В каждой сфере социальной жизни можно встретить этот продукт нефтехимической промышленности. И разница пвд и пнд в пленке, в упаковке и других продуктах — это прочность и эластичность.
oplenke.ru
Полиэтилен низкого давления (высокой плотности) ПНД, ПВП
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.
ЗНАЙТЕ! При ударе о твердые поверхности изделия из ПНД издают звонкий звук, с помощью которого их можно быстро отличить «на глазок» от предметов, изготовленных из пластмасс других видов. Это отличие может применяться наравне с таким признаком, как более твердая и матовая поверхность (поверхности изделий из ПВД более гладкие и блестящие).
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.
ВНИМАНИЕ! Из-за наличия в составе ПЭВП посторонних элементов и веществ (особенно катализаторов) он чаще всего используется в промышленных целях, где прочность является более важным фактором, чем экологичность и нетоксичность.
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.
ИНТЕРЕСНО! Из полиэтилена низкого давления получают наиболее тонкие пленки, напоминающие папиросную бумагу, толщина которых достигает всего 7 мкм. Они выступают альтернативой жиростойким бумагам типа пергаментных, в отличие от которых обладают отличной водостойкостью, а также паро- и аромабарьерными свойствами.
propolyethylene.ru
ПЭНД — полиэтилен низкого давления: свойства, особенности производства и получения материала
ПЭНД имеет общее назначение и характеризуется линейной структурой с незначительными ответвлениями от основной цепи.
Отсутствие объёмных ограничений позволяет выработать материал с повышенной кристалличностью, которая может достигать 80%.
Благодаря этому достигаются высокие эксплуатационные свойства данного полимера.
Композиционными особенностями полиэтилена низкого давления является качественное улучшение модификации базового полиэтилена ПЭНД 276-73.Для образования такого полиэтилена требуются определённые условия:
- температурный режим на уровне 120–150 °C;
- показатели давления ниже 0,1–2 МПа;
- наличие катализаторов Циглера — Натта. Пример: смесь TiCl4 и AlR3.
Процесс полимеризации протекает в суспензии при условиях ионно-координационного механизма. В результате образуется полиэтилен со средним молекулярным весом 80–300 тыс.
Основные физические и химические свойства
Полиэтилен низкого давления соответствует формуле (-СН2-СН2-)n. Он химически стоек по отношению к агрессивным химическим элементам и обладает отличными диэлектрическими свойствами.
Гранулированная форма полиэтилена низкого давления изготавливается методом полимеризации. Показатель плотности при таком технологическом процессе составляет более 0,945 г/см³. Гранулы получаются более кристаллическими и с низкой степенью прозрачности. Температура плавления зависит от длины полимерных цепей.
Высокая температура плавления при изготовлении изделий из ПЭНД очень энергозатратна. Однако эксплуатационные характеристики таких изделий прекрасные. Они выдерживают довольно суровые условия и относительно высокие температурные режимы без образования механических повреждений.
Субъективными недостатками изделий из ПЭНД являются матовость поверхности, некоторая шершавость и недостаточная тягучесть. Кроме того, плёнка из полиэтилена низкого давления легко мнётся и шуршит.
Склонность к хладотекучести со временем изменяет размер плёнки при постоянной нагрузке.Применение в промышленности
Особенности ПЭНД, характеризующиеся высокой прочностью, небольшим относительным удлинением при разрыве и повышенной морозостойкостью, делают сферу его применения достаточно широкой. В бытовом сегменте ПЭНД используется при производстве разнообразных кухонных принадлежностей и предметов быта.
В строительстве этот материал нашёл широкое применение в изготовлении водопроводных труб и различных строительных материалов. Наиболее часто используется в упаковочной промышленности в процессе производства упаковочной тары и бутылок.
Экструзия плёнки позволяет получить пакеты для фасовки, пакеты «майка» и пакеты с вырубной ручкой. Используется при выработке барьерного слоя для многослойных упаковочных материалов, воздушно-пузырьковой плёнки и мусорных пакетов.
Произведённые таким способом трубы применяются в системах газоснабжения, холодного водоснабжения и с целью защиты электросетей. Применяются в дренажных системах, внешней и внутренней канализации, а также в виде обсадных труб в скважинах. Кроме того, в процессе экструзии вырабатываются листы гидроизоляции, детали изделий для машиностроительной отрасли, мембраны для гидроизоляционных работ, конвейерные ленты и геоячейки.
Методом выдувания получают разнообразные плёнки и ёмкости. При помощи литья под давлением вырабатываются товары народного потребления, двусоставные и односоставные крышки, тарные ящики, мебельная фурнитура и почти 400 наименований автокомплектующих.
Результатом ротоформования является выпуск:
- баков,
- бочек,
- мобильных туалетов,
- детских игровых комплексов,
- дорожных ограждений,
- колодцев,
- септиков,
- мусоросборов и эстакад.
