O PE plastu

PE polyethylen

(C2H4)n

Polyethylen je termoplastická pryskyřice získaná polymerací ethylenu. V průmyslu jsou zahrnuty také kopolymery ethylenu s malým množstvím alfa-olefinů. Polyetylen bez zápachu, netoxický, na dotek jako vosk, s vynikajícími vlastnostmi při nízkých teplotách (minimální teplota do -100 ~ -70 °C), chemická stabilita, odolnost vůči většině acidobazické eroze (nesnášenlivost s oxidací Povaha kyseliny). Nerozpustný v běžných rozpouštědlech při pokojové teplotě, absorpce vody, výborná elektrická izolace.

PE plast

• Polyetylen s vysokou hustotou (HDPE)

& quot;High Density Polyethylene", označovaný jako"HDPE." HDPE je nepolární termoplastická pryskyřice s vysokým stupněm krystalinity. Vzhled původního HDPE byl mléčně bílý.

HDPE je termoplastický polyolefin vyrobený kopolymerací ethylenu. Ačkoli HDPE byl představen v roce 1956, plast nedosáhl úrovně zralosti. Tento všestranný materiál nadále rozvíjí svá nová použití a trhy.

Hlavní rysy

HDPE je nepolární termoplastická pryskyřice s vysokou krystalinitou. Panenský HDPE má mléčně bílý vzhled a na tenkém řezu poněkud průsvitný vzhled. PE má vynikající odolnost vůči většině životních a průmyslových chemikálií. Některé typy chemikálií mohou způsobit chemickou korozi, jako jsou korozivní oxidanty (koncentrovaná kyselina dusičná), aromatické uhlovodíky (xylen) a halogenované uhlovodíky (tetrachlormethan). Polymer je nehygroskopický a má dobrou odolnost proti vodní páře pro obalové aplikace. HDPE má dobré elektrické vlastnosti, zejména vysokou dielektrickou pevnost, díky čemuž je vhodný pro dráty a kabely. Třídy se střední až vysokou molekulovou hmotností mají vynikající odolnost proti nárazu, a to jak při okolní teplotě, tak i při nízkých teplotách -40F. Jedinečné vlastnosti HDPE jsou správnou kombinací čtyř základních proměnných:. Různé hustoty, molekulové hmotnosti, distribuce molekulových hmotností a přísady se používají k výrobě speciálních polymerů šitých na míru. Tyto proměnné se kombinují a vytvářejí třídy HDPE pro různé aplikace; nejlepší vyváženost výkonu.

Hustota

Toto je hlavní proměnná, která určuje charakteristiky HDPE, ačkoli čtyři zmíněné proměnné se skutečně vzájemně ovlivňují. Ethylen je hlavní surovinou pro výrobu polyethylenu. Několik dalších komonomerů, jako je 1-buten, 1-hexen nebo 1-okten, se také často používá ke zlepšení vlastností polymerů. U HDPE není obsah těchto několika monomerů obecně vyšší než 1 % -2 %. Přídavek komonomeru mírně snižuje krystalinitu polymeru. Tato změna se obecně měří hustotou, hustota a rychlost krystalizace byly lineární. Obecná klasifikace Spojených států podle požadavků ASTM D1248, hustota HDPE 0,940 g /. C nebo více; polyethylen střední hustoty (MDPE) rozsah hustoty 0,926 ~ 0,940 g / CC. Jiné taxonomie někdy klasifikují MDPE jako HDPE nebo LLDPE. Homopolymery mají nejvyšší hustotu, maximální tuhost, dobrou nepropustnost a nejvyšší bod tání, ale obecně mají špatnou ESCR. ESCR je schopnost PE odolávat praskání způsobenému mechanickým nebo chemickým namáháním Vyšší hustoty obecně zlepšují mechanickou pevnost, jako je pevnost v tahu, tuhost a tvrdost; tepelné vlastnosti, jako je teplota měknutí a teplota tepelné deformace; a nepropustnost, jako je propustnost vzduchu nebo propustnost vodní páry. Nižší hustota zlepšuje jeho rázovou houževnatost a E-SCR. Hustota polymeru je ovlivněna hlavně přídavkem komonomeru, ale v menší míře molekulovou hmotností. Procento s vysokou molekulovou hmotností dává mírný pokles hustoty. Například homopolymery mají různé hustoty v širším rozsahu molekulových hmotností.

