СУЩЕСТВУЮЩИЕ МАРКИ ПОЛИЭТИЛЕНА
На сегодняшний день известно множество марок полиэтилена:
ПЭНД (полиэтилен низкого давления, он же полиэтилен высокой плотности ПВП, или HDPE (High-Density Polyethylene)
ПВД (полиэтилен высокого давления)
ПЭСД (полиэтилен среднего давления)
ПЭСП (линейный полиэтилен средней плотности)
ЛПЭНП (линейный полиэтилен низкой плотности)
VLDPE (полиэтилен очень низкой плотности)
ВМПЭ (высокомолекулярный полиэтилен)
PEX (сшитый полиэтилен)
MPE (металлоценовый линейный полиэтилен низкой плотности)
СВОЙСТВА И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЭНД
Полиэтилен низкого давления (ПНД или ПЭНД) – это полимер высокой плотности, получаемый реакцией полимеризации этилена при низком давлении при использовании специальных катализаторов. 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).
- Размер гранул 2-5 мм
- Плотность: ~0,96 г/см³.
- Температура плавления: 129–135 °C.
- Температура хрупкости: -70 °C.
· Высокая жесткость и механическая прочность на растяжение и сжим.
· Отличная химическая стойкость по отношению к кислотам, щелочам, жирам и маслам.
· Диэлектрические свойства, обеспечивающие применение в электронике.
· Высокой твердостью, объясняемой высокой кристалличностью вещества,
· Практически абсолютной паровой и жидкостной непроницаемостью,
· Возможностью переработки термическими методами, легкостью сварки и склейки.
ОТЛИЧИЕ ПЭНД ОТ ДРУГИХ МАРОК ПОЛИЭТИЛЕНА
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
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.
· При ударе о твердые поверхности изделия из ПЭНД 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)
ПРЕИМУЩЕСТВА ПЭНД
Прочность. Продукция из ПЭНД отличается высокой устойчивостью к механическим повреждениям.
Высокая эластичность, гибкость, вязкость. ПЭНД способен выдерживать небольшое растяжение или сжим.
Паро- и водонепроницаемость, минимальное влагопоглощение. Полиэтилену низкого давления не страшно длительное пребывание в воде, поскольку влага и испарения не наносят данному материалу никакого ущерба. Упаковка из ПЭНД способна защитить хранимые в ней товары или продукты от воды.
Устойчивость к воздействию агрессивных соединений и микроорганизмов. Изделия из ПЭНД отличаются стойкостью к радиации, а также не боятся кислот, щелочей, продуктов нефтехимии: бензина, моторного масла, солярки и пр.
Простота эксплуатации и ремонта. Использование товаров на основе полиэтилена низкого давления не требует каких-то особых условий и специального ухода. В случае необходимости ремонт осуществляется очень легко и быстро - посредством тепловой сварки.
Низкая теплопроводность. ПЭНД способен выдерживать большой температурный диапазон: от -70 °С до +100 °С. При этом полностью сохраняет первоначальную форму и свойства.
Экологичность. 100% перерабатываемость.
Безопасность для человека
· Не токсичность. Продукция из полиэтилена низкого давления не выделяет никаких токсичных веществ и не имеет неприятного запаха. Поэтому без ограничений может использоваться в быту, торговле и пищевой промышленности.
· Низкая стоимость. Полиэтилен низкого давления имеет сравнительно небольшую себестоимость. Поскольку при его производстве тратится небольшое количество энергии и расходных материалов по-сравнению с другими видами.
· Износостойкость. Изделия из ПЭНД не боятся коррозии и воздействия агрессивных химических соединений, устойчивы к истиранию и деформации. Они способны сохранять первоначальный вид даже при долговременной эксплуатации. Даже если грянут морозы и вода в бочке из ПНД во дворе вашей дачи замерзнет, это не повлечет за собой потери её потребительских свойств
· Эстетичность. Широкий выбор дизайнерских решений. Изделиям из полиэтилена низкого давления можно придать разную форму и цвет, а также наносить различные рисунки и надписи на их поверхность
ВИДЫ ПЭНД
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.
МЕТОДЫ ПРОИЗВОДСТВА
Легкость придания любой формы в условиях нагревания дает возможность изготовления из него различной продукции, поэтому гранулы этого полиэтилена становятся сырьем для изготовления изделий методами:
· Выдувной метод – используется при производстве тары любых размеров.
Методом экструзии из ПЭНД производятся: емкости для бытовой химии, канистры, бочки и т.п., пленки – гладкие и пузырьковые, коммуникационные трубы, изоляции электрокабелей, листовые и сеточные материалы
· Литьевой метод используется в основном для отлития под давлением различные 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.)
· Пленочный. За счёт отличной текучести расплава используется для производства различной плёнки.
· Трубный – наиболее твёрдый, прочный. Имеет в своём составе специальные добавки, которые повышают термоустойчивость. Применяется в основном для производства труб.
· Метод ротора: баки, дорожные блоки, масштабные конструкции в виде игровых площадок, колодцев, эстакад.
· При вспенивании ПЭНД получают качественно новый продукт – пенополиэтилен, который применяется в теплоизоляционных строительных работах
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
Широкое применение ПЭНД в промышленности и в быту объясняется его высокими потребительскими характеристиками, сравнительной дешевизной производства, универсальностью назначения, а также химической стойкостью и нейтральностью.
Этот материал используется как на крупных промышленных предприятиях, так и на мелком производстве. Его физико-химические свойства позволяют ему иметь достаточно широкую востребованность, его можно встретить практически во всех сферах жизни. Впервые этот хорошо знакомый всем материал появился более 20 лет назад в Великобритании. В наши дни суммарный объем ежегодно производимого в мире ПЭНД достигает 40 млн тонн.
Где применяются изделия из ПЭНД
Емкости для продукции всех отраслей промышленности (химической, пищевой, аграрной, косметической, лакокрасочной, фармацевтической)
Товары для дома и быта:
· Потребительская тара (бочки, канистры, флаконы, бутылки)
· детские игрушки;
· посуда, столешницы, разделочные доски и прочий кухонный инвентарь
· изделия для ванной комнаты (мыльницы, ёмкости для бытовой химии и т.д.);
· бытовая гигиена (детские аксессуары, мусорные пакеты и емкости, и проч.)
Упаковочный материал (плёнка, пакеты и т.д.).
Большинство коммуникационных систем (водопровод, канализация и т.д.) используют трубы, которые производят из полиэтилена низкого давления. И это неудивительно, ведь данный материал удовлетворяет всем требованиям, применяемым к ним. Труба под раковиной – тоже изготавливается из ПЭНД, что лишний раз подтверждает универсальность применения. Прочность и долговечность материала позволяет сохранять коммуникационные системы в пригодном состоянии на протяжении длительного времени.
В автомобильной промышленности - при производстве бензобаков, подкрылок и еще около 400 комплектующих.
В химической промышленности – при отделке вентиляционных шахт и гальванических емкостей
В коммунальном хозяйстве – при изготовлении труб для систем водоснабжения, канализации, газовых систем, емкостей для хранения, и т. д.
Приборы и детали из этого полимера используются и в космической отрасли.
Это далеко не полный перечень всех сфер использования ПЭНД. А объясняется такой поистине глобальный характер распространения ПЭНД его многочисленными преимуществами.
В материале использованы источники: