Polietilen (PE) je vsestranska sintetična smola, ki je spremenila naše vsakdanje življenje. Je najbolj razširjena plastika na svetu.
PE je odkril v tridesetih letih prejšnjega stoletja, PE je daleč od svojih skromnih začetkov. Danes je to bistveno gradivo v neštetih panogah.
Od embalaže do gradnje ima PE plastika ključno vlogo v našem sodobnem svetu. V tej objavi bomo raziskali očarljiv svet PE plastike.
Spoznali boste njegove lastnosti, vrste in aplikacije, zaradi katerih je v našem vsakdanjem življenju nepogrešljiva.
Polietilen (PE) ima preprosto kemijsko formulo: (C2H4) n . Sestavljen je iz dveh ogljikovih atomov, povezanih s štirimi vodikovimi atomi. 'N ' v formuli predstavlja ponavljajoče se enote te strukture. Ko se številne molekule etilena (C2H4) združijo, tvorijo dolge verige in ustvarjajo polietilen.
Molekularna struktura PE
Postopek tega se imenuje polimerizacija . Etilen monomeri se povezujejo v verižni reakciji in se pretvorijo v PE. Ta postopek se lahko zgodi z različnimi metodami, kot je polimerizacija Ziegler-Natta ali polimerizacija prostega radikala . Vsaka metoda rahlo vpliva na končne lastnosti PE.
PE -jeva molekularna struktura ima ključno vlogo pri njegovi uspešnosti. Molekulska masa PE se lahko močno razlikuje, kar vpliva na moč, prožnost in trajnost plastike. Večja molekulska teža običajno pomeni močnejši material, zaradi česar je primeren za težke uporabe.
Razveljavitev je še en pomemben dejavnik. PE ima lahko različne ravni razvejevanja v svojih molekularnih verigah. Več razvejanja, kot pri polietilenu z nizko gostoto (LDPE) , povzroči mehkejšo, bolj prožno plastiko. Po drugi strani ima polietilen z visoko gostoto (HDPE) manj vej, zaradi česar je strožje in togejše.
Kristalnost vpliva tudi na vedenje PE. Bolj kot kristalni je PE, bolj tog in manj pregleden postane. Na primer, HDPE, ki ima visoko stopnjo kristalnosti, se uporablja v izdelkih, ki potrebujejo moč, kot so zabojniki in cevi. V nasprotju s tem je LDPE z nižjo kristalnostjo kot nalašč za plastične vrečke in prilagodljive filme.
LDPE je znan po svoji prilagodljivosti in preglednosti. Je mehka, žilava in odporna na udarce.
Ključne lastnosti:
Gostota: 0,910-0,925 g/cm³
Tališča: 105-115 ° C.
Dobra kemična odpornost
Nizka absorpcija vode
LDPE se proizvaja z visokim tlakom in temperaturo. Postopek vključuje:
Stiskanje etilenskega plina
Polimerizacija v reaktorju
Hlajenje in peletiranje
Plastične vrečke
Stisnite steklenice
Filmi za embalažo hrane
Izolacija žice in kabla
HDPE je močnejši in bolj tog kot LDPE. Ponuja:
Višja natezna trdnost
Boljša kemična odpornost
Izboljšana pregrada vlage
HDPE se proizvaja z nizkim tlakom in temperaturo. Metode vključujejo:
Polimerizacija gnoja
Polimerizacija plinske faze
Vrči mleka in pokrovčke za steklenice
Cevi za vodo in plin
Rezervoarji za gorivo za vozila
Recikliranje košev
LLDPE združuje značilnosti LDPE in HDPE:
Bolj prilagodljiv kot HDPE
Močnejši od LDPE
Boljša odpornost na punkcijo
LLDPE se proizvaja z uporabo:
Ziegler-natta katalizatorji
Metalocenski katalizatorji
Te metode omogočajo natančen nadzor razvejanja.
