Polyethylene (PE) adalah resin sintetis serbaguna yang telah merevolusi kehidupan kita sehari -hari. Ini adalah plastik yang paling banyak digunakan di dunia.
Ditemukan pada tahun 1930 -an, PE telah jauh dari awal yang sederhana. Saat ini, ini adalah bahan penting di industri yang tak terhitung jumlahnya.
Dari kemasan ke konstruksi, plastik PE memainkan peran penting di dunia modern kita. Dalam posting ini, kami akan menjelajahi dunia plastik PE yang menarik.
Anda akan belajar tentang sifat, jenis, dan aplikasi yang membuatnya sangat diperlukan dalam kehidupan kita sehari -hari.
Polyethylene (PE) memiliki formula kimia sederhana: (C2H4) n . Ini terdiri dari dua atom karbon yang terkait dengan empat atom hidrogen. 'N ' dalam rumus mewakili unit berulang dari struktur ini. Ketika banyak molekul etilen (C2H4) bergabung bersama, mereka membentuk rantai panjang, menciptakan polietilen.
Struktur molekul PE
Proses di balik ini disebut polimerisasi . Monomer etilen terhubung dalam reaksi berantai, berubah menjadi PE. Proses ini dapat terjadi melalui berbagai metode, seperti polimerisasi Ziegler-Natta atau polimerisasi radikal bebas . Setiap metode sedikit mempengaruhi sifat akhir PE.
Struktur molekul PE memainkan peran kunci dalam kinerjanya. Berat molekul PE dapat bervariasi secara signifikan, dan ini mempengaruhi kekuatan, fleksibilitas, dan daya tahan plastik. Berat molekul yang lebih tinggi biasanya berarti bahan yang lebih kuat, membuatnya cocok untuk aplikasi tugas berat.
Bercabang adalah faktor penting lainnya. PE dapat memiliki tingkat percabangan yang berbeda dalam rantai molekulnya. Lebih banyak percabangan, seperti pada polietilen kepadatan rendah (LDPE) , menghasilkan plastik yang lebih lembut dan lebih fleksibel. Di sisi lain, polietilen kepadatan tinggi (HDPE) memiliki lebih sedikit cabang, yang membuatnya lebih tangguh dan lebih kaku.
Kristalinitas juga berdampak pada perilaku PE. Semakin banyak kristal PE, semakin kaku dan kurang transparan. Misalnya, HDPE, yang memiliki tingkat kristalinitas yang tinggi, digunakan dalam produk yang membutuhkan kekuatan, seperti wadah dan pipa. Sebaliknya, LDPE, dengan kristalinitas yang lebih rendah, sangat cocok untuk kantong plastik dan film yang fleksibel.
LDPE dikenal karena fleksibilitas dan transparansi. Lembut, tangguh, dan tahan terhadap dampak.
Properti Kunci:
Kepadatan: 0.910-0.925 g/cm³
Titik lebur: 105-115 ° C.
Resistensi kimia yang baik
Penyerapan air yang rendah
LDPE diproduksi menggunakan tekanan dan suhu tinggi. Prosesnya melibatkan:
Kompresi Gas Ethylene
Polimerisasi dalam reaktor
Pendinginan dan pelet
Kantong plastik
Memeras botol
Film Kemasan Makanan
Isolasi kawat dan kabel
HDPE lebih kuat dan lebih kaku daripada LDPE. Itu menawarkan:
Kekuatan tarik yang lebih tinggi
Resistensi kimia yang lebih baik
Penghalang kelembaban yang lebih baik
HDPE diproduksi menggunakan tekanan dan suhu rendah. Metode meliputi:
Polimerisasi bubur
Polimerisasi fase gas
Kendi susu dan tutup botol
Pipa untuk air dan gas
Tangki bahan bakar untuk kendaraan
Tempat Daur Ulang
LLDPE menggabungkan fitur LDPE dan HDPE:
Lebih fleksibel dari HDPE
Lebih kuat dari LDPE
Resistensi tusukan yang lebih baik
LLDPE diproduksi menggunakan:
Katalis Ziegler-Natta
Katalis Metallocene
Metode -metode ini memungkinkan kontrol percabangan yang tepat.
