ПОЛІЕТИЛЕН - термопластичний полімер, який є продуктом полімеризації етилену і представляє собою напівпрозорий, хімічно інертний, малопластічний матеріал з високими електроізоляційними властивостями
[-CH2-CH2-] n.
Поліетилен - полімер, що отримується полімеризацією етилену:
nCH2 = CH2 (-CH2-CH2) n
Радикальну полімеризацію етилену проводять при високому тиску (120-150МПа) і при 300-350 С. В якості ініціатора радикальної реакції використовують кисень. Таким способом одержують поліетилен високого тиску (ПЕНП) або у вітчизняній номенклатурі (ПЕВТ) зі ступенем полімеризації приблизно 50000. Отриманий полімер має розгалужену структуру і низьку щільність. Щільність 910-935 кг / м3. Випускають стабілізованою і у вигляді гранул.
Якщо полімеризація провидится шляхом пропускання етилену через інертний розчинник, що містить суспензію каталізатора - TiCl4 і Al (C2 H5) 3. то процес протікає при температурі 60 С і під тиском порядку 500кПа. У цих умовах отримують поліетилен строго лінійної структури зі ступенем полімеризації до 300 000. Отриманий полімер поліетилен низького тиску (ПЕВП) або вітчизняна номенклатура (ПЕНД) має велику щільність, великою прозорістю і розтяжністю.
Поліетилен - прозорий матеріал, має високу хімічну. Він термопластичних (температура розм'якшення 100-130 С), погано проводить тепло.
В даний час, крім вже стали традиційними ПЕНП і ПЕВП, виробляються надвисокомолекулярний поліетилен (СВМПЕ), лінійний поліетилен низької щільності (ЛПЕНЩ), високомолекулярний поліетилен високої щільності (ВМПЕВП), сополімери етилену з вінілацетату (СЕВА), з пропиленом (СЕП) і ряд інших марок.
Застосування поліетилену вельми широко - від труб діаметром до 1500мм до мікронних капілярів, плівок товщиною від 3-5мкм до 200-500мкм і шириною полотна до 40м.На основі поліетилену отримують волокна з модулем пружності до 250 ГПа.
Основні властивості ПОЛІЕТИЛЕНУ
При позначенні базових марок ПЕВТ (ПЕНП) перша цифра вказує на спосіб виробництва (1-високий тиск при полімеризації). Дві наступні цифри позначають метод виробництва базової марки. При використанні автоклавного методу порядкові номери від 1 до 49, при методі з використанням трубчастого реактора - від 50 до 99. Четверта цифра вказує на спосіб усереднення полімеру: холодним змішуванням - 0, в розплаві - 1. П'ята цифра позначає групу щільності ПЕВТ:
1 -900-909 кг / м3 4 -922-926 кг / м3
2 -910-916 кг / м3 5 -927-930 кг / м3
3 -917-921 кг / м3 6 -931-939 кг / м3
Цифри, розташовані після тире, вказують на значення показника плинності розплаву (ПТР), збільшене в 10 раз. Наприклад, позначення 10703-020 показує, що це базова марка ПЕВТ (1), отримана автоклавним синтезом (07), усереднена холодним змішанням гранул (0) і з щільністю третьої групи (3). ПТР цієї марки становить 2 г / 10 хв.
Композиції на основі базових марок позначається інакше. Перші три цифри показують базову марку (без її розшифровки), а цифри після тире - номер рецептури добавки. Наприклад, 153-171 - композиція, приготована на основі базової марки 153, тобто ПЕВТ (1), синтез в трубчастому реакторі (53), номер рецептури добавки 171 (самозагасаюча, стійка до термофотоокіслітельному старіння).
ПЕНД (ПЕВП) отримують з використанням каталізаторів Циглера-Натта при порівняно низькому тиску (0,3-4,0 МПа), суспензійним, а також газофазним методом при середньому тиску. Останнє є підставою для позначення цього продукту «ПЕСД», що носить певну плутанину в вітчизняну номенклатуру. Температура плавлення 125-132 С, молекулярна маса = 70-350 тис. Щільність 945-975 кг / м3. Випускається стабілізованою у вигляді гранул або зернистого порошку.
Механічна стійкість поліетиленів до кислот і розчинників:
Теплофізичні властивості поліетиленів:
Теплопровідність, λ, Вт / (м * К)
Температуропроводності, a * 10 7. м 2 / с
Діелектрична проникність поліетиленів:
Показники пожежонебезпеки поліетиленів:
(Тв-температура займання, ТСВ-температурасамозаймання)
Особливості горіння поліетиленів:
ПЕНД, ПЕВТ - горить в полум'ї при видаленні
Забарвлення полум'я - блакитне, яркосветящееся з жовтою верхівкою, середина полум'я блакитна.
Характер горіння - невелике кількості кіптяви, без утворення сажі, розплав капає, краплі горять.
Запах - палаючого парафіну (погаслою свічки)
Основні підприємства-виробники поліетилену в Росії і СНД
Поліетилен високого тиску (поліетилен низької щільності)
Ангарський завод полімерів (Ангарськ)
Томський нафтохімічний завод (Томськ)
Завод композиційних матеріалів (Томськ)
Завод Севіля (Казань)
Полімер (Новополоцьк, Білорусь)
Поліетилен низького і середнього тиску (поліетилен високої щільності)
Короткий опис, методи переробки, основне призначення, якісна оцінка властивостей поліетилену і специфічні особливості
Поліетилен високого тиску ПЕВТ (низької щільності) наступних марок:
15303-003, 15602-008, 15902-020, 16802-070 *, 17602-006, 17702-010, 17802-015, 18002-030, 18102-035 *, 18202-055, 18302-120 *
Нейтральний матеріал кристалической структури з низьким водопоглинанням, стабільний у вологому середовищі, невисокі показники міцності, значітіельное подовження при розтягуванні, еластичний матеріал, стійкий до розтріскування, хороші діелектричні показники. Хімічно стійкий до агресивним середи і органічних розчинників за винятком бензину, бензолу, хлороформу і чотирихлористого вуглецю, нетоксичний
Методи переробки: Лиття під тиском. Відцентрове лиття. Екструзія. Раздувкой. Пневматична, вакуумне формування. Штампування. Механічна обробка різанням, свердлінням, фрезеруванням і т.д. Зварювання при розплавленні гарячим повітрям. Пресування. Вихровий і інші види напилення
Основне призначення: Заглушки, пробки, вироби із, ємності, електроізоляційні матеріали захисні антикорозійні і декоративні покриття
Поліетилен низького тиску ПЕНД (високої щільності) наступних марок.
Методи переробки: Лиття під тиском. Відцентрове лиття. Екструзія. Раздувкой. Пневматична, вакуумне формування. Штампування. Механічна обробка різанням, свердлінням, фрезеруванням і т.д. Зварювання при розплавленні гарячим повітрям. Пресування. Вихровий і інші види напилення
Основне призначення: Деталі машин, корпусні деталі, приладобудування, труби, фітинги, ємності, електроізоляційні матеріали, плівки, покриття