При какой температуре плавится полиэтилен

Поиск

Посмотреть все результатыlogin

Выбрать полиэтиленовая пленка по параметрам, фото, стоимости.

Полиэтиленовая пленка активно используется в различных сферах жизнедеятельности. И это не случайно, ведь свойства пленки полиэтиленовой позволяют использовать ее как упаковочный, оберточный материал, из нее делают пакеты, покрытия для теплиц, дождевики, укрывной материал.

Главным преимуществом изделий из полиэтиленовой пленки является ее стоимость. Дешевле стоит, наверное, только бумажные изделия. Но, в отличие от бумаги, пленка более долговечна, она не промокает, не гниет и не рвется так легко.

Если взять укрывные материалы из пленки, которые используются в сельском хозяйстве, то главным их преимуществом является легкость.

Тот же брезент гораздо тяжелее и дороже, а толку от него не намного больше, в тоже время стоимость изделий просто не сопоставима.

Полиэтиленовая пленка часто незаменима как гидроизоляционный материал при укладке напольных покрытий, гипсокартона и при сооружении кровли. Ее небольшая толщина позволяет аккуратно прокладывать между основным покрытием и основанием, не нарушая общую структуру покрытия. С другими материалами не было бы так просто.

Пакеты и мусорные мешки уже давно вошли в нашу жизнь. Ни одна покупка не обходится без пакетов. Их основное качество – высокая прочность, а также привлекательный дизайн и оформление.

Теплицы из полиэтиленовой пленки намного дешевле стеклянных, а эффект практически тот же.

Даже если где то пленка порвется, то это быстро можно подправить подклейкой или заменой отдельного участка, тогда как стекло легко разбивается и труднее поддается восстановлению и замене.

Полиэтиленовые изделия не боятся холода и жары, они легко монтируются и компактно хранятся в рулонах, не занимая много места. Если вас устраивают описанные свойства пленки полиэтиленовой и хотите приобрести ее, обращайтесь в компанию «ЛЕНТАПАК».

При сооружении парников важно знать, сколько тепла потребуется для растений во время их роста. Такие свойства как теплопроводность полиэтиленовой пленки (излучение и конвекция), способ обогрева, а также количество возможных тепло-потерь напрямую влияют на микроклимат теплицы.

Определив, какое количество тепла требуется для отопления теплиц, можно выбрать соответствующий тип пленки, вид теплицы, а также отопительную систему. Таким образом можно подсчитать затраты на сооружение теплицы.

Для определения необходимого количества тепла внутри теплицы пользуются формулой:

(сумма площадей стен и потолков) х (разница внутренней и наружной температуры) х 5,4 = необходимое количество тепла (в кДж). К примеру, если площадь стен теплицы равняется 30 м. кв., а площадь крыши – 28 м.кв., перепад температур -15 градусов, то имеем следующий расчет: (28+30) х 15 х 5,4 = 4698 ккал = 19140 кДж.

После определения необходимого количества тепла для теплицы переходим к выбору пленки. Лучшим вариантом будет использование специальной парниковой пленки. Благодаря специальным добавкам, она имеет большой срок использования. Солнечные лучи не разрушают поверхность пленки, теплопроводность небольшая, поэтому климат внутри теплиц с такой пленкой будет идеальным для растений.

Важным показателем является температура на отдельных участках теплицы. Чтобы она была одинаковой, следует соблюдать герметичность конструкции и правильно использовать обогревательное и вентиляционное оборудование. Как известно, теплопроводностью материала называют его способность пропускать тепло.

Средняя теплопроводность полиэтиленовой пленки составляет 0,04 Вт/(м°С), что считается низким показателем. Это означает, что такой материал можно использовать в качестве укрывного при низких и минусовых температурах.

Главным достоинством пленки является то, что она сохраняет тепло внутри теплицы. Пленка толщиной 150-200 мкм идеально подходит для теплиц и парников. Если вы желаете приобрести полиэтиленовую продукцию, обращайтесь в компанию «ЛЕНТАПАК» (г.