Peregangan bungkus
Film Pertanian
Tubing fleksibel
Penutup kabel
Uhmwpe membanggakan:
Kekuatan dampak yang sangat tinggi
Koefisien gesekan rendah
Perlawanan abrasi yang sangat baik
Memproduksi uhmwpe sangat kompleks karena:
Berat molekul yang sangat tinggi
Kesulitan dalam pemrosesan
Teknik khusus seperti cetakan kompresi sering digunakan.
Rompi anti peluru
Sendi buatan dalam kedokteran
Suku Cadang Mesin Industri
Serat kinerja tinggi
Peningkatan Cross-Linking:
Resistensi suhu
Resistensi kimia
Kekuatan mekanis
PEX diproduksi oleh:
Membuat hdpe
Cross-linking menggunakan peroksida, silan, atau balok elektron
Sistem pemanas radiasi
Pipa air minum
Isolasi untuk kabel tegangan tinggi
Perpindahan panas panas bumi
MDPE menawarkan keseimbangan antara HDPE dan LDPE:
Kepadatan: 0,926-0.940 g/cm³
Resistensi dampak yang baik
Kekakuan sedang
MDPE biasanya diproduksi menggunakan:
Katalis kromium/silika
Katalis Ziegler-Natta
Pipa distribusi gas alam
Perlengkapan untuk sistem gas
Pipa Tekanan untuk Air
Pipa Perlindungan Kabel
Kopolimer etilen umum meliputi:
Ethylene Vinyl Acetate (EVA)
Ethylene Acrylic Acid (EAA)
Asam etilen metakrilat (EMAA)
Ethylene Copolymers menawarkan:
Peningkatan fleksibilitas
Peningkatan adhesi
Kejelasan yang lebih baik
Peningkatan ketangguhan
Eva: Sol Busa di Sepatu
EAA: Lapisan perekat dalam kemasan
EMAA: Penutup Bola Golf
Umum: Perekat Hot Melt, Sealant
Plastik PE datang dalam berbagai kepadatan. Properti ini secara signifikan mempengaruhi karakteristik dan aplikasi mereka.
Inilah gangguan cepat:
LDPE: 0.910-0.925 g/cm³
LLDPE: 0.915-0.925 g/cm³
MDPE: 0.926-0.940 g/cm³
HDPE: 0.941-0.965 g/cm³
Kepadatan yang lebih tinggi biasanya berarti kekuatan dan kekakuan yang lebih besar. Kepadatan yang lebih rendah menawarkan lebih banyak fleksibilitas dan resistensi dampak.
Berat molekul memainkan peran penting dalam sifat PE. Ini mempengaruhi kekuatan, ketangguhan, dan kemampuan proses.
Poin -Poin Kunci:
Berat molekul yang lebih tinggi = peningkatan kekuatan dan resistensi dampak
Berat molekul lebih rendah = pemrosesan yang lebih mudah dan aliran yang lebih baik
Uhmwpe, dengan berat molekulnya yang sangat tinggi, menampilkan kekuatan dan ketahanan aus yang luar biasa.
Plastik PE umumnya menunjukkan ketahanan kimia yang sangat baik. Mereka lembam untuk banyak zat.
Resistance bervariasi berdasarkan jenis PE:
HDPE: Resistensi superior terhadap bahan kimia dan pelarut
LDPE: Resistensi yang baik, tetapi dapat dipengaruhi oleh beberapa hidrokarbon
PE menolak asam, basa, dan sebagian besar pelarut. Ini tidak tahan terhadap agen pengoksidasi yang kuat.
Plastik PE dapat menahan berbagai suhu. Kinerja mereka bervariasi berdasarkan jenis dan tingkat.
Rentang Suhu Umum:
LDPE: -50 ° C hingga +80 ° C
HDPE: -60 ° C hingga +120 ° C
Uhmwpe: -200 ° C hingga +80 ° C
PEX menawarkan resistensi suhu tinggi yang lebih baik, cocok untuk pipa air panas.
PE yang tidak dimodifikasi rentan terhadap degradasi UV. Paparan sinar matahari yang berkepanjangan dapat menyebabkan kerapuhan dan perubahan warna.
Untuk meningkatkan resistensi UV:
Tambahkan stabilisator UV
Menggabungkan karbon hitam (untuk produk PE hitam)
PE yang distabilkan UV menemukan penggunaan dalam aplikasi luar seperti film pertanian dan furnitur luar ruangan.