Výroba a katalyzátor

Nejběžnějším způsobem výroby PE je zpracování v suspenzi nebo v plynné fázi a několik z nich se vyrábí zpracováním v roztoku. Všechny tyto procesy jsou exotermické reakce zahrnující ethylenové monomery, alfa-olefinové monomery, katalytické systémy (které mohou být více než jednou sloučeninou) a různé typy uhlovodíkových ředidel. Ke kontrole molekulové hmotnosti se používá vodík a některé katalyzátory. Suspenzní reaktory jsou typicky míchané nádrže nebo běžněji používané velké smyčkové reaktory, kde suspenze cirkuluje a míchá. Když se ethylen a komonomer (podle potřeby) dostanou do kontaktu s katalyzátorem, vytvoří se polyethylenové částice. Po odstranění ředidla se polyethylenové granule nebo granule suší a dávkují se s přísadami za účelem výroby pelet. Modernizace velkého reaktoru s dvoušnekovým extruderem produkuje PE 400 000 liber za hodinu nebo více. Vývoj nových katalyzátorů přispěl ke zlepšení výkonu nových jakostí HDPE. Dva nejběžněji používané typy katalyzátorů jsou Phillips katalyzátory na bázi oxidu chrómu a monoalkylhliníkové katalyzátory na bázi sloučenin titanu. HDPE produkovaný katalyzátory typu Philip má distribuci molekulové hmotnosti střední šířky; monoalkylhliníkový katalyzátor má úzkou distribuci molekulové hmotnosti. Katalyzátory pro výrobu úzkých polymerů MDW pomocí kompozitních reaktorů lze také použít k výrobě širokých tříd MDW. Například dva tandemové reaktory produkující produkty s výrazně odlišnou molekulovou hmotností mohou produkovat bimodální polymery molekulové hmotnosti s distribucí molekulové hmotnosti po celé šířce.

Molekulární váha

Vyšší molekulové hmotnosti mají za následek vyšší viskozitu polymeru, i když viskozita také souvisí s teplotou a smykovou rychlostí použitou pro test. Molekulová hmotnost materiálu je charakterizována měřením reologických nebo molekulových hmotností. Typy HDPE mají obecně rozsah molekulové hmotnosti 40 000 až 300 000. Hmotnostní průměr molekulové hmotnosti zhruba odpovídá rozmezí indexu toku taveniny od 100 do 0. 029/10 minut. Obecně platí, že vyšší MW (lower Melt Index MI) zvyšuje pevnost taveniny, lepší houževnatost a ESCR, ale vyšší MW umožňuje .

zpracovává se

Proces je těžší a vyžaduje vyšší tlak nebo teplotu.

Distribuce molekulové hmotnosti (MWD): WD PE se liší od úzké po širokou v závislosti na katalyzátoru a použitém procesu.

Nejčastěji používaným indexem měření MWD je index uniformity (HI), který se rovná hmotnostní průměrné molekulové hmotnosti (MW) dělené číselnou průměrnou molekulovou hmotností (Mn). Tento rozsah indexu pro všechny třídy HDPE je 4-30. Úzký MWD poskytuje nízkou deformaci a vysoký dopad během lisování. Střední až široká MWD poskytuje zpracovatelnost pro většinu procesů vytlačování. Široký MWD také zlepšuje pevnost taveniny a odolnost proti tečení.

Přísada

Antioxidanty se přidávají, aby se zabránilo degradaci polymeru během zpracování a aby se zabránilo oxidaci konečného produktu během použití. Antistatické přísady se používají v mnoha typech obalů ke snížení přilnavosti lahví nebo obalů k nečistotám a nečistotám. Specifické aplikace vyžadují speciální složení přísad, jako je použití drátů a kabelů souvisejících s inhibitory mědi. Vynikající odolnost proti povětrnostním vlivům a odolnost vůči UV záření (nebo dennímu světlu) lze přidat přidáním přísad proti UV záření. Bez přidaného anti-UV nebo sazího PE, nedoporučuje se nadále používat venku. Vysoce kvalitní pigmenty sazí poskytují vynikající odolnost vůči UV záření a lze je často používat venku, jako jsou dráty, kabely, žlaby nebo trubky.

