Suurimolekyylipainoinen Polyeteeni: Erittäin Suurimolekyylipainoinen Polyeteeni, Tiheä UHRPE PE-1000 Ja Erittäin Korkea Molekyylipaino

2024 Kirjoittaja: Beatrice Philips | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 05:37

Suurimolekyylipainoista polyeteeniä (PE-500) kutsutaan muovipolymeeriksi. Sillä on useita ainutlaatuisia fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia, joten se soveltuu käytettäväksi äärimmäisissä olosuhteissa. Tässä artikkelissa tarkastelemme kaikkea suurimolekyylipainoisesta polyeteenistä.

Mikä se on?

Tämä materiaali kuuluu yhteen muovipolymeroidun eteenin tyypeistä. Sen ominaisuus on pitkänomaiset lineaariset molekyylisidokset, jotka on suunnattu samaan suuntaan. Tällaiset piirit erottuvat kuormien paremmasta havaitsemisesta ja siirrosta.

Ulkonäöltään suuren molekyylipainon omaava polyeteeni muistuttaa muovia . Se on kiinteä, hajuton eikä sisällä myrkyllisiä aineita. Materiaali tuotetaan synteesillä eteenin ja metalloseenin katalyyttejä matalapainelaitoksissa. Tuotantovaiheessa raaka -aineisiin lisätään väri, joka antaa polymeroidun eteenin värin.

Valmistajat tuottavat myös erittäin korkean molekyylipainon (erittäin korkean molekyylipainon) polymeeriä, jonka molekyylipaino on yli 10000000 yksikköä. (PE-1000) . Lujuusominaisuuksiltaan se on useita kertoja parempi kuin jotkut hiili- ja ruostumattomat teräkset.

Hyödyt ja haitat

Materiaalilla on useita merkittäviä etuja. Tärkeimmät edut ovat seuraavat:

• erinomainen kulutuskestävyys ja mekaaninen hankaus; suuritiheyksisellä polymeerillä on suuri iskunkestävyys;
• halkeamien, lastun ja muun muodonmuutoksen kestävyys;
• kestävyys lämpötilan vaihteluille, minkä vuoksi materiaalin annetaan toimia sekä liian korkeilla että minimilämpötilan indikaattoreilla;
• kosteuden ja aggressiivisten aineiden kestävyys (paitsi hapettimet); tämä ominaisuus saavutetaan, koska materiaalissa ei ole amiideja, estereitä tai hydroksyyliryhmiä, jotka ovat alttiita kemiallisesti aggressiivisille aineille;
• vastustuskyky auringon säteilylle;
• korkeat hygieeniset ominaisuudet - materiaali ei ole altis patogeenisten mikro -organismien hyökkäyksille; sieni ja home eivät muodostu siihen;
• hyvä sähköeristys- ja dielektrisyyskyky;
• PE-500-polyeteenillä on erinomainen hitsattavuus;
• säteilynkestävyys.

Materiaalin haittapuolia ovat sen alhainen sulamispiste (enintään + 150 ° C), minkä vuoksi on suositeltavaa käyttää polymeeriä enintään +100 asteen lämpötilassa.

Suurimolekyylipainoinen polyeteeni on suhteellisen uusi . Sen tuottaa kaksi kotimaista yritystä (Tomskneftekhim ja Kazanorgsintez). Valmistustekniikka on monimutkaista ja kallista, mikä vaikuttaa lopputuotteen hintaan.

Materiaalin ominaisuudet ja ominaisuudet

Korkean lujuuden omaavalla polyeteenillä on pitkät molekyyliketjut, jotka ovat lähes yhdensuuntaisia toistensa kanssa. Tämä rakenneominaisuus tarjoaa korkeat lujuusindikaattorit. Joidenkin molekyylien välillä syntyy kuitenkin heikkoja sidoksia, minkä vuoksi materiaalia ei voida kutsua lämmönkestäväksi. Sen käyttölämpötila on jopa + 100 ° С. Kun lämpötilaindikaattorit nousevat +140 asteeseen, polymeeri sulaa ja muuttuu viskoosiseksi massaksi.

Polymeerillä PE-1000 on seuraavat tekniset ominaisuudet:

• veden imeytyminen - 0,01-0,05%;
• ominaispaino - 0, 93-0, 94 g / cm³;
• taivutusmoduuli - enintään 1 GPa;
• kitkakerroin - noin 0, 1;
• iskunkestävyyskerroin - 160-170 kJ / m²;
• taivutusvenymä - 8-10%;
• pintavastus - 1014 ohmia.