Banyak jenis PE yang disetujui FDA untuk kontak makanan. Mereka tidak beracun dan tidak memberikan rasa atau bau.
Karakteristik PE yang aman makanan:
Migrasi Aditif Rendah
Resisten terhadap pertumbuhan mikroba
Mudah dibersihkan dan disterilkan
HDPE dan LDPE biasanya digunakan dalam kemasan makanan. UHMWPE cocok untuk peralatan pengolahan makanan.
Ingat: Selalu periksa nilai spesifik untuk kepatuhan keamanan pangan.
properti | ldpe | lldpe | mdpe | hdpe | uhmwpe |
---|---|---|---|---|---|
Kepadatan (g/cm³) | 0.910 - 0.925 | 0.915 - 0.925 | 0.926 - 0.940 | 0.941 - 0.965 | 0.930 - 0.935 |
Kristalinitas | Rendah (40-50%) | Medium (50-60%) | Menengah-tinggi | Tinggi (70-80%) | Sangat tinggi (> 85%) |
Kekuatan Tarik (MPA) | 8-12 | 10-30 | 20-35 | 20-40 | 40-48 |
Titik leleh (° C) | 105 - 115 | 120 - 130 | 125 - 135 | 130 - 137 | 130 - 135 |
Fleksibilitas | Paling fleksibel | Fleksibel | Sedang | Kurang fleksibel | Paling tidak fleksibel |
Kekakuan | Paling tidak kaku | Sedikit kaku | Cukup kaku | Kaku | Paling kaku |
Fitur utama | Fleksibel, transparan | Kekuatan yang lebih baik, tahan tusukan | Keseimbangan properti | Kuat, tahan kimia | Sangat kuat, tahan aus |
Aplikasi umum | Film, tas | Peregangan bungkus, tubing | Pipa gas, kabel | Botol, pipa | Bagian berkinerja tinggi |
Catatan: Nilai yang tepat dapat sedikit bervariasi tergantung pada nilai dan produsen tertentu.
Plastik PE serba guna. Itu dapat diproses menggunakan berbagai metode.
Cetakan injeksi populer untuk bagian PE penghasil massal. Begini cara kerjanya:
Pelet PE dilelehkan.
Plastik cair disuntikkan ke dalam cetakan.
Cetakan didinginkan, memperkuat plastik.
Bagian yang sudah selesai dikeluarkan.
Metode ini bagus untuk menciptakan bentuk yang kompleks. Ini digunakan untuk tutup botol, wadah, dan mainan.
Ekstrusi digunakan untuk membuat profil kontinu. Prosesnya melibatkan:
Pelet PE yang mencair.
Memaksa plastik cair melalui dadu.
Pendinginan dan memperkuat bentuk yang diekstrusi.
Ini sangat ideal untuk memproduksi pipa, tubing, dan pelapis kawat.
Cetakan injeksi sangat cocok untuk benda berongga. Inilah prosesnya:
Tabung PE (Parison) diekstrusi.
Parison dijepit dalam cetakan.
Udara diterbangkan ke Parison, memperluasnya ke bentuk cetakan.
Bagian mendingin dan dikeluarkan.
Teknik ini digunakan untuk botol, tangki bahan bakar, dan wadah besar.
Cetakan rotasi sangat bagus untuk bagian besar dan berlubang. Langkahnya adalah:
Bubuk PE ditempatkan dalam cetakan.
Cetakan dipanaskan dan diputar.
Bubuk meleleh dan melapisi interior cetakan.
Cetakan didinginkan, dan bagiannya dihapus.
Ini digunakan untuk tank, peralatan bermain, dan kayak.
UHMWPE membutuhkan pemrosesan khusus. Cetakan kompresi sering digunakan:
Bubuk Uhmwpe ditempatkan dalam cetakan yang dipanaskan.
Tekanan diterapkan untuk mengompres bubuk.
Bahan dipanaskan ke titik lelehnya.
Bagian didinginkan di bawah tekanan.
Metode ini menghasilkan bagian-bagian berkekuatan tinggi seperti sambungan buatan.
Film Blowing menciptakan film PE tipis. Prosesnya:
PE meleleh dan diekstrusi ke dalam tabung.
