خواص پلی اتیلن

خواص پلی اتیلن

پلي اتيلن PE

پرمصرفترين پلاستيک دنيا

Pe پلي اتيلن پرمصرفترين پليمر در دنيا از دسته ترموپلاستيك ها و متعلق به خانواده پلي اولفين هاست و نمايان گر بزرگترين گروه از ضايعات پلاستيكي مي باشد.اين پليمر کاربرد فرواني در صنعت بسته بندي دارد.براي مثال کيسه ها و دبه ها, بطري هاي شير, قاشقهاي پلاستيکي در آشپزخانه را مي توان نام برد.خواص پلی اتیلن به طور گسترده اي به درجه شاخه اي بودن زنجير آن بستگي دارد.

 

لوله های پلی اتیلن HDPE دارای استحکام کششی بیشتری نسبت به انواع دیگر لوله های پلی اتیلنی است و در ساخت این نوع لوله  از دو نوع  پلی اتیلن به نامهای PE80 و PE 100 استفاده می شود.بالاتر رفتن عدد نشان دهنده بهبود بیشتر کیفیت محصولات تولیدی میباشد . بر این اساس است که در بسیاری از کشورها تلاش های زیادی  برای جایگزینی PE100 به جای PE80 صورت گرفته است

 

 

لوله های پلی اتیلن HDPE دارای استحکام کششی بیشتری نسبت به انواع دیگر لوله های پلی اتیلنی است و در ساخت این نوع لوله  از دو نوع  پلی اتیلن به نامهای PE80 و PE 100 استفاده می شود.بالاتر رفتن عدد نشان دهنده بهبود بیشتر کیفیت محصولات تولیدی میباشد . بر این اساس است که در بسیاری از کشورها تلاش های زیادی  برای جایگزینی PE100 به جای PE80 صورت گرفته است

 

نحوه توليد گريدهاي اصلي پلي اتيلن

PE در دو شكل اصلي به نام هاي پلي اتيلن با چگالي بالا(HDPE) و پلي اتيلن با چگالي پايين (LDPE) موجود مي باشد.اين پليمر از طريق پليمريزاسيون راديكالي اتيلن توليد ميشود. براي رسيدن به جرم مولكولي بالا به دليل تبخير بالاي مونومر ? واكنش را در فشار بالا (atm 1500-1300) و دماي بالا ( C° 300-80) نگه ميدارند. در اين شرايط سخت پليمر حاصله يك پليمر با درجه بالايي از زنجيرهاي شاخه اي كوتاه و بلند است كه كريستاليتي را تا حدود 50% محدود ميكند و سبب يك گستره ذوب نسبتا پهن ميگردد.HDPE با استفاده از كاتاليست فيليپس و يا زيگلر_ناتا توليد ميشود و و اين پليمر خطي تر و درجه كريستاليتي بالاتري از LDPE دارد.

انواع پلي اتيلن

تفاوت انواع پلي اتيلن در درجه شاخه اي شدن جرم مولكولي و توزيع آن است.
HDPE پلي اتيلن دانسيته بالا معروف است.داراي مقاومت به ضربه وبلورينگي بالايي مي باشد.از نظر شيميايي يك ساختار شيميايي يكسان.
LDPE نوع خطي پلي اتيلن است از نظر شيميايي يك ساختار شيميايي يكسان با HDPE دارد. LDPE داراي شاخه جانبي بيشتري مي باشد و همين موجب انعطاف پذيري بيشتر شده است.
( LLDPE) و ULDPE با افزودن مونومرهايي مانند 1-بوتن و 1-اكتن به LDPEخطي تهيه ميشوند كه اين امر باعث افزايش زنجير شاخه اي كوتاه به پليمر شده و شاخه هاي بلند را محدود ميكند.خطي بودن زنجير باعث خاصيت كشساني و شاخه اي بودن آن باعث سفتي است ?كه خواص بهتري نسبت به LDPE ميدهد.
ULDPE نيز مانند LLDPE است ولي با كومونومرهايي با طول بلند تر توليد ميگردد كه در نهايتا منجر به چگالي كمتر و كريستاليتي كمتر ميشود. اين خواص سبب ميشود تا ULDPE به طور چشم گيري در دماي كم خواص ضربه اي مناسب و انعطاف پذيري داشته باشد.
گريدهاي ديگر از HDPE نيز وجود دارد كه HDPE با وزن مولكولي بالا ناميده ميشود(HMWHDPE)( 000?500 ~Mn) و هم چنين گريدهاي HDPE با وزن مولكولي بسيار بالا (UHMWHDPE) ( 000?000?5~Mn)اين مواد در ساخت استخوانهاي ران استفاده مي گردند.

کاربردهاي پلي اتيلن

کاربردهای پلی اتیلن به دليل داشتن قيمت كم ,فرآيندپذيري خوب ،مقاومت ضربه اي بالا ،مقاومت شيميايي بالا وعايق الكتريكي بودن گستره و وسيعي می باشد.
Nylon : بيشترين استفاده رايج همانطور که قبلا ذکر شد در فيلمهايي ست كه به طور گسترده در بسته بندي ها و هم چنين به طور كلي در كيسه ها و پوشش غذا ها استفاده ميشوند.
connector : از کاربردهاي ديگر PE استفاده در پوشش سيم ها و كابل ها به دليل داشتن خواص عايق پذيري بال
bottle : در توليد قطعاتي است كه از طريق قالبگيري دمشي و تزريقي توليد ميشوند مخصوصا بطري ها يي كه براي نگه داري مواد غذايي و يا مواد شيميايي خانگي استفاده ميشوند نيز کاربرد دارد.

نکاتي کوتاه در مود بازيافت

HDPE به طور كلي به وسيله گرانول سازي و توليد چيپس بازيافت ميشود. مواد آلوده كننده آن با شستن از بين ميروند سپس چيپس هاي آن از پلاستيك هاي ديگر از طريق مخزن شناوري جدا ميشوند. به دليل قيمت بالا ? HDPE هاي رنگي معمولا جدا ميشوند و محصولات بازيافتي به دست آمده از آن نيز كمي رنگي هستند . LDPE به ميزان HDPE بازيافت نميشود و عمده ترين محصولات بازيافت شده از آن فيلم هاي پوشش دهنده است.LDPE بازيافت شده به صورت گرانول درآمده و به محصولات پلاستيكي ديگر افزوده ميشوند. مشكل عمده ي بازيافت LDPE رفع افزودني هاست كه فرآيندهاي جديد بازيافت با آن كار آمده اند.

خواص پلي اتيلن

معايب(خواص پلی اتیلن)

دماي ذوب PE به دليل نيروي بين مولكولي كم كربن_كربن نسبتا پايين است.پس از بررسي در مقالات دماي انتقال شيشه اي يا همان Tg اين ماده بين C° 130­ و C° 30­ گزارش شده است.
تخريب اين پليمر در دماي بالاي C° 270 رخ ميدهد و موجب به وجود آمدن طيف پيوسته اي از هيدروكربن هايي با 1-70 اتم كربن ميگردد. عمده ترين محصولات حاصل از تخريب پروپن و 1-هگزن است . خواص اصلي HDPE و LDPE در جدول زير نشان داده شده است.

مزیت(خواص پلی اتیلن)

قيمت كم, فرآيندپذيري خوب ,مقاومت ضربه اي بالا ,مقاومت شيميايي بالا موجب مصرف بالاي اين پليمر گشته است.
اين پلاستيک از نظر حلاليت در دماي اتاق نامحلول است و حلاليت آن از طريق گرم كردن در هيدروكربنات ها و يا هالوژن هيدروكربن ها افزايش مي يابد.
درجه شاخه اي بودن نه تنها تاثير مهمي بر روي خواص آن ها در حالت جامد دارد بلكه در ارتباط با رفتار مذاب نيز تاثير گذار است. حضور زنجيرهاي بلند باعث كاهش تمايل زنجير پليمر به حرکت در مقايسه با ساختار هاي خطي تر است كه اين امر موجب كاهش ويسكوزيته مذاب ميشود.
اين ماده نسبتا در برابر اکسيد کننده ها پايدار است و براحتي اکسيد نمي شود و تنها در هوا تحت اشعهUV و در دماهاي بالا اكسيد ميشود.