Materiaali on luokiteltu normaalisti syttyväksi. Käytön aikana se ei päästä haitallisia aineita ympäristöön.

Käsittelymenetelmät

Suurimolekyylipainoinen polyeteeni valmistetaan standardien GOST 16338-85 mukaisesti. Tuotannossa käytetään etyleenisynteesimenetelmää metalloseenikatalyyttien vaikutuksesta. Tällä hetkellä tunnetaan useita polymeerin käsittelymenetelmiä.

Sintraus ja kuumapuristus

Näiden menetelmien ansiosta saadaan suurikokoinen monoliittinen polyeteeni, levyt ja sylinterit. Jatkokäsittelyprosessissa niistä saadaan höylättyjä nauhoja ja erilaisia laitteistomekanismeja. Tuotantotekniikka edellyttää polymeerijauheen kylmäpuristamista aihioiksi ja niiden myöhempi sintraus +200 asteen lämpötilassa . Lämpökäsittelyn tuloksena saadaan puolivalmiita tuotteita - monoliitteja, levyjä ja lohkoja.

Männän suulakepuristus

Tuotantoprosessi koostuu raaka -aineen sulamisesta korkeissa lämpötiloissa homogeeniseksi kumimaiseksi massaksi. Siitä puristetaan ulos erikoisyksiköitä, joissa on suuttimet, tangot, putket tai eri pituiset nauhat.

Geelin pyöriminen

Valmistustekniikka sisältää useita vaiheita: raaka -aine liuotetaan parafiiniöljyyn ja tuloksena oleva massa pakotetaan ohuiden reikien läpi veteen. Tämän seurauksena saadaan lankoja, jotka myöhemmin poltetaan uunilaitteissa samanaikaisesti kuitujen vetämisen ja liuotinaineiden poistamisen kanssa. Geelikehruilla käsiteltäessä saadaan erittäin vahva kuitu.

Jälkimmäinen käsittelymenetelmä on suositumpi.

Sovellukset

Ainutlaatuisten ominaisuuksiensa vuoksi suurimolekyylipainoista polyeteeniä käytetään eri aloilla. Sitä käytetään usein analogina korvaamaan erilaisia ei-rautametalleja, seostettuja teräksiä ja muita materiaaleja.

Lääketieteessä

Erittäin vahvaa polymeeriä on käytetty implanttien valmistuksessa vuodesta 1962. Nykyään sitä käytetään proteesien valmistamiseen lonkkaniveliin leikkauksessa ja hammasimplantteihin hammaslääketieteessä. Materiaalia käytetään erilaisten ortopedisten tuotteiden luomiseen.

Kemian-, elintarvike- ja kevytteollisuudessa

Materiaalia käytetään elintarvikkeiden valmistukseen tarkoitettujen laitteiden ja komponenttien, säiliöiden kemiallisesti aggressiivisten aineiden varastointiin ja kuljetukseen, kosmetiikkapullojen, tynnyrien ja säiliöiden valmistukseen.

Sotateollisuudessa

Vahvaa polymeerikuitua käytetään turvahenkilöstön henkilökohtaisten suojavarusteiden valmistukseen. Niistä valmistetaan erityisesti luodinkestävät liivit ja kypärät. Tuloksena oleva panssari on kevyt, mutta samalla se suojaa luotettavasti luodinhaavoilta . Ja myös tämän polymeerin avulla panssaroidaan erikoislaitteita.

Koneenrakennuksessa

Erittäin lujaa polyeteeniä käytetään hydrauliikka- tai öljyympäristöissä toimivien varaosien valmistukseen. Sitä käytetään laakereiden, holkkien, holkkien, hammaspyörien valmistukseen - osiin, jotka altistuvat suurelle mekaaniselle kulumiselle. Varaosat pneumaattisiin asennuksiin, joissa on lisääntynyt käyttöpaine, on valmistettu raskaasta polymeeristä PE-1000.

Urheilutavarat ja -välineet

Materiaalia käytetään miekkailupukujen, vuorikiipeilypukujen, suksien, lumilautojen valmistukseen.

Lukuisat kulutustavarat on valmistettu lujasta polymeeristä . Näitä ovat kukkaviljely- ja kylpyhuonekalusteet, taloustavarat ja puutarhatyökalut. Sitä käytetään huonekalujen, lasten lelujen, liikkuvien wc -tilojen ja lasten leikkikenttien järjestämiseen tarkoitettujen laitteiden valmistukseen.