Udara diterbangkan ke dalam tabung, memperluasnya.
Gelembung didinginkan dan runtuh.
Film ini terluka ke gulungan.
Teknik ini menghasilkan kantong plastik dan film pengemasan.
Pencetakan 3D dengan PE sedang muncul. Ini menawarkan kemungkinan baru:
Filamen HDPE tersedia untuk printer FDM.
Ini memungkinkan untuk produksi kustom, batch kecil.
PE daur ulang dapat digunakan, mempromosikan keberlanjutan.
Tantangan tetap ada, tetapi ini merupakan bidang pengembangan yang menarik.
Cross-linked PE (PEX) menawarkan properti yang lebih baik:
Resistensi suhu yang lebih tinggi
Resistensi kimia yang lebih baik
Peningkatan kekuatan dampak
PEX dibuat melalui tiga metode:
Peroksida (PEX-A)
Silan (PEX-B)
Balok elektron (PEX-C)
Ini banyak digunakan dalam sistem pemanasan pipa dan bercahaya.
Klorinasi PE (CPE) menambahkan fitur baru:
Tahan cuaca yang ditingkatkan
Retardancy api yang lebih baik
Peningkatan ketahanan minyak
CPE digunakan dalam:
Membran atap
Jaket kawat dan kabel
Bagian otomotif
Kopolimer menggabungkan PE dengan monomer lain:
Peningkatan fleksibilitas
Kejelasan yang lebih baik
Peningkatan resistensi dampak
Eva digunakan dalam:
Sol sepatu
Film Pengemasan
Perekat Hot Melt
Sifat adhesi yang ditingkatkan
Ketangguhan yang lebih baik
Kemampuan cetak yang lebih baik
EAA menemukan aplikasi di:
Kemasan multilayer
Pelapis
Perekat
MPE menawarkan beberapa keuntungan:
Struktur molekul yang lebih seragam
Meningkatkan kekuatan dan ketangguhan
Sifat optik yang lebih baik
Itu digunakan dalam:
Film berkinerja tinggi
Produk tahan dampak
Kemasan medis
PE dapat dimodifikasi dengan berbagai aditif:
Tipe Aditif | Tujuan | Aplikasi |
---|---|---|
Stabilisator UV | Mencegah degradasi dari sinar matahari | Produk luar ruangan |
Antioksidan | Mencegah oksidasi selama pemrosesan | Semua produk PE |
Pewarna | Tambahkan warna | Barang konsumen |
Retardants api | Kurangi mudah terbakar | Bahan konstruksi |
Plastik PE sangat fleksibel. Ini digunakan di berbagai industri.
PE sangat cocok untuk kemasan makanan. Itu digunakan dalam:
Kantong plastik
Wadah makanan
Tutup botol
LDPE dan HDPE adalah pilihan umum. Mereka menjaga makanan tetap segar dan aman.
Saya Sumber Mage U-nuo hdpe shampoo 16 oz lotion botol
PE bersinar dalam kemasan industri juga:
Karung pengiriman
Drum liner
Wraps Pelindung
HDPE sering digunakan untuk kekuatan dan ketahanan kimianya.
PE menawarkan banyak manfaat:
Ringan
Tahan kelembaban
Hemat biaya
Dapat didaur ulang
Kualitas -kualitas ini menjadikan PE pilihan utama untuk pengemasan.
Pipa PE banyak digunakan. Mereka bagus untuk:
Persediaan air
Distribusi gas
Sistem Limbah
Pipa HDPE tahan lama dan tahan korosi.
Busa PE adalah isolator yang sangat baik. Itu digunakan dalam:
Insulasi Dinding
Underlayment atap
SUARA RED
Ringan dan tahan kelembaban.
Geomembran PE sangat penting dalam konstruksi:
Lanfill Liners
Liner kolam
Kontrol erosi
Mereka memberikan ketahanan dan daya tahan kimia yang sangat baik.
Tangki bahan bakar HDPE umum di kendaraan. Mereka:
Ringan
Tahan lama
Resisten terhadap permeasi bahan bakar
Ini membantu meningkatkan efisiensi dan keamanan bahan bakar.
PE digunakan di banyak interior mobil:
Panel pintu
Punggung kursi
Pemegang cangkir
Ini hemat biaya dan mudah dibentuk.