Raztegljiv ovoj
Kmetijski filmi
Fleksibilna cev
Kabelske prevleke
Uhmwpe se ponaša:
Izjemno visoka trdnost
Nizek koeficient trenja
Odlična odpornost na odrgnijo
Proizvodnja UHMWPE je zapletena zaradi:
Zelo visoka molekulska teža
Težave pri obdelavi
Pogosto se uporabljajo posebne tehnike, kot je kompresijsko oblikovanje.
Neprebojni jopiči
Umetni sklepi v medicini
Deli industrijskih strojev
Visokozmogljiva vlakna
Navzkrižno povečanje:
Temperaturna odpornost
Kemična odpornost
Mehanska trdnost
PEX proizvaja:
Ustvarjanje HDPE
Navzkrižno povezovanje z uporabo peroksidov, Silana ali elektronov
Sijajni ogrevalni sistemi
Cevovodni cevi za pitno vodo
Izolacija za visokonapetostne kable
Geotermalni prenos toplote
MDPE ponuja ravnovesje med HDPE in LDPE:
Gostota: 0,926-0,940 g/cm³
Dober udarni odpor
Zmerna togost
MDPE se običajno proizvaja z uporabo:
Katalizatorji kroma/kremena
Ziegler-natta katalizatorji
Cevi za porazdelitev zemeljskega plina
Okovje za plinske sisteme
Tlačne cevi za vodo
Kabelske zaščitne cevi
Skupni etilen kopolimeri vključujejo:
Etilen vinil acetat (EVA)
Etilen akrilna kislina (EAA)
Etilen metakrilna kislina (EMAA)
Etilen kopolimeri ponujajo:
Izboljšana prilagodljivost
Izboljšana adhezija
Boljša jasnost
Povečana žilavost
Eva: Penaste podplate v čevljih
EAA: lepilne plasti v embalaži
EMAA: Pokrov na žogi za golf
Splošno: Vroče lepila za taline, tesnila
PE plastika prihaja v različnih gostotah. Ta lastnost pomembno vpliva na njihove značilnosti in aplikacije.
Tu je hiter razčlenitev:
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
Večja gostota običajno pomeni večjo moč in togost. Nižja gostota ponuja večjo prilagodljivost in odpornost na udarce.
Molekularna teža ima ključno vlogo pri lastnostih PE. Vpliva na moč, žilavost in procesljivost.
Ključne točke:
Večja molekulska teža = povečana trdnost in odpornost na udarce
Nižja molekulska teža = lažja obdelava in boljši pretok
UHMWPE z izjemno visoko molekulsko maso prikazuje izjemno moč in odpornost na obrabo.
PE plastika na splošno kažejo odlično kemično odpornost. So inertni za številne snovi.
Odpornost se razlikuje glede na vrsto PE:
HDPE: Vrhunska odpornost na kemikalije in topila
LDPE: Dober odpor, vendar nanje lahko vplivajo nekateri ogljikovodiki
PE se upira kislinam, bazam in večino topil. Ni odporen na močna oksidacijska sredstva.
PE plastika lahko prenese vrsto temperatur. Njihova uspešnost se razlikuje glede na vrsto in oceno.
Splošni razponi temperature:
LDPE: -50 ° C do +80 ° C
HDPE: -60 ° C do +120 ° C
UHMWPE: -200 ° C do +80 ° C
PEX ponuja izboljšano visokotemperaturno odpornost, primerno za cevi za toplo vodo.
Nemodificiran PE je dovzeten za razgradnjo UV. Dolgotrajna izpostavljenost soncu lahko povzroči krhkost in spremembe barv.
Za izboljšanje odpornosti na UV:
Dodajte UV stabilizatorje
Vključite ogljikovo črno (za izdelke iz črnega PE)
UV-stabilizirani PE najde uporabo v aplikacijah na prostem, kot so kmetijski filmi in zunanje pohištvo.
Številne vrste PE so odobrene s FDA za stik s hrano. So netoksični in ne dajejo okusa ali vonja.
Značilnosti, varne s hrano:
Nizka migracija aditivov
Odporen na rast mikrobov
Enostaven za čiščenje in sterilizacijo
HDPE in LDPE se običajno uporabljata v embalaži s hrano. UHMWPE je primeren za opremo za predelavo hrane.