Москва).

Полиэтиленовая пленка достаточно востребована как в быту, так и в разных отраслях. Как известно, полиэтилен относится к легко воспламеняемым веществам. Средняя температура плавления полиэтиленовой пленки составляет 125-132 градусов.

Учитывая свойства горючести полиэтилена, для снижения этого показателя, в него добавляют специальные вещества — антипирены.

Их применение признали целесообразным после многочисленных исследований процессов горения изделий из полиэтилена, в частности, пленки.

Во время сгорания на воздухе или в кислороде полиэтилен переходит в горючие паро- и газообразные вещества, которые догорают в окружающей среде.

Для снижения скорости горения в полиэтилен добавляются соединения сурьмы и некоторые органические соединения. Такой полиэтилен используется компанией «ЛЕНТАПАК» при изготовлении некоторых типов пленок, которые можно использовать в строительстве и сельском хозяйстве в качестве укрывного материала.

При выборе антипиренов обращают внимание на совместимость их с полиэтиленом. Выбор их достаточно ограничен.

Такой показатель, как температура плавления полиэтиленовой пленки, должен всегда учитываться при ее использовании.

Как материал для теплиц, в качестве укрывного материала в сельском хозяйстве, как упаковки. Если вам нужны консультации по техническим характеристикам полиэтиленовых пленок, обращайтесь к нам.

Полиэтилен | Справочник строителя

Мономером полиэтилена является этилен. Этилен, имеющий формулу H2C=CH2, считается первым представителем гомологического ряда этиленовых углеводородов.

Характерной особенностью этилена является его способность к реакциям присоединения. При полимеризации этилена получается полиэтилен.

Полимер этилена — полиэтилен — представляет собой высокомолекулярный парафин общей формулы [—СН2—СН2—СН2—СН2—]n нормального линейного строения.

Нормальное линейное строение характерно только для полиэтилена, полученного при низком давлении. Полученный при высоком давлении имеет менее регулярное строение. В условиях высокой температуры происходит отрыв атомов водорода от молекул полимера и образуются многочисленные ответвления в макромолекулах.

Боковые ветви в макромолекулах полиэтилена заметно влияют на степень кристалличности полимера, температуру его плавления, твердость, сопротивление изгибу.

Полимеры ведут себя различно при повторных нагреваниях. Полимеры, имеющие линейное строение, при нагревании размягчаются, а при охлаждении затвердевают. Это размягчение и отвердевание может происходить многократно. Такие полимеры называют термопластичными.

Полимеры, имеющие пространственное строение молекул, затвердев при нагревании, не могут при повторном нагревании обратимо переходить в пластическое состояние. Такие полимеры называют термореактивными.

Полиэтилен — сравнительно новый полимер. Он был синтезирован в 1937 г. в Англии, применять его в технике начали лишь в годы второй мировой войны.

Удачное сочетание в полиэтилене химической стойкости, механической прочности, морозостойкости, чрезвычайно низкие газопроницаемость и водопоглощение, малый объемный вес делают его незаменимым материалом в строительной технике.

До 1954 г. полиэтилен получали только при высоком давлении до 2500 ат и температуре до 180° с использованием кислорода в качестве инициатора процесса полимеризации. За последние годы производство полиэтилена начало развиваться по двум новым методам: при низком и высоком давлении.

Первый способ ведется при давлении 1 — 5 ат и температуре до 60° с использованием в качестве катализатора солей тяжелых металлов переменной валентности, в связи с алкилами (одновалентными радикалами с общей формулой CnH2n+1 , например СН3, С2Н5, С3Н7 и т. д.

), или в присутствии гидринов (соединений химических элементов с водородом) и некоторых металлов.

Второй способ получения полиэтилена осуществляется при давлении 35—40 ат и температуре 125—150° с использованием в качестве катализатора окислов металлов.

Полиэтилен, полученный при низких давлениях, отличается большой плотностью, прочностью, жесткостью и повышенной теплостойкостью, полученный при высоком давлении более мягкий и эластичный материал.

