Поліетилен низького тиску - характеристики і способи виробництва
Поліетилен високого та низького тиску є дуже поширеним синтетичним сировиною для виробництва різних виробів. Цей матеріал володіє величезним запасом міцності на розрив, що і зумовлює основну сферу його застосування. Він використовується для виготовлення різних пакувальних плівок, входить до складу полімерних труб для водопроводів і газопроводів, служить в якості ізоляційного шару в деяких видах електричного і оптоволоконного кабелю, застосовується в теплоізоляційних цілях.
Виробництво поліетилену обходиться досить дешево, тому він і отримав настільки широке поширення. Але останнім часом його виробництво скорочується завдяки зусиллям борців за екологію. Справа в тому, що вироби з поліетилену не розкладаються під впливом природних факторів і відходи завдають істотної шкоди навколишньому середовищу. Розвинені країни вже перейшли на виготовлення упаковок і пакетів з екологічно чистих матеріалів. В майбутньому ця тенденція торкнеться весь світ, так що за поліетиленом залишиться тільки промислова сфера, а побутову сторону життя візьмуть на себе інші матеріали.
Поліетилен низького тиску (ПНД) - це жорсткий полімерний продукт високої щільності. Він має високий ступінь пов'язаності між молекулами структурної сітки, що підвищує його зносостійкість. Через високої щільності молекулярної сітки цей матеріал менш прозорий, ніж поліетилен високого тиску. Використовується ПНД в основному в промислових цілях, так як він має підвищену стійкість до хімічних мастил і іншим технічних рідин. Його застосовують для виготовлення різних технологічних ємностей. Лише незначний відсоток йде на задоволення побутових потреб населення.
Технології виробництва ПНД
Існує три технології виготовлення даного матеріалу. Перша називається «суспензійна полімеризація». Цей метод має на увазі полімеризацію заздалегідь підготовлених гранул. Весь процес відбувається в спеціальному розчині - суспензії. Для стійкості матеріалу використовуються хімічні стабілізатори, якими можуть виступати полімерні спирти, оксиди легких металів, неагресивні кислоти і деякі види глини. Протікає процес при постійному перемішуванні складу, завдяки чому полімеризація відбувається в кожному мономере, що забезпечує максимально стійке злиття елементів. Така технологія дозволяє отримувати максимально однорідний за будовою продукт, який не буде містити вад або слабких зон. Недоліком методу є потрапляння залишків стабілізатора в структуру кінцевого продукту.
Розчинна полімеризація протікає під дією температури 60-130 градусів за допомогою каталізатора. Одержуваний поліетилен низького тиску має однорідну будову, високу ступінь гнучкості, добре відновлює структуру після незначних деформацій, більш стійкий до стирання. З мінусів варто відзначити складність підбору каталізатора, так як багато хімічні елементи під впливом температури починають брати участь в хімічній реакції, що є неприпустимим з огляду на впливу подібного процесу на кінцевий результат.
Газофазних полімеризація в наші дні збереглася на одиницях заводів. Вона практично не застосовується через невисоку якість одержуваної продукції. Основа методу полягає у використанні газового середовища для полімеризаціїмономерів. Процес з'єднання протікає завдяки впливу дифузії. Цей процес має на увазі вільне переміщення і зіткнення молекул, тому фінальний продукт має не зовсім однорідну структуру і деякі ділянки можуть бути набагато менш стійкі до зносу.
Виробництво поліетилену, як видно з наведених методів, засноване на застосуванні законів хімії. Воно пов'язане з постійним використанням реакцій між різними елементами. В ході протікання реакцій виділяється велика кількість побічних продуктів, які є відходами виробництва. Більшість відходів є шкідливими для екології, тому вимагають правильного зберігання і утилізації. Не варто нехтувати цими процедурами, так як вони врегульовані законодавчими актами та порушення потягне за собою серйозні наслідки.