Ne pozabite: Vedno preverite posebne ocene za skladnost z varnostjo hrane.
Vrste Lastnost | LDPE | LLDPE | MDPE | HDPE | UHMWPE |
---|---|---|---|---|---|
Gostota (g/cm³) | 0,910 - 0,925 | 0,915 - 0,925 | 0,926 - 0,940 | 0,941 - 0,965 | 0,930 - 0,935 |
Kristalnost | Nizka (40-50%) | Srednje (50-60%) | Srednje visok | Visoko (70-80%) | Zelo visoko (> 85%) |
Natezna trdnost (MPA) | 8-12 | 10-30 | 20-35 | 20-40 | 40-48 |
Tališče (° C) | 105 - 115 | 120 - 130 | 125 - 135 | 130 - 137 | 130 - 135 |
Prilagodljivost | Najbolj prilagodljiv | Prilagodljiv | Zmerno | Manj prilagodljiv | Najmanj prilagodljiv |
Togost | Najmanj togo | Rahlo togo | Zmerno togo | Togo | Najbolj toga |
Ključne funkcije | Prilagodljiv, prozoren | Izboljšana moč, odporna na prebijanje | Ravnotežje lastnosti | Močna, kemično odporna | Izjemno močan, odporen proti obrabi |
Skupne aplikacije | Filmi, torbe | Raztegljiv ovoj, cev | Plinske cevi, kabli | Steklenice, cevi | Visokozmogljivi deli |
Opomba: Natančne vrednosti se lahko nekoliko razlikujejo glede na določene ocene in proizvajalce.
PE plastika je vsestranska. Lahko ga obdelamo z različnimi metodami.
Oblikovanje vbrizgavanja je priljubljeno za množično proizvajanje PE delov. Evo, kako deluje:
PE pelete se stopijo.
Staljena plastika se vbrizga v kalup.
Kalup se ohladi, strdi plastiko.
Končni del je izpuščen.
Ta metoda je odlična za ustvarjanje zapletenih oblik. Uporablja se za pokrovčke za steklenice, posode in igrače.
Ekstruzija se uporablja za ustvarjanje neprekinjenih profilov. Postopek vključuje:
Taljenje peletov PE.
Prisiljevanje staljene plastike skozi matrico.
Hlajenje in strjevanje ekstrudirane oblike.
Idealen je za proizvodnjo cevi, cevi in žičnih premazov.
Oblikovanje vbrizgavanja je kot nalašč za votle predmete. Tu je postopek:
Evo cev (parison) je ekstrudirana.
Parison je vpet v kalup.
Zrak se odpihne v parison in ga razširi na obliko kalupa.
Del se ohladi in je izpuščen.
Ta tehnika se uporablja za steklenice, rezervoarje za gorivo in velike posode.
Rotacijsko oblikovanje je odlično za velike, votle dele. Koraki so:
PE v prahu je nameščen v kalup.
Kalup se segreva in zasuka.
Prašek se topi in prevleče v notranjost plesni.
Plesen se ohladi in del se odstrani.
Uporablja se za rezervoarje, opremo na otroških igriščih in kajake.
UHMWPE zahteva posebno obdelavo. Pogosto se uporablja stiskanje:
UHMWPE v prahu je nameščen v ogrevani kalup.
Tlak se uporablja za stiskanje prahu.
Material se segreje na njegovo talilno točko.
Del se ohladi pod pritiskom.
Ta metoda ustvarja visoko trdne dele, kot so umetni sklepi.
Film pihanje ustvarja tanke PE filme. Postopek:
PE se stopi in ekstrudira v cev.
Zrak se piha v cev in ga širi.
Mehur se ohladi in zruši.
Film je navit na zvitke.
Ta tehnika proizvaja plastične vrečke in embalažne filme.
3D tiskanje s PE . Pojavlja se Ponuja nove možnosti:
HDPE filamente so na voljo za tiskalnike FDM.
Omogoča proizvodnjo po meri, majhno serijo.