PE menawarkan beberapa keuntungan:
Pengurangan berat badan
Meningkatkan efisiensi bahan bakar
Biaya produksi yang lebih rendah
Daur ulang
Manfaat ini membuat PE populer di manufaktur otomotif.
Film LDPE sangat cocok untuk rumah kaca:
Transmisi cahaya
Retensi panas
Daya tahan
Mereka membantu menciptakan kondisi pertumbuhan yang ideal.
Pipa PE banyak digunakan dalam irigasi:
Tabung irigasi tetes
Sistem Sprinkler
Tangki penyimpanan air
Mereka tahan terhadap bahan kimia dan radiasi UV.
Film mulsa PE menawarkan manfaat:
Kontrol gulma
Retensi kelembaban
Regulasi Suhu Tanah
Mereka membantu meningkatkan hasil panen dan kualitas.
PE Medis Medis dirumuskan secara khusus:
Biokompatibel
Sterilisasi
Tahan kimia
Ini memenuhi standar perawatan kesehatan yang ketat.
PE digunakan dalam berbagai item medis:
Prosthetics
Implan bedah
Kemasan Farmasi
UHMWPE sangat berharga untuk penggantian sendi.
PE ditemukan di banyak produk rumah tangga:
Wadah penyimpanan
Talenan
Kaleng sampah
Tahan tahan lama, mudah dibersihkan, dan terjangkau.
PE sangat ideal untuk mainan dan peralatan olahraga:
Peralatan bermain
Bola olahraga
Mainan pantai
Aman, tahan lama, dan tahan terhadap dampak.
PE adalah isolator listrik yang sangat baik:
Kabel daya
Kabel telekomunikasi
Jaket kabel serat optik
Ini memberikan perlindungan dan daya tahan.
PE digunakan dalam manufaktur elektronik:
Konektor
Perumahan
Substrat Papan Sirkuit Dicetak
Ini menawarkan sifat listrik yang baik dan ketahanan kimia
Saat memilih Polyethylene (PE) untuk desain produk, Anda perlu mempertimbangkan beberapa faktor. Ini termasuk sifat mekanik , seperti kekuatan tarik dan fleksibilitas, yang bervariasi di seluruh jenis PE. Resistensi lingkungan sangat penting, terutama jika produk akan menghadapi paparan UV atau lingkungan kimia. Misalnya, HDPE menawarkan ketahanan kimia yang sangat baik, sementara LDPE lebih baik untuk aplikasi yang fleksibel dan stres rendah. Akhirnya, metode pemrosesan penting - apakah Anda menggunakan cetakan injeksi , ekstrusi , atau Blow Moulding - Karena tidak semua jenis PE bekerja dengan baik dengan setiap metode.
Memastikan produksi adalah kunci untuk menghasilkan produk PE yang efisien dan hemat biaya. Elemen desain seperti kesederhanaan mengurangi waktu dan kompleksitas produksi. Mempertahankan ketebalan dinding yang seragam mencegah cacat seperti melengkung atau tenggelam, yang dapat terjadi selama pendinginan. Sudut rancangan juga penting dalam cetakan injeksi, memungkinkan bagian yang dicetak dengan mudah dikeluarkan dari cetakan. Melewatkan pertimbangan ini dapat mengakibatkan peningkatan biaya produksi dan kualitas produk yang lebih rendah.
faktor desain | Pentingnya |
---|---|
Kesederhanaan | Mengurangi kompleksitas dan waktu produksi |
Ketebalan dinding yang seragam | Mencegah warping dan tenggelam |
Draft sudut | Memfasilitasi penghapusan yang mudah dari cetakan |
Karena keberlanjutan menjadi lebih penting, merancang produk PE untuk daur ulang adalah prioritas yang berkembang. Menggunakan satu bahan , seperti HDPE murni atau LDPE , membuat daur ulang lebih mudah. Produk multi-bahan mempersulit proses dan sering berakhir di tempat pembuangan sampah. Merancang untuk pembongkaran adalah strategi lain, di mana produk dibangun sehingga mereka dapat dengan mudah dipisahkan untuk didaur ulang. yang jelas Pelabelan material juga penting - ini membantu pendaur ulang mengidentifikasi dan mengurutkan plastik secara efektif.