При производстве по первому способу не требуется сложной аппаратуры и большого компрессорного хозяйства. Однако, в свою очередь, производство при высоком давлении имеет то преимущество, что оно не нуждается в синтезе катализатора, и нет необходимости очищать полученный полимер от остатков катализатора и регенерации растворителей.

Ниже кратко изложены способы получения изделия как при высоком, так и при низком давлении.

Для изготовления различных изделий таких как — фиксаторы арматуры итд, применяют полиэтилен высокого давления с молекулярным весом в пределах 18 000—25 000, который условно называют полиэтиленом I, с молекулярным весом 25 000—35 000, обозначаемый как полиэтилен II и получаемый при низком давлении с применением металлоорганических катализаторов, называют III видом.

В зависимости от области использования их применяют в стабилизованном и нестабилизованном виде. Стабилизаторы вводят для замедления процесса старения при его переработке и дальнейшей эксплуатации, что особенно важно для полимера, применяемого в строительстве.

Для непрерывных процессов полимеризации применяются трубчатки с непрерывной подачей под давлением этилена и с непрерывным выходом полиэтилена.

Исходный продукт для производства — технический этилен — в зависимости от происхождения и метода синтеза содержит различные примеси и может иметь различную концентрацию.

Из реактора полимер вместе с непрореагировавшим этиленом через редукционный вентиль перепускается в приемник высокого давления 8, а из последнего в приемник 9, где давление снижается до атмосферного, и этилен отводится через ловушку 10 на промывку в скруббер 11. Полиэтилен из приемника 9 вытекает в формы, в которых и застывает.

• В газ перед его поступлением в скруббер снова вводят некоторое количество кислорода, так как он расходуется в процессе полимеризации.
• После промывки щелочным раствором, подаваемым в скруббер из сборника 12 (для удаления альдегидов), газ возвращается в газгольдер и снова идет в производство.
• За один цикл 8—15% этилена превращается в полиэтилен, суммарное превращение достигает 93—98%.

Молекулярный вес образующегося полиэтилена зависит от условий полимеризации. При понижении температуры, меньшем содержании кислорода и увеличении давления молекулярный вес полимера повышается, однако процент превращения уменьшается.

Технология получения полиэтилена при низком давлении осуществляется в среде алифатических или ароматических углеводородов в присутствии комплексного гетерогенного катализатора, открытого К. Циглером в 1954 г. Этот катализатор образуется при взаимодействии алкилов металлов первой, второй или третьей групп периодической системы с солями тяжелых металлов переменной валентности.

Непременное условие проведения процесса — отсутствие в полимеризационной системе примесей, реагирующих с катализаторами. К числу таких примесей относятся главным образом вода и кислород.

Согласно технологии, разработанной Санкт-Петербургским научно-исследовательским институтом полимеризационных пластмасс, полимеризацию этилена можно вести в среде предельных углеводородов (например, бензина) в присутствии катализатора — смеси алкилов алюминия с четыреххлористым титаном.

Реакция полимеризации этилена в присутствии металлоорганических соединений экзотермична: при образовании 1 кг полиэтилена выделяется около 1000 ккал тепла. Полимеризация проводится при атмосферном или несколько повышенном давлении (до 4 ат). Процесс ведется при непрерывном перемешивании и температуре 50—60°.

Регулирование процесса полимеризации производят изменением молярного соотношения триэтил алюминия [А1(С2Н5)3] и четыреххлористого титана (TiC14).

При увеличении молярной доли алкилов алюминия молекулярный вес образующихся полимеров возрастает.

Так, при молярном соотношении триэтилалюминия и четыреххлористого титана 2 : 1 образуется полиэтилен с молекулярным весом больше 1 000 000, а при соотношении 1 : 2 получаются низкомолекулярные (около 30 000) хрупкие полимеры.