Recikliran PE se lahko uporablja, kar spodbuja trajnost.
Izzivi ostajajo, vendar je vznemirljivo področje razvoja.
Navzkrižno povezan PE (PEX) ponuja izboljšane lastnosti:
Višja temperaturna odpornost
Boljša kemična odpornost
Povečana trdnost
PEX je ustvarjen s tremi metodami:
Peroksid (PEX-A)
Silane (PEX-B)
Elektronski žarek (PEX-C)
Široko se uporablja v vodovodnih in sijočih ogrevalnih sistemih.
Klorirani PE (CPE) doda nove funkcije:
Izboljšana vremenska odpornost
Izboljšana zaostalost plamena
Povečana odpornost na olje
CPE se uporablja v:
Strešne membrane
Žična in kabelska jakna
Avtomobilski deli
Kopolimeri združujejo PE z drugimi monomeri:
Povečana prilagodljivost
Boljša jasnost
Izboljšana odpornost na udarce
Eva se uporablja v:
Podplati čevljev
Embalažni filmi
Vroče lepila taline
Izboljšane lastnosti adhezije
Izboljšana žilavost
Boljša tiskalnost
EAA najde prijave v:
Večplastna embalaža
Premazi
Lepila
MPE ponuja več prednosti:
Bolj enotna molekularna struktura
Izboljšana moč in žilavost
Boljše optične lastnosti
Uporablja se v:
Visokozmogljivi filmi
Izdelki, odporni na vplive
Medicinska embalaža
PE lahko spremenite z različnimi dodatki:
tipa aditiva | Namenska | aplikacija |
---|---|---|
UV stabilizatorji | Preprečiti razgradnjo sončne svetlobe | Izdelki na prostem |
Antioksidanti | Preprečite oksidacijo med predelavo | Vsi PE izdelki |
Barvila | Dodaj barvo | Potrošniška dobrina |
Zaostali plamena | Zmanjšati vnetljivost | Gradbeni materiali |
PE plastika je neverjetno vsestranska. Uporablja se v številnih panogah.
PE je kot nalašč za embalažo s hrano. Uporablja se v:
Plastične vrečke
Posode za hrano
Pokrovke za steklenice
LDPE in HDPE sta pogosta odločitve. Hrano hranijo svežo in varno.
I mage vir U-NUO HDPE šampon 16 Oz steklenic
PE sveti tudi v industrijski embalaži:
Vreče za dostavo
Obloge za bobne
Zaščitni ovoji
HDPE se pogosto uporablja za svojo moč in kemično odpornost.
PE ponuja številne prednosti:
Lahka
Odporen na vlago
Stroškovno učinkovit
Reciklirano
Te lastnosti so PE vrhunska izbira za embalažo.
PE cevi se pogosto uporabljajo. Odlični so za:
Dobava vode
Porazdelitev plina
Kanalizacijski sistemi
HDPE cevi so trajne in odporne na korozijo.
PE pena je odličen izolator. Uporablja se v:
SINOVNA IZOLACIJA
Podlogo strehe
Zvok duši
Je lahka in odporna na vlago.
PE geomembrane so ključne pri gradnji:
Odlagališča
Obloge za ribniki
Nadzor erozije
Zagotavljajo odlično kemično odpornost in trajnost.
HDPE rezervoarji za gorivo so pogosti v vozilih. So:
Lahka
Trpežna
Odporen na prepustnost goriva
To pomaga izboljšati učinkovitost goriva in varnost.
PE se uporablja v številnih avtomobilskih notranjosti:
Plošče vrat
Sedežni hrbti
Držala za skodelice
To je stroškovno učinkovito in enostavno oblikovati.
PE ponuja več prednosti:
Zmanjšanje teže
Izboljšana učinkovitost goriva
Nižji stroški proizvodnje
Recikliranje
Te koristi omogočajo, da PE priljubljeni v avtomobilski proizvodnji.
LDPE filmi so kot nalašč za rastlinjake:
Prenos svetlobe
Zadrževanje toplote
Trajnost
Pomagajo ustvariti idealne rastne pogoje.