Způsob zpracování

PE lze vyrábět pomocí široké škály různých metod zpracování. Při použití ethylenu jako hlavní suroviny, propylenu, 1-butenu a hexenu jako interpolymerů se za působení katalyzátoru provádí suspenzní polymerace nebo polymerace v plynné fázi a získaný polymer se flashuje, separuje, suší a granuluje atd. získat jednotný hotový produkt. Včetně vytlačování plechů, vytlačování fólií, vytlačování trubek nebo profilů, vyfukování, vstřikování a rotační tvarování.

PE Schéma atomové struktury

▲ vytlačování :. Typy používané pro vytlačování mají typicky index toku taveniny menší než 1 a širokou až širokou MWD. Nízký MI dosahuje vhodné pevnosti taveniny během zpracování. Třídy MWD jsou vhodnější pro vytlačování, protože mají vyšší výrobní rychlosti, nižší tlak v matrici a sníženou tendenci k lomu taveniny.

PE má mnoho aplikací pro vytlačování, jako jsou dráty, kabely, hadice, trubky a profily. Aplikace potrubí sahají od žlutých trubek malého průřezu pro zemní plyn až po silnostěnné černé trubky pro trubky o průměru 48 palců pro průmyslové a městské aplikace. Velkoprůměrové trubky s dutými stěnami se používají jako náhrada betonových drenážních trubek a jiných kanalizačních potrubí, aby rychle rostly.

Plech a tvarování za tepla: Tepelně tvarované výstelky pro mnoho velkých piknikových útesů jsou vyrobeny z PE pro pevnost, nízkou hmotnost a odolnost. Mezi další výrobky z plechů a za tepla patří blatníky, obložení nádrží, koše na pánve Přepravní boxy a plechovky. Velké množství rychle rostoucích fólií je mulčování nebo dno rybníků, které je založeno na MDPE pro svou houževnatost, chemickou odolnost a nepropustnost.

▲ vyfukování: HDPE1 / 3 prodávaný ve Spojených státech pro účely vyfukování. Ty sahají od lahví naplněných bělidlem, motorovým olejem, čisticími prostředky, mlékem a destilovanou vodou až po velké chladničky, palivové nádrže a kartuše do automobilů. Vlastnosti jako pevnost taveniny, ES-CR a houževnatost jsou podobné těm, které se používají pro aplikace plechů a tvarování za tepla, takže lze použít podobné jakosti.

Vstřikování a vyfukování se často používá k výrobě menších nádob (méně než 16 uncí). Výhodou tohoto procesu pro balení léčiv, šamponů a kosmetiky je to, že láhev je automaticky zbavena otřepů bez obvyklého vyfukování tohoto kroku po úpravě. Ačkoli se pro zlepšení kvality povrchu používají některé úzké třídy MWD, běžně se používají široké až široké třídy MWD.

▲ Vstřikování: Existuje nespočet aplikací HDPE, od opakovaně použitelných tenkostěnných nápojových kelímků až po 5-GSL plechovky, které spotřebují 1/5 domácí produkce HDPE vstřikovacího stupně obecného indexu toku taveniny 5 až 10 s houževnatostí. Třídy s nízkou tekutostí a třídy s vyšší tekutostí pro zpracovatelnost zahrnují tenkostěnné komodity pro denní potřeby a balení potravin; tvrdé, trvanlivé plechovky od potravin a barev; vysoká odolnost vůči popraskání vlivem prostředí, jako jsou malé palivové nádrže motoru a odpadkový koš 90 - Gal'

▲ Rotační lisování: Materiály, které jsou obráběny touto metodou, jsou obecně rozdrceny na práškový materiál, který se taví a teče v tepelném cyklu. Používají se dva typy PE. Typy MDPE / HDPE pro všeobecné použití a zesíťovatelné General Purpose Typy MDPE / HDPE se obvykle pohybují v hustotě od 0,935 do 0,945 g / cm3 s úzkou MWD, aby poskytovaly vysoký náraz a minimální deformaci produktů s indexem toku taveniny typicky v rozmezí 3-8. Vyšší jakosti MI nejsou obecně vhodné, protože nemají požadovanou odolnost vůči nárazu a praskání vlivem prostředí u rotačně lisovaných výrobků.

Vysoce výkonné rotační lisovací aplikace využívají jedinečné vlastnosti jejich chemicky zesíťovatelných jakostí. Tyto druhy jsou tekuté v první fázi lisovacího cyklu a poté zesíťují, aby vytvořily jejich vynikající odolnost vůči praskání způsobenému namáháním a houževnatost. Odolnost proti oděru a povětrnostním vlivům. Zesíťovatelný PE je jedinečně vhodný pro velké kontejnery od 500 galonů chemických skladovacích nádrží do 20 000 galonů zemědělských skladovacích nádrží.

▲ Fólie: Zpracování PE fólie se obecně používá pro běžné zpracování vyfukované fólie nebo extruzní zpracování většiny PE pro fólii, k dispozici je obecný PE s nízkou hustotou (LDPE) nebo lineární PE s nízkou hustotou (LLDPE). Obecně se používá kvalita fólie HDPE pro vynikající Pružnost a vynikající nepropustnost místa. Například HDPE fólie se běžně používá v taškách, taškách s potravinami a balení potravin.

Výkon produktu

Polyethylen s vysokou hustotou je netoxický, bílé částice bez chuti a zápachu, bod tání je asi 130 ℃, relativní hustota 0,941 ~ 0,960. Má dobrou tepelnou odolnost a odolnost proti chladu, chemickou stabilitu, ale má také vysokou tuhost a houževnatost, dobrou mechanickou pevnost. Lepší jsou také dielektrické vlastnosti, odolnost proti popraskání v prostředí.

Balení a skladování

Sklad by měl být daleko od ohně, tepelná izolace, sklad by měl být udržován v suchu, čistotě, bez příměsí jakýchkoliv nečistot, bez slunce, deště. Přeprava by měla být skladována v čistých, suchých, krytých kabinách nebo kabinách bez ostrých předmětů, jako jsou hřebíky. Nehořlavé aromatické uhlovodíky, halogenované uhlovodíky a další organická rozpouštědla smíšený provoz.

recyklovat a znovu použít

HDPE je nejrychleji rostoucí část trhu recyklace plastů. To je způsobeno především jeho snadností opětovného zpracování, minimální degradací a jeho rozsáhlému použití v balicích aplikacích. Hlavní recyklací je použití 25 % recyklovaného materiálu, jako je spotřební materiál (PCR), s původním HDPE pro přepracování na výrobu lahví, které nepřijdou do styku s potravinami.

Polyethylen s nízkou hustotou (LDPE)

Plastový materiál, který je vhodný pro různé tvářecí procesy při tepelném tváření. Zpracovatelnost tváření, jako je vstřikování, vytlačování, vyfukování, rotační tváření, povlakování, technologie pěny, tepelné tváření, svařování horkým vzduchem, tepelné svařování.

Hlavní účel

LDPE je pro fóliové výrobky, vhodné pro fólie, obalové fólie, materiály pro izolaci kabelů, vstřikování a pěnové výrobky.

Jako je zemědělská fólie, mulčovací fólie, plastové fólie, fólie na skleníky na zeleninu; balicí fólie, jako jsou cukrovinky, zelenina, obaly mražených potravin; foukaná fólie na balení tekutin (mléko, sójová omáčka, džus, tofu, sójové mléko) Sáčky, smršťovací balící fólie, elastická fólie, podšívková fólie; Architektonické fólie, obalové fólie pro všeobecné průmyslové účely a sáčky na potraviny. LDPE se také používá ve vstřikovaných výrobcích, jako jsou malé nádoby, víčka, výrobky pro domácnost, plastové květiny, natahovací vyfukování plastových nádob. Lékařské vybavení, farmaceutické a potravinářské obalové materiály, extrudované trubky, plechy, povlaky drátů a kabelů, profily, tvarování za tepla a další výrobky; vyfukování výrobků pro duté formování, jako jsou nádoby na potraviny s mléčnými výrobky a džemem, léky, kosmetika, chemikálie Nádoby na výrobky, nádrže a další.

způsob výroby

Nízkohustotní polyethylen metodou polymerace lze rozdělit na vysokotlakou a nízkotlakou metodu. Podle typu reaktoru lze rozdělit na tankový a trubkový způsob. Ethylen jako surovina, do reaktoru, za působení iniciátoru k vysokotlaké kompresní polymerační reakci, materiál z reaktoru, po odstranění nezreagovaného ethylenu separátorem, granulace vytlačováním taveniny, sušení, smícháno Společně, odesláno do balení .

