Viss par augstas molekulmasas polietilēnu

Augstas molekulmasas polietilēns (PE-500) ir plastmasas polimērs. Tam piemīt vairākas unikālas fizikālās un ķīmiskās īpašības, kuru dēļ to var izmantot ekstremālos apstākļos. Šajā rakstā mēs apsvērsim visu par augstas molekulmasas polietilēnu.

Šis materiāls pieder vienam no plastmasas polimerizētā etilēna veidiem. Tās iezīme ir iegarenas lineāras molekulārās saites, kas orientētas vienā virzienā. Šādas shēmas izceļas ar labāku slodžu uztveri un pārnešanu.

Pēc izskata augstas molekulmasas polietilēns atgādina plastmasu. Tas ir ciets, bez smaržas un nesatur toksiskas vielas. Materiālu ražo etilēna un metallocēna katalizatoru sintēzes rezultātā zema spiediena iekārtās. Ražošanas stadijā izejvielām pievieno krāsu, lai iegūtu polimerizētajam etilēnam krāsu.

Ražotāji ražo arī īpaši augstas molekulmasas (īpaši augstas molekulmasas) polimēru, kura molekulmasa ir lielāka par 10 000 000 vienībām. (PE-1000). Stiprības raksturlielumu ziņā tas ir vairākas reizes pārāks par dažām oglekļa un nerūsējošā tērauda kategorijām.

Materiālam ir vairākas būtiskas priekšrocības. Galvenās priekšrocības ir šādas:

• lieliska izturība pret nodilumu un mehānisko nodilumu; augsta blīvuma polimēram ir augsta triecienizturība;
• izturība pret plaisām, šķembām un cita veida deformācijām;
• izturība pret temperatūras svārstībām, kuru dēļ materiālam ir atļauts darboties gan pie pārmērīgi augstiem, gan pie minimāliem temperatūras indikatoriem;
• izturība pret mitrumu un agresīvām vielām (izņemot oksidētājus); šī īpašība tiek panākta, jo materiālā nav amīdu, esteru vai hidroksilgrupu, kas ir jutīgas pret ķīmiski agresīvām vielām;
• izturība pret saules starojumu;
• augstas higiēniskās īpašības - materiāls nav uzņēmīgs pret patogēno mikroorganismu uzbrukumiem; uz tā neveidojas sēne un pelējums;
• laba elektriskās izolācijas un dielektriskā spēja;
• PE-500 polietilēnam ir lieliska metināmība;
• starojuma pretestība.

Augstas molekulmasas polietilēns ir salīdzinoši jauns. To ražo 2 vietējie uzņēmumi (Tomskneftekhim un Kazanorgsintez). Ražošanas tehnoloģija ir sarežģīta un dārga, kas ietekmē gatavā produkta izmaksas.

Augstas stiprības polietilēnam ir garas molekulārās ķēdes, kas ir gandrīz paralēlas viena otrai. Šī konstrukcijas iezīme nodrošina augstas stiprības rādītājus. Tomēr starp dažām molekulām rodas vājas saites, tāpēc materiālu nevar saukt par karstumizturīgu. Tā darba temperatūra ir līdz + 100 ° С. Palielinoties temperatūras indikatoriem līdz +140 grādiem, polimērs kūst un pārvēršas viskozā masā.

Polimēram PE-1000 ir šādi tehniskie parametri:

• ūdens uzsūkšanās - 0,01-0,05%;
• īpatnējais svars - 0,93-0,94 g / cm³;
• lieces modulis - ne vairāk kā 1 GPa;
• berzes koeficients ir aptuveni 0,1;
• triecienizturības koeficients - 160-170 kJ / m²;
• lieces pagarinājums - 8-10%;
• virsmas pretestība - 1014 omi.

Augstas molekulmasas polietilēns tiek ražots saskaņā ar standartiem, kas atbilst GOST 16338-85. Ražošanā tiek izmantota etilēna sintēzes metode metallocēna katalizatoru ietekmē. Šobrīd ir zināmas vairākas polimēru apstrādes metodes.

Pateicoties šīm metodēm, tiek iegūts lielformāta monolīts polietilēns, plāksnes un cilindri. Turpmākās apstrādes procesā no tām tiek iegūtas ēvelētas sloksnes un dažādi mehānismi iekārtām. Ražošanas tehnoloģija paredz polimēra pulvera auksto presēšanu sagatavēs un to sekojošo saķepināšanu +200 grādu temperatūrā. Termiskās apstrādes rezultātā tiek iegūti pusfabrikāti - monolīti, plāksnes un bloki.

Ražošanas process sastāv no izejvielu kausēšanas augstā temperatūrā līdz viendabīgai gumijas masai. No tā, izmantojot īpašas vienības ar sprauslām, tiek izspiesti dažāda garuma stieņi, caurules vai lentes.

Ražošanas tehnoloģija ietver vairākus posmus: izejvielu izšķīdināšanu parafīna eļļā un iegūtās masas iegrūšanu ūdenī caur plāniem caurumiem. Rezultātā tiek iegūtas dzijas, kuras tālāk apdedzina krāsns iekārtās ar vienlaicīgu šķiedru vilkšanu un šķīdinātāju atdalīšanu. Apstrādājot ar gēla vērpšanu, tiek iegūta īpaši spēcīga šķiedra.

Pateicoties savām unikālajām īpašībām, augstas molekulmasas polietilēns tiek izmantots dažādās jomās. To bieži izmanto kā analogu, aizstājot dažādus krāsainos metālus, augsti leģētos tēraudus un citus materiālus.

Īpaši spēcīgais polimērs tiek izmantots implantu ražošanā kopš 1962. gada. Mūsdienās to izmanto gūžas locītavu protēžu izgatavošanai ķirurģijā un zobu implantu izgatavošanai zobārstniecībā. Materiāls tiek izmantots dažādu ortopēdisko izstrādājumu izgatavošanai.

Materiāls tiek izmantots iekārtu un sastāvdaļu ražošanai pārtikas ražošanai, konteineru ķīmiski agresīvu vielu uzglabāšanai un transportēšanai, pudeles kosmētikai, mucas, tvertnes.

Spēcīgas polimēru šķiedras tiek izmantotas, lai izgatavotu individuālos aizsardzības līdzekļus apsardzes darbiniekiem. Jo īpaši no tiem tiek izgatavotas ložu necaurlaidīgas vestes un ķiveres. Iegūtās bruņas ir vieglas, taču tajā pašā laikā tās droši aizsargā pret ložu brūcēm. Un arī ar šī polimēra palīdzību tiek bruņots īpašs aprīkojums.

Augstas stiprības polietilēns tiek izmantots detaļu ražošanai, kas darbojas hidrauliskajā vai eļļas vidē. To izmanto, lai ražotu gultņus, bukses, bukses, zobratus - detaļas, kas pakļautas lielai mehāniskai nodiluma pakāpei. Rezerves daļas pneimatiskām iekārtām ar paaugstinātu darba spiedienu ir izgatavotas no lieljaudas polimēra PE-1000.

Materiāls tiek izmantots paukošanas tērpu, alpīnisma formas tērpu, slēpju, snovborda dēļu ražošanā.

Daudzas patēriņa preces ir izgatavotas no augstas stiprības polimēra. Tajos ietilpst puķkopība un vannas istabas mēbeles, sadzīves priekšmeti un dārza instrumenti. To izmanto mēbeļu, bērnu rotaļlietu, mobilo tualešu, bērnu rotaļu laukumu iekārtošanas aprīkojuma ražošanai.

No videoklipa varat uzzināt vēl noderīgāku informāciju par polietilēnu ar augstu molekulmasu.