PE cevi se pogosto uporabljajo pri namakanju:
Kaplja namakalne cevi
SPRINČNI SISTEMI
Rezervoarji za shranjevanje vode
Odporni so na kemikalije in UV sevanje.
PE mulčni filmi ponujajo ugodnosti:
Nadzor plevela
Zadrževanje vlage
Regulacija temperature tal
Pomagajo povečati pridelke in kakovost.
Medicinski razred PE je posebej formuliran:
Biokompatibilno
Sterilizabilno
Kemično odporna
Ustreza strogim standardom zdravstvenega varstva.
PE se uporablja v različnih medicinskih predmetih:
Protetika
Kirurški vsadki
Farmacevtska embalaža
UHMWPE je še posebej dragocen za zamenjave sklepov.
PE najdemo v številnih gospodinjskih izdelkih:
Zabojnike za shranjevanje
Rezalne plošče
Kante za smeti
Je trpežen, enostaven za čiščenje in cenovno ugodno.
PE je idealen za igrače in športno opremo:
Oprema za otroško igrišče
Športne kroglice
Igrače na plaži
Je varen, trpežen in odporen proti udarcu.
PE je odličen električni izolator:
Napajalni kabli
Telekomunikacijske žice
Kabelske jakne z vlakninami
Zagotavlja zaščito in trajnost.
PE se uporablja v elektronski proizvodnji:
Priključki
OHlane
Natisne podlaga za vezje
Ponuja dobre električne lastnosti in kemično odpornost
Pri izbiri polietilena (PE) za oblikovanje izdelka morate upoštevati več dejavnikov. Sem spadajo mehanske lastnosti , kot sta natezna trdnost in prilagodljivost, ki se razlikujejo med vrstami PE. Okoljska odpornost je ključnega pomena, zlasti če se bo izdelek soočil z izpostavljenostjo UV ali kemičnim okoljem. Na primer, HDPE ponuja odlično kemično odpornost, medtem ko LDPE je boljši za prilagodljive aplikacije z nizkim stresom. Nazadnje je metoda obdelave pomembna - ne glede na to, ali uporabljate vbrizgavanja , ekstrudiranje ali Oblikovanje pihanja - ker vse vrste PE ne delujejo dobro z vsako metodo.
Zagotavljanje proizvodnje je ključnega pomena za proizvodnjo učinkovitih in stroškovno učinkovitih PE izdelkov. Oblikovalni elementi, kot je preprostost, zmanjšujejo čas in zapletenost proizvodnje. Vzdrževanje enakomerne debeline stene preprečuje okvare, kot sta upogibanje ali potopitev, ki se lahko pojavijo med hlajenjem. Osnutek kotov je bistvenega pomena tudi pri oblikovanju injiciranja, kar omogoča, da se oblikovani deli enostavno odstranijo iz kalupa. Preskok teh pomislekov lahko povzroči povečane stroške proizvodnje in nižjo kakovost izdelka.
oblikovalskega faktorja | Pomembnost |
---|---|
Preprostost | Zmanjšuje kompleksnost in čas proizvodnje |
Enotna debelina stene | Preprečuje upogibanje in potopitev |
Osnutek kotov | Olajša enostavno odstranitev iz kalupov |
Ker je trajnost pomembnejša, je oblikovanje PE izdelkov za recikliranost vedno večja prednostna naloga. Uporaba enega samega materiala , kot je čisti HDPE ali LDPE , olajša recikliranje. Več materialni izdelki zapletejo postopek in pogosto končajo na odlagališčih. Oblikovanje za demontažo je še ena strategija, kjer se izdelajo izdelki, da jih je mogoče enostavno ločiti za recikliranje. Jasno označevanje materiala je tudi ključnega pomena - pomaga reciklarjem učinkovito prepoznati in razvrstiti plastiko.