Výkon produktu

Nízkohustotní polyethylen jsou mléčně bílé perleťové částice. Netoxický, bez chuti, bez zápachu, matný povrch. Hustota 0,916 ~ 0,930 g / centimetr krychlový. Vlastnosti jsou měkčí, s dobrou roztažností, elektrickou izolací, chemickou stabilitou, zpracovatelností a odolností vůči nízkým teplotám (odolné do -70 ℃), ale mechanickou pevností, bariérou proti vlhkosti, plynovou bariérou a špatnou odolností vůči rozpouštědlům. Molekulární struktura není pravidelná, stupeň krystalinity (55 % ~ 65 %) je nízký, teplota tání krystalu (108 ~ 126 ℃) je také nízká.

Balení a skladování

Výrobek je balen v polyetylenovém přebalovacím fóliovém sáčku, který lze zabalit do polypropylenového tkaného sáčku podle požadavku uživatele' Výrobek by měl být skladován v čistém a suchém skladu, který lze přepravovat vlakem, autem a lodí. Při skladování a přepravě je třeba věnovat pozornost ochraně před ohněm, vodou, sluncem, prachem a znečištěním. Dopravní prostředky by měly být udržovány čisté a suché. Neměly by tam být žádné ostré předměty, jako jsou hřebíky,

• LLDPE

(LLDPE) je vysokotlaká nebo nízkotlaká polymerace ethylenu s malým množstvím vyšších alfa-olefinů (jako je buten-1, hexen-1, okten-1, tetramethylpenten-1 atd.) za působení hustota katalyzátoru 0,915 ~ 0,940 g/cm3. Nicméně podle ASTM D-1248-84 je rozsah hustoty 0,926 ~ 0,940 g/cm3 středně hustý polyethylen (MDPE). Nová generace LLDPE rozšiřuje svou hustotu na plastomery (0,890 až 0,915 g / cm3) a elastomery (<0,890 g="" cm3).="" společnosti="" spi="" a="" apc="" však="" pouze="" pojmenovaly="" řadu="" lldpe's="" od="" union="" carbide="" a="" dow="" chemical="" company="" pro="" jejich="" dřívější="" prodej="" plastomerů="" a="" elastomerů="" jako="" polyetylen="" s="" velmi="" nízkou="" hustotou="" (vldpe)="" a="" polyetylen="" s="" ultra="" nízkou="" hustotou="" (kromě="" elastomeru)="" uldpe.="" )="">

Molekulární struktura konvenčního LLDPE je charakteristická svou lineární páteří s malým počtem nebo žádnými dlouhými větvemi, ale s několika krátkými větvemi. Žádné větvení dlouhých řetězců činí polymery krystaličtějšími.

Obecně jsou LLDPE pryskyřice charakterizovány hustotou a indexem toku taveniny. Hustota je určena koncentrací komonomeru v polymerním řetězci. Koncentrace komonomeru určuje množství krátkých větví v polymeru. Délka větví s krátkým řetězcem závisí na typu komonomeru. Čím vyšší je koncentrace komonomeru, tím nižší je hustota pryskyřice. Kromě toho je index toku taveniny odrazem průměrné molekulové hmotnosti pryskyřice a je určen hlavně reakční teplotou (roztoková metoda) a přidáním činidla pro přenos řetězce (metoda v plynné fázi). Průměrná molekulová hmotnost nemá nic společného s distribucí molekulové hmotnosti, která je ovlivněna především typem katalyzátoru.

Industrializace LLDPE společností Union Carbide v 70. letech 20. století představovala velkou revoluci v polyetylenových katalyzátorech a technologii zpracování, což vedlo k významnému rozšíření sortimentu polyetylenových produktů. LLDPE nahradil iniciátor volných radikálů koordinačním katalyzátorem a byl modifikován nižším náklady na nízkotlakou polymeraci v plynné fázi namísto vysokotlakého vysokotlakého reaktoru, v relativně krátké době, díky svému vynikajícímu výkonu a nižší ceně, nahradil LDPE v mnoha oblastech. V současné době LLDPE proniká téměř na všechny tradiční trhy s polyetylenem, včetně fólií, výlisků, trubek a drátů a kabelů.

Produkty LLDPE netoxické, bez chuti, bez zápachu, mléčně bílé částice. Ve srovnání s LDPE má výhody vysoké pevnosti, dobré houževnatosti, silné tuhosti, tepelné odolnosti a odolnosti proti chladu. Má také dobrou odolnost vůči praskání v důsledku namáhání, pevnosti v roztržení a dalším vlastnostem a kyselinám, zásadám a organickým rozpouštědlům.