1. Скорость процесса полимеризации в значительной мере зависит от концентрации четыреххлористого титана.
2. Кроме изменения соотношения катализаторов, молекулярный вес полимера можно также снижать, заменяя триэтилалюминий частично или полностью диэтилалюминий галоидом, например А1(С2Н5)2С1.
3. Остальные технологические параметры (температура и давление), оказывая заметное влияние на скорость процесса и выход полимера, мало отражаются на его молекулярном весе.

Процесс полимеризации этилена при низком давлении может быть или циклический или непрерывный. В последнем случае реактором служит аппарат колонного типа с перемешивающим устройством, в который суспензия смеси катализаторов подается с определенной скоростью; с такой же скоростью полимер выводится из колонны.

В настоящее время наиболее широко применяется в промышленности строительных материалов полиэтилен высокого давления. Ниже описаны основные свойства полиэтилена, полученного этим способом.

Молекулы полиэтилена имеют плоскую зигзагообразную структуру обычной парафиновой цепи. На концах полиэтиленовой цепи имеются двойные связи, наличие которых доказывается спектром поглощения, а также реакцией присоединения йода. Для молекул характерна линейная неразветвленная структура с весьма редкими боковыми метальными группами.

При обычной температуре полиэтилен состоит примерно на 75% из кристаллической фазы и на 25% из аморфной.

Полиэтилен представляет собой твердый желтовато-белый роговидный продукт и является одним из самых легких полимеров (удельный вес 0,92 — 0,95).

Физические свойства полиэтилена определяются его химической структурой. Линейный характер макромолекулы и ее высокая степень симметричности обусловливают весьма малые (меньше чем в каком-либо другом полимере) межмолекулярные силы, высокую гибкость цепи и высокую подвижность звеньев. Поэтому в аморфном состоянии полиэтилен имеет весьма низкую температуру стеклования (- 80°).

Однако аморфное состояние полиэтилена является крайне неустойчивым, и он легко и быстро кристаллизуется, хотя кристаллическая фаза никогда не достигает 100%.

Наличие аморфной фазы, температура стеклования которой весьма низка, позволяет сохранять известную степень гибкости и эластичности полиэтилена до весьма низких температур, т. е., иначе говоря, придает ему высокую морозостойкость (до — 80°).

С другой стороны значительное содержание кристаллической фазы, температура плавления которой находится в пределе ПО — 115°, определяет его жесткость, малую скорость релаксации и теплостойкость (до 80°).

Сочетание жесткости и твердости полиэтилена при обычных температурах с морозостойкостью является самым ценным и важным в характеристике механических свойств этого материала.

Его физические свойства, как и других полимеров, зависят от степени полимеризации. На рис. 2 показана зависимость температуры плавления полиэтилена от его молекулярного веса. Низкомолекулярный полиэтилен имеет температуру плавления около 100° и представляет воскоподобное вещество, легко растворимое на холоду, в парафиновых и ароматических углеводородах.

Рис. 2. Молекулярный вес и температура плавления технических полиэтиленов	Рис. 3. Зависимость удельного веса полиэтилена от температуры

• Высокомолекулярный вид плавится при температуре около 115°, он нерастворим на холоду, почти ни в одном из известных растворителей и лишь при температурах выше +80° заметно растворяется в четыреххлористом углероде, трихлорэтилене, бензоле и толуоле.
• Предел прочности изделия при разрыве зависит от его молекулярного веса и составляет от 100 до 200 кГ/см2.
• Как все кристаллические полимеры, полиэтилен плавится при узком интервале температур (разностью в 3 — 5°), однако уже при температуре на 15 — 20° ниже температуры плавления концентрация кристаллической фазы уменьшается настолько сильно, что его можно подвергать вытяжке и формовке.

При температуре выше температуры плавления полиэтилен переходит в пластическую (но не жидкую) массу, которую можно перерабатывать методом экструзии, литьем под давлением и вальцеванием. Возможность применения этих методов переработки связана с высокой вязкостью расплавленного образца.

Перевести полиэтилен в аморфное состояние можно быстрым охлаждением расплава. Аморфный полимер мягок. В кристаллическое состояние он переходит непрерывно, но равновесие фаз наступает очень медленно. На рис.