Pertimbangan Daur Ulang Kunci | Deskripsi |
---|---|
Penggunaan materi tunggal | Menyederhanakan daur ulang |
Desain untuk pembongkaran | Memfasilitasi kerusakan produk yang lebih mudah |
Label material yang jelas | Membantu dalam menyortir proses daur ulang |
Pengujian mekanis memastikan bahwa produk PE memenuhi standar kekuatan dan daya tahan yang diperlukan. Uji kekuatan tarik mengukur berapa banyak kekuatan yang dapat ditahan bahan PE sebelum pecah. Ini sangat penting untuk produk seperti pipa atau botol , di mana integritas struktural penting. Pengujian dampak mengevaluasi resistensi material terhadap kekuatan mendadak, memastikan tidak akan retak atau hancur di bawah tekanan. Sementara itu, tes kekuatan lentur menilai berapa banyak tekukan produk yang dapat bertahan sebelum gagal, yang sangat penting dalam bahan PE fleksibel seperti LDPE.
Tujuan Mekanik | Contoh | Aplikasi |
---|---|---|
Kekuatan tarik | Mengukur ketahanan terhadap kekuatan menarik | Pipa, wadah |
Pengujian dampak | Menguji resistensi material terhadap dampak mendadak | Pengemasan, suku cadang otomotif |
Kekuatan lentur | Menilai berapa banyak kekuatan tekukan yang bisa ditangani | Kemasan yang fleksibel, film |
Misalnya, tes mekanis di atas perlu dimasukkan dalam Opsi tes kemasan botol parfum .
Untuk memastikan produk PE berkinerja baik di berbagai suhu, pengujian termal sangat penting. Diferensial Scanning Calorimetry (DSC) menganalisis bagaimana PE berperilaku di bawah panas, membantu menentukan titik peleburan dan kristalinitasnya . Ini adalah kunci untuk memilih jenis PE yang tepat untuk lingkungan panas tinggi . Metode lain yang berguna adalah analisis termogravimetri (TGA) , yang menguji stabilitas termal material dan mengukur berapa banyak berat yang dikecewakan saat terurai. Ini membantu produsen memahami bagaimana material akan berperilaku dalam kondisi ekstrem.
Produk PE sering menghadapi bahan kimia yang keras, membuat pengujian kimia penting. Resistensi retak stres lingkungan (ESCR) mengevaluasi seberapa baik bahan PE menahan retak di bawah pengaruh gabungan stres dan paparan bahan kimia. Ini sangat penting untuk produk yang digunakan dalam penyimpanan kimia atau lingkungan luar , di mana mereka mungkin bersentuhan dengan zat agresif. ESCR memastikan kinerja yang tahan lama, mengurangi risiko kegagalan material dari waktu ke waktu.
Jenis Tes | Tujuan | Penggunaan Umum |
---|---|---|
Kalorimetri pemindaian diferensial | Mengukur titik leleh dan kristalinitas | Aplikasi panas tinggi |
Analisis Thermogravimetri | Mengevaluasi stabilitas termal | Lingkungan suhu ekstrem |
Resistensi retak stres lingkungan | Menguji resistensi retak kimia dan stres | Penyimpanan Kimia, Produk Luar Ruang |
PE PLASTIK adalah bahan serbaguna dengan banyak manfaat. Daya tahan dan kemampuan beradaptasi membuatnya ideal untuk berbagai aplikasi.
Keuntungan utama PE meliputi:
Fleksibilitas dalam pembuatan
Resistensi terhadap bahan kimia dan kelembaban
Efektivitas biaya
Daur ulang
Namun, dengan peningkatan limbah plastik, menyeimbangkan penggunaan industrinya dengan tanggung jawab lingkungan sangat penting. Inovasi berkelanjutan dalam daur ulang dan alternatif berkelanjutan akan membantu memastikan masa depan PE sambil mengurangi dampak lingkungannya.
Tips: Anda mungkin tertarik pada semua plastik
PELIHARAAN | PSU | PE | Pa | MENGINTIP | Pp |
Pom | PPO | TPU | Tpe | San | PVC |
Ps | PC | PPS | Abs | PBT | PMMA |
Team MFG adalah perusahaan manufaktur cepat yang berspesialisasi dalam ODM dan OEM dimulai pada 2015.