Ključni pomisleki o recikliranosti | Opis |
---|---|
Enotna uporaba materiala | Poenostavi recikliranje |
Oblikovanje za demontažo | Olajša lažjo razčlenitev izdelkov |
Jasno označevanje materiala | Pomaga pri razvrščanju procesov recikliranja |
Mehansko testiranje zagotavlja, da PE izdelki izpolnjujejo potrebne standarde trdnosti in trajnosti. Natezni testi trdnosti merijo, koliko sile lahko zdrži material PE, preden se zlomi. To je ključnega pomena za izdelke, kot so cevi ali steklenice , kjer je konstrukcijska celovitost pomembna. Testiranje vpliva ocenjuje odpornost materiala proti nenadnim silam in tako zagotovi, da se pod stresom ne bo porušil ali razbil. Medtem testi upogibanja ocenijo, koliko upogibanja lahko zdrži, preden ne uspe, kar je še posebej pomembno pri prilagodljivih materialih PE, kot so LDPE.
Mehansko preskusno | aplikacijo | Primer |
---|---|---|
Natezna trdnost | Meri odpornost na vlečne sile | Cevi, posode |
Testiranje vpliva | Testira odpornost materiala na nenadne udarce | Pakiranje, avtomobilski deli |
Upogibna moč | Oceni, koliko sile upogiba lahko obvlada | Prilagodljiva embalaža, filmi |
Na primer, zgornji mehanski testi je treba vključiti v Možnosti embalaže za embalažo s parfumskimi steklenicami .
Za zagotovitev, da so PE izdelki dobro delujejo pri različnih temperaturah, toplotno testiranje bistvenega pomena. je Diferencialno skeniranje kalorimetrije (DSC) analizira, kako se PE obnaša pod toploto, kar pomaga določiti njegovo tališče in kristalnost . To je ključno za izbiro prave vrste PE za okolje z visoko toploto . Druga uporabna metoda je termogravimetrična analiza (TGA) , ki preizkuša toplotno stabilnost materiala in meri, koliko teže izgubi, ko se razpade. To pomaga proizvajalcem razumeti, kako se bo material obnašal v ekstremnih pogojih.
PE izdelki pogosto naletijo na ostre kemikalije, zaradi česar je kemično testiranje ključno. Okoljski stresni upornost (ESCR) ocenjuje, kako dobro PE materiali se upirajo razpokanju pod kombiniranim vplivom stresa in izpostavljenosti kemikalijam. To je ključnega pomena za izdelke, ki se uporabljajo v kemičnem shranjevanju ali zunanjih okoljih , kjer bi lahko prišli v stik z agresivnimi snovmi. ESCR zagotavlja dolgotrajne zmogljivosti in sčasoma zmanjšuje tveganje za okvaro materiala.
preskusnega tipa | Namenska | uporaba |
---|---|---|
Diferencialno skeniranje kalorimetrije | Meri talilno točko in kristalnost | Aplikacije z visoko toploto |
Termogravimetrična analiza | Ocenjuje toplotno stabilnost | Ekstremna temperaturna okolja |
Okoljski stresni razpok odpornost | Testira kemična in stresna odpornost | Kemična shranjevanje, zunanji izdelki |
PE plastika je vsestranski material s številnimi koristmi. Njegova trajnost in prilagodljivost sta idealna za različne aplikacije.
Ključne prednosti PE vključujejo:
Prilagodljivost pri proizvodnji
Odpornost na kemikalije in vlago
Stroškovno učinkovitost
Recikliranje
Vendar pa je s povečanimi plastičnimi odpadki ključnega pomena uravnoteženje njene industrijske uporabe z okoljsko odgovornostjo . Nadaljnje inovacije pri recikliranju in trajnostnih alternativah bodo pomagale zagotoviti prihodnost PE, hkrati pa zmanjšali njegov vpliv na okolje.
Nasveti: morda vas zanimajo vse plastike
Ljubljenček | Psu | Pe | Pa | Pokukati | Pp |
Pom | Ppo | TPU | Tpe | San | PVC |
Ps | PC | Pps | Abs | Pbt | Pmma |
Team MFG je hitro proizvodno podjetje, ki je specializirano za ODM in OEM, ki se začne leta 2015.