3 показана зависимость удельного веса полиэтилена от температуры, а следовательно, от содержания в нем кристаллической фазы.

Увеличение плотности с изменением фазовой структуры приводит к значительной усадке изделия, которая во много раз выше усадки аморфных полимеров и достигает 16%.

Рис. 4. Зависимость предела прочности при разрыве полиэтилена от температуры

Большую усадку полиэтилена, связанную в основном с процессами кристаллизации, нельзя не учитывать при производстве из него строительных изделий особенно крупных размеров.

Технологи поэтому должны уделять особое внимание достижению равновесного соотношения фаз, так как продолжающийся процесс кристаллизации будет вызывать образование трещин.

Для достижения равновесного соотношения фаз изделия из полиэтилена необходимо охлаждать постепенно, погружая их в воду с начальной температурой +80° и давая остывать до +20°.

Свойства полиэтилена сильно изменяются с изменением его температуры. Так, предел прочности его при разрыве сильно изменяется в зависимости от температуры, что видно на рис. 4. Этот график показывает, что температурный интервал эксплуатации для строительных деталей, несущих нагрузку, из полиэтилена лежит в пределах от +60 до -70°.

Если его нагревают без доступа воздуха, то устойчивость повышается до 290°. Деструкция изделия наступает при более высоких температурах, причем образуются жидкие, маслянистые и газообразные продукты разложения.

При нагревании полиэтилена в присутствии воздуха уже при 120° наступает его окисление, которое постепенно ведет к перегруппировке макромолекул с образованием полностью нерастворимых полимеров.

При термической обработке (вальцевание, экструзия) также происходит деструкция и окисление, снижающие механические свойства изделия. Поэтому при процессах переработки полиэтилена часто добавляют антиокислители (стабилизаторы).

В зависимости от относительного удлинения при растяжении, выраженном в процентах от первоначального размера образца до длины в момент разрыва, полиэтилен делят на 4 марки: ПЭ-150, ПЭ-300, ПЭ-450 и ПЭ-500.

Полиэтилен применяется для производства санитарно-технических труб (водопроводных, канализационных, газовых), труб для химических заводов, трубок малых диаметров для скрытой электропроводки, из него изготавливается пленка полиэтиленовая различной толщины для гидро-, паро- и газоизоляции различных строительных конструкций.

Свойства полиэтилена: физические, химические и другие

Свойства полиэтилена (ПЭ) имеют широкое многообразие, но особо можно выделить два: высокую химическую стойкость и неспособность вступать в электрохимические реакции, благодаря чему исключается возможность появления коррозии, присущей стали. Далее приведены Свойства полиэтилена, наиболее полно характеризующие полиэтилен как материал, применяемый для изготовления труб и соединительных деталей.

Свойства полиэтилена — Плотность

• Свойства полиэтилена во многом определяются его плотностью. В российских и международных стандартах принята следующая классификация ПЭ по группам плотности, кг/м3:
• — ПНП (ПВД) — полиэтилен низкой плотности (полиэтилен высокого давления) — 910-925;
  — ПСП (ПСД) — полиэтилен средней плотности (полиэтилен среднего давления) — 926-940;
• — ПВП (ПНД) — полиэтилен высокой плотности (поли-этилен низкого давления) — 941-965.

Полимеризацией при высоком давлении получают разветвленный ПНП. Полимеризацией при низком давлении различными методами (газофазный, суспензионный, в растворе) получают линейный полиэтилен. При этом за счет введения сополимеров может быть получен ПЭ различной плотности — от 920 до 960 кг/м3.

Гранулы полиэтилена

Отечественные трубные марки ПНД производятся газофазным методом с использованием бутена-1 в качестве сополимера. Полимеризацией при низком давлении может быть получен ПСП. Внешне трубы из ПНД и ПВД ничем не отличаются, поэтому при отсутствии маркировки или паспорта (документа о качестве) на трубы отличить их довольно трудно.

Если имеются два отрезка трубы — из ПНД и ПВД — одного наружного диаметра с одинаковой толщиной стенки, то при приложении равных нагрузок труба из ПНД сплющивается в меньшей степени.