Страны — производители ПЭНД
Потребление полимерного сырья на территории Европы показывает ежегодный рост на уровне 6%. Объём рынка полиэтилена низкого давления в России составляет примерно 340 тыс. т/год, а средний ежегодный рост — 30%.
Эксперты «Лукойл-нефтехим» оценивают производство в РФ в 450 тыс. тонн ПЭНД, из которых 315 тыс. т/год приходится на внутреннее потребление. От 30 до 35% от общего объёма, произведённого в России ПЭНД, идёт на экспорт.Почти 87% всего объёма ПЭНД, производимого в России, приходится на предприятия: «Ставролен» от «Лукойл-нефтехимия», «Томскнефтехим» от АК «Сибур», «Казаньоргсинтез», «Нижнекамскнефтехим» и «Газпромнефтехим Салавата». В прошлом году российскими предприятиями был сокращён выпуск ПЭНД на 18%. Основной причиной стал простой предприятия «Ставролен».
Лидирующие позиции на мировом рынке занимает фирма Univation Technologies. Она является совместным детищем компаний Exxon Mobil и Dow/Union Carbide, которые являются признанными мировыми лидерами по производству полиолефинов.
Вторичная переработка
Многократная переработка ПЭНД изменяет вязкостные свойства на уровне 5–10%, а прочностные характеристики понижаются на 10–20%. Применение вторичной переработки полиэтиленов существенно не влияет на прочностные и вязкостные свойства ПЭНД. Свойства вязкости можно легко скорректировать изменением температурного режима при литье.
На данный момент большие денежные средства вкладываются в улучшение качественных характеристик ПЭНД. Именно в этом полиолефине видят будущее многие современные производители.
greenologia.ru
Полиэтилен высокого давления
Полиэтилен высокого давления (ПВД, ПЭВД)
ГОСТ 16337-77
Полиэтилен – наиболее широко использующийся полимер. Технология переработки полиэтилена сравнительно проста, он перерабатывается всеми способами переработки пластмасс. Для переработки полиэтилена не требуется применения узкоспециализированного оборудования, как например, для переработки ПВХ. Современной промышленностью выпускаются сотни марок красителей и концентратов пигментов для окрашивания изделий из полиэтилена (которые подходят также для других типов полиолефинов).
При использовании экструзии получают полиэтиленовые кабели, листовой полиэтилен для упаковки и строительства, а также самые разнообразные полиэтиленовые пленки для нужд всех отраслей промышленности. Применяя литье под давлением и термо-вакуумное формование для изготовления изделий, получают разнообразные упаковочные материалы из полиэтилена. Упаковка из полиэтилена – бурно развивающийся сегмент сегодняшнего рынка пластиковых изделий. Кроме того, достаточно крупными потребителями полиэтилена в России являются компании производящие товары бытового назначения, канцтовары, игрушки. Полиэтилен перерабатывается также экструзионно-выдувным и ротационным способом для получения разного рода емкостей, сосудов и тары.
Свойства полиэтилена высокого давления
Полиэтилен – это термопластичный полимер плотностью 910-970 кг/м3 и температурой размягчения 110-130оС. Полиэтилен выпускается разными методами и различается по плотности, молекулярной массе и степени кристалличности. Существует целый ряд марок полиэтилена, отличающихся по плотности, показателю текучести расплава (ПТР), наличием или отсутствием стабилизаторов. Полиэтилен обладает высокой водостойкостью, хорошими диэлектрическими свойствами. Полиэтилен становится хрупким только при to = (-70)oC, поэтому изделия из этого материала можно эксплуатировать в суровых климатических условиях.
Применение полиэтилена высокого давления
ПВД (ПЭВД) – полиэтилен высокого давления (низкой плотности). ПВД – легкий, прочный, эластичный материал с низкой газо-, паропроницаемостью. Предел его прочности – 2,45 МПа. Изделия из ПВД могут эксплуатироваться при температуре до 60оС. Применение ПВД – производство всех видов пленок, гибкой упаковки.
Переработка полиэтилена высокого давления:
Полиэтилен высокой плотности Низкого Давления (ПНД)
ПНД – Полиэтилен высокой плотности Низкого Давления применяется для производства различных ёмкостей, труб гофрированных, водопроводных, канализационных, газовых, пакетов, сумок, вкладышей, бутылок, ящиков и т.д.
Полиэтиленом низкого давления (ПНД) или высокой плотности (HDPE) называют полиэтилен, получаемый при низком давлении. Существуют три основных способа получения полиэтилена низкого давления: суспензионная реакция, реакция в растворе и осуществление полимеризации в газовой фазе. Суспензионный полиэтилен выпускают без добавок и в виде композиций на их основе с красителями и стабилизаторами. Газофазный полиэтилен выпускают в виде композиций со стабилизаторами.
studfiles.net
© 2005-2018, Национальный Экспертный Совет по Качеству.
