Polietilenă Cu Greutate Moleculară Ridicată: Polietilenă Cu Greutate Moleculară Foarte Ridicată, UHRPE PE-1000 De înaltă Densitate și Greutate Moleculară Foarte Ridicată

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 05:56

Polietilena cu greutate moleculară mare (PE-500) se numește polimer plastic. Are o serie de proprietăți fizice și chimice unice, ceea ce îl face adecvat pentru utilizare în condiții extreme. În acest articol, vom lua în considerare totul despre polietilena cu greutate moleculară mare.

Ce este?

Acest material aparține unuia dintre tipurile de etilenă polimerizată din plastic. Caracteristica sa este legăturile moleculare liniare alungite orientate în aceeași direcție. Astfel de circuite se disting printr-o mai bună percepție și transfer de sarcini.

În aparență, polietilena cu greutate moleculară mare seamănă cu plasticul . Este solid, inodor și nu conține substanțe toxice. Materialul este produs prin sinteza catalizatorilor de etilenă și metalocen în instalațiile de joasă presiune. În etapa de producție, o culoare este adăugată materiilor prime pentru a da culoarea etilenei polimerizate.

Producătorii produc, de asemenea, un polimer cu greutate moleculară foarte ridicată (greutate moleculară foarte ridicată) cu o greutate moleculară mai mare de 10.000.000 de unități. (PE-1000) . În ceea ce privește caracteristicile de rezistență, este de câteva ori superioară unor grade de oțel carbon și oțel inoxidabil.

Avantaje și dezavantaje

Materialul are o serie de avantaje semnificative. Principalele avantaje sunt următoarele:

• rezistență excelentă la uzură și abraziune mecanică; polimerul de înaltă densitate are rezistență mare la impact;
• rezistență la fisuri, așchii și alte tipuri de deformare;
• rezistența la fluctuațiile de temperatură, datorită căreia materialul este permis să funcționeze atât la indicatori de temperatură excesiv de ridicați, cât și la cei minimi;
• rezistență la umiditate și substanțe agresive (cu excepția oxidanților); această caracteristică se realizează datorită absenței în material a amidelor, esterilor sau grupărilor hidroxil, care sunt sensibile la substanțe chimic agresive;
• rezistența la radiații solare;
• proprietăți igienice ridicate - materialul nu este susceptibil la atacurile microorganismelor patogene; ciuperca și mucegaiul nu se formează pe ea;
• bună capacitate de izolare electrică și dielectrică;
• Polietilena PE-500 are o sudabilitate excelentă;
• rezistența la radiații.

Dezavantajele materialului includ punctul său de topire scăzut (nu mai mult de + 150 ° C), motiv pentru care se recomandă operarea polimerului la o temperatură care nu depășește +100 grade.

Polietilena cu greutate moleculară mare este relativ nouă . Este produs de 2 întreprinderi interne (Tomskneftekhim și Kazanorgsintez). Tehnologia de fabricație este complexă și costisitoare, ceea ce afectează costul produsului finit.

Proprietățile și caracteristicile materialului

Polietilena de înaltă rezistență are lanțuri moleculare lungi, care sunt aproape paralele între ele. Această caracteristică structurală oferă indicatori de rezistență ridicată. Cu toate acestea, legături slabe apar între unele molecule, motiv pentru care materialul nu poate fi numit rezistent la căldură. Temperaturile sale de lucru sunt de până la + 100 ° С. Cu o creștere a indicatorilor de temperatură la +140 grade, polimerul se topește și se transformă într-o masă vâscoasă.

Polimerul PE-1000 are următoarele caracteristici tehnice:

• absorbția apei - 0,01-0,05%;
• greutate specifică - 0, 93-0, 94 g / cm³;
• modul de flexie - nu mai mult de 1 GPa;
• coeficient de frecare - aproximativ 0, 1;
• coeficientul de rezistență la impact - 160-170 kJ / m²;
• alungirea îndoirii - 8-10%;
• rezistență la suprafață - 1014 ohmi.

Materialul este clasificat ca fiind normal inflamabil. În timpul funcționării, nu emite substanțe nocive în mediu.

Metode de procesare

Polietilena cu greutate moleculară mare este fabricată conform standardelor corespunzătoare GOST 16338-85. Producția utilizează metoda de sinteză a etilenei sub influența catalizatorilor metaloceni. În prezent, există mai multe metode cunoscute de procesare a polimerilor.

Sinterizare și presare la cald

Datorită acestor metode, se obțin polietilenă, plăci și cilindri monolitici de format mare. În procesul de prelucrare ulterioară, benzi planificate și diverse mecanisme pentru echipamente sunt obținute de la acestea. Tehnologia de producție implică presarea la rece a pulberii de polimer în semifabricate și sinterizarea lor ulterioară la o temperatură de +200 grade . Ca urmare a tratamentului termic, se obțin semifabricate - monoliti, plăci și blocuri.

Extrudare cu piston

Procesul de producție constă în topirea materiei prime la temperaturi ridicate până la o masă cauciucată omogenă. Din acesta, se utilizează unități speciale cu duze, tije, țevi sau benzi de diferite lungimi.

Filarea gelului

Tehnologia de fabricație include mai multe etape: dizolvarea materiei prime în ulei de parafină și forțarea masei rezultate prin găuri subțiri în apă. Ca rezultat, se obțin fire care sunt ulterior arse în echipamentele cuptorului cu extragerea simultană a fibrelor și îndepărtarea substanțelor solvent. Când este procesată prin filare pe gel, se obține o fibră super-puternică.

Ultima metodă de procesare este mai populară.

Aplicații

Datorită proprietăților sale unice, polietilena cu greutate moleculară mare este utilizată în diverse domenii. Este adesea folosit ca analog, înlocuind diverse metale neferoase, oțeluri cu aliaj înalt și alte materiale.

În medicină

Polimerul ultra-puternic a fost utilizat pentru fabricarea implanturilor din 1962. Astăzi, se folosește la realizarea de proteze pentru articulațiile șoldului în chirurgie și implanturi dentare în stomatologie. Materialul este utilizat pentru a crea diverse produse ortopedice.

În industria chimică, alimentară și ușoară

Materialul este utilizat pentru fabricarea de echipamente și componente pentru producția de alimente, recipiente pentru depozitarea și transportul substanțelor chimic agresive, sticle pentru produse cosmetice, butoaie, rezervoare.

În industria militară

Fibrele puternice de polimer sunt utilizate pentru fabricarea echipamentelor individuale de protecție pentru personalul de securitate. În special, din ele se confecționează veste antiglonț și căști. Armura rezultată este ușoară, dar în același timp protejează fiabil împotriva rănilor cu glonț . Și, de asemenea, cu ajutorul acestui polimer, echipamentele speciale sunt blindate.

În ingineria mecanică

Polietilena de înaltă rezistență este utilizată pentru fabricarea pieselor de schimb care funcționează în medii hidraulice sau de ulei. Este folosit pentru a produce rulmenți, bucșe, bucșe, roți dințate - piese supuse unui grad ridicat de abraziune mecanică. Piesele de schimb pentru instalațiile pneumatice cu presiune de lucru crescută sunt realizate din polimer PE-1000 pentru sarcini grele.

Articole și echipamente sportive

Materialul este utilizat la fabricarea de costume de garduri, uniforme de alpinism, schiuri, snowboard-uri.

Numeroase bunuri de larg consum sunt fabricate din polimer de înaltă rezistență . Acestea includ produse pentru floricultură și mobilier de baie, articole de uz casnic și unelte de grădină. Este folosit pentru producerea de mobilier, jucării pentru copii, toalete mobile și echipamente pentru amenajarea locurilor de joacă pentru copii.