Труба из ПНД более твердая, чем труба из ПВД, при проведении по ней ногтем обычно остается малозаметная царапина, тогда как на поверхности трубы из ПВД она более заметна.

При ударе о твердую поверхность детали из ПВД издают глухой звук, а детали из ПНД — относительно звонкий звук.

Высокая плотность и монолитность соединения могут быть получены только при сварке деталей из одного вида и марки термопласта. Трубы из ПЭ, ПП или ПБ, сваренные между собой, не образуют прочного соединения и легко разрушаются при механическом воздействии.

Стойкость к климатическому (атмосферному) старению

Полиэтилен чувствителен к ультрафиолетовым лучам и теплу. Под их воздействием изменяются его цвет и механические характеристики, т.е. он становится более твердым и хрупким.

Эти изменения происходят не сразу и становятся заметными только после года хранения труб на открытом воздухе, на солнце и в неблагоприятных климатических условиях.

Так как трубы укладываются в траншеи, то опасность атмосферного старения полиэтилена становится минимальной.

  Прокладка полиэтиленовых труб: правила, нюансы, советы

Свойства полиэтилена — Стойкость к температурным воздействиям

При температурном воздействии, особенно длительном,  полиэтилен в изделии становится более «эластичным», т.е. легко поддающимся деформированию при приложении к нему механических нагрузок.

Обычно ПЭ трубы рассчитываются исходя из прочности материала при температуре 20 °С. Если температура ниже этого значения, то проность, как правило, повышается.

Это повышение прочности, чаще всего, не учитывается при назначении эксплуатационных параметров трубопровода, но сам факт повышения прочности ПЭ увеличивает коэффициент запаса прочности трубы.

Температура плавления полиэтилена, при которой он переходит из твердого состояния в расплавленное, составляет от 115 до 130 °С. Температура начала размягчения — 110 °С. Температура хрупкости — минус 70 °С.

Свойства полиэтилена — Прочность при растяжении

Значение предела текучести при одноосном растяжении является весьма важной характеристикой ПЭ, т.к. оно указывает о том предельном состоянии материала, по достижении которого в термопласте возникают необратимые деформации.

Среднее значение предела текучести ПНП, ПСП и ПВП составляет от 11,0 до 28,0 МПа. Относительное удлинение полиэтилена при пределе текучести составляет 16 %.

Разрушающее напряжение — предел прочности при растяжении, составляет более 30,0 МПа.

Относительное удлинение полиэтилена при разрыве

Свойства полиэтилена, значение относительного удлинения при разрыве полиэтилена составляет от 300 до 1000 % при скорости растяжения от 50 до 100 мм/мин и температуре 20 °С. Конкретное значение удлинения при разрыве зависит от скорости растяжения и температуры.

Линейное расширение

Коэффициент линейного расширения полиэтилена в десять раз превышает соответствующий коэффициент для стали. Для полиэтилена он составляет 0,12-0,20 мм/(м-°С), тогда как у стали — 0,011 мм/(м-°С). Это следует учитывать при прокладке трубопроводов из ПЭ труб и соблюдать меры предосторожности.

Релаксационные Свойства полиэтилена

Если ПЭ подвергнуть длительному внешнему воздействию, то со временем внутреннее напряжение ПЭ в изделии уменьшается, т.к. материал как бы адаптируется к новому состоянию — более равновесному.

Свойства полиэтилена — Диффузионная проницаемость

Полиэтилен не является абсолютно герметичным по отношению к диффузионной проницаемости, особенно газов, которая повышается с увеличением температуры. Однако диффузионная проницаемость ПЭ чрезвычайно мала и составляет для газа при давлении до 0,3 МПа — 0,6 м3 на один километр в течение года.

Теплоизоляционные свойства полиэтилена

ППолиэтилен обладает хорошими теплоизоляционными свойствами. Тем не менее, для подземных трубопроводов теплоизоляционные характеристики грунта не менее значимы, чем аналогичные свойства самой полиэтиленовой трубы. Коэффициент теплопроводности полиэтилена составляет в среднем 0,22-0,4 Вт/(м-°С).