Також на багатьох заводах налагоджено виробництво вторинного поліетилену. В якості сировини використовуються відслужили свій термін матеріали. Цей метод привабливий з кількох точок зору. З економічного боку він вимагає менших витрат на виробництво, так як йде фактично не виробництво нового матеріалу, а повернення до життя вже готового елемента. А з точки зору екології, вторинну сировину, яке йде на переробку, не забруднює природу і не вимагає великих площ для зберігання після закінчення експлуатаційного періоду.
вимоги ГОСТ
Поліетилен високої щільності має лінійну будову молекулярної кристалічної сітки. Продукція високої якості не містить розгалужень, які призводять до неоднорідності структури матеріалу. Неоднорідне будова тягне за собою негативні наслідки в вигляді не однаковою міцності вироби на будь-якій ділянці. Тому необхідно ретельно дотримуватися вимог технологічного процесу виробництва і використовувати тільки сировину високої якості. З основних властивостей поліетилену низького тиску також варто виділити високу ступінь зв'язку між молекулами в кристалічній решітці і розчинність в ароматичних вуглеводнях тільки під впливом температури понад 120 градусів за Цельсієм. Щільність поліетилену низького тиску повинна відповідати ГОСТу, інакше матеріал буде непридатний для використання в цільовій галузі. Це є найважливішим параметром, який і визначає приналежність поліетилену до тієї чи іншої групи.
Широка сфера застосування поліетилену обумовлена його відмінними характеристиками
Марки поліетилену вельми різноманітні. Матеріали відрізняються своїм призначенням і способом виробництва. У їх структуру можуть бути введені різні добавки, що змінюють базові властивості до необхідного для певних цілей значення. Деякі фірми практикують виготовлення матеріалів за спеціальним замовленням з унікальними властивостями. Але такий вид виробництва використовується вкрай рідко через його дорожнечу. Вироби з поліетилену відрізняються високою якістю і довговічністю. Несприйнятливість до руйнуючих природних факторів і здатність протистояти багатьом видам агресивних хімічних елементів значно розширює сферу можливого використання готової продукції.
Поліетилен є матеріалом для виготовлення різних виробів. Тому його закуповують в основному інші заводи, що займаються виробництвом продукції з синтетичної сировини. У продаж найчастіше надходить листової поліетилен низького тиску. Подібний вид розфасовки дуже зручний для клієнтів. Він дозволяє відмотувати необхідну кількість плівки і виробляти з неї всілякі маніпуляції. До того ж рулон дає можливість зберігати велику кількість продукції в компактному вигляді, що також має позитивне значення для транспортування.
Одним з найважливіших моментів в промисловому масштабі є виробництво труб з поліетилену. Ці вироби приходять на зміну металевим трубопроводам. Вони набагато довговічніші, їм не потрібно захисне покриття, і вони мають меншу вагу. Використовуються такі труби як безпосередньо в будинках, так і при прокладанні надземних і підземних комунікацій. Зварювання проводиться за допомогою електричного нагрівання кінців з'єднувальних предметів. Під впливом температури матеріал переходить в в'язкий стан, яке дозволяє легко поєднати два елементи. Для цього їх щільно притискають один до одного і тримають деякий час до повного охолодження. Потім за допомогою спеціального інструменту видаляють зайві деталі, а поліетиленові вироби залишаються надійно скріпленими між собою.
Властивості поліетилену низького тиску багато в чому схожі з властивостями поліпропілену, проте поліетилен відрізняється більш високою щільністю і морозостійкістю. Найчастіше в процесі виробництва виробів використовується листової ПНД, як показала практика, подібний вид розфасовки матеріалу дуже зручний.
Свою назву поліетилен високого тиску отримав від способу виробництва, в процесі якого вихідний матеріал як раз піддається обробці високим тиском. Найбільш поширеними на сьогоднішній день установками для полімеразаціі етилену вважаються.
Технічна і будівельна ізоляція зі спіненого поліетилену останнім часом стала надзвичайно популярною. Справа в тому, що завдяки унікальним фізико-хімічним властивості і високу довговічність, цей матеріал перевершує традиційні теплоізоляційні.