Стойкость к химическим веществам полиэтилена

Полиэтилен в изделии обладает хорошей стойкостью к воздействию различных агрессивных химических веществ: азотной кислоты различной концентрации, аммиака (газообразного, сухого, 100%-го, чистого, водного раствора, насыщенного на холоде), технического ацетона, бензина, винной кислоты, любого вина, воды (дистиллированной, деминерализованной, обессоленной, минеральной, морской), солей калия, сжатого воздуха, содержащего масла, солей меди и магния, отходящих газов систем канализации и др., содержащих диоксид углерода, соляную кислоту, диоксид серы, ртуть, сероводород, серу, мочевину, мыльный раствор и пр.

  Как производится монтаж канализации внутри частного дома

Обладает относительной стойкостью в концентрированной (более 50%) азотной кислоте, бензоле и некоторых других ароматических углеводородах.

Свойства полиэтилена — Горючесть

Свойства полиэтилена при контакте с огнем полиэтилен быстро загорается, плавится и стекает каплями. Пламя при горении — синее, слабосветящееся, с запахом затухающей свечи.

Наиболее опасными токсичными газами, образующимися при сгорании полиэтилена, являются углерода оксид (СО), водорода хлорид (HCI) и углерода диоксид (СО2). Количество СО, выделяющегося при термическом разложении полиэтилена, составляет 9-12 %.

Диоксид углерода в малых концентрациях не представляет большой опасности: его концентрацию 1,5 % в воздухе человек переносит без вреда для организма, но при концентрациях 3,0-4,5 % этот газ становится опасным для жизни человека при получасовом вдыхании.

В настоящее время в нашей стране отсутствуют нормативные документы, регламентирующие критические концентрации СО, СО2, HCI и О2 при пожаре.

В связи с этим для оценки пожарной опасности пластмассовых трубопроводов литературными источниками рекомендуются следующие критические концентрации: СО — 0,1 %, СО2 — б %, HCI — 5 % и О2 — 17 %.

В качестве замедлителей горения полиэтилена применяются хлор- и бромсодержащие органические соединения. В качестве средств пожаротушения применяются: тонко распыленная вода, вода с добавками поверхностно-активных веществ, пена, огнетушащие порошки, асбестовое полотно и др.

Санитарно-гигиенические свойства

Из полиэтилена в воду могут выделяться некоторые химические вещества в концентрациях, не превышающих предельно допустимую (ПДК). Мигрирующие соединения, как правило, не придают воде привкусов и запахов, но могут вызывать образование быстроисчезающей пены при взбалтывании водных вытяжек.

Для светостабилизации полиэтилена применяют различные сорта сажи, содержащие до 0,5 мг/кг бензопирена. Количество сажи в полиэтилене не должно превышать 2,5 %. Исследования показали допустимость использования труб из ПЭ для транспортирования хлорированной воды. При этом не отмечено значительного увеличения хлоропоглощаемости.

ПНД может выделять в воду те же вещества, что и ПВД, но кроме того — остатки комплексных металлоорганических катализаторов и растворителей. Трубы из ПЭ, облученные дозами ускоренных электронов или лучами, не изменяют вкуса и запаха соприкасающейся с ними воды и не повышают ее окисляемость.

Установлено, что увеличение числа бактерий в стоячей воде, находящейся в ПЭ трубах, вызвано их размножением вследствие органических загрязнений, имеющихся в воде, а не влиянием полимерного материала.

Посев бактериальных культур, выделенных из водопроводной воды, в минеральную среду с полиэтиленом порошками различной молекулярной массы в качестве единственного источника углерода доказал, что эти микроорганизмы не в состоянии употреблять полиэтилен. ПВД не влияет на выживаемость в воде кишечной палочки.

Таким образом, основным ограничением при использовании полиэтилена в контакте с питьевой водой является опасность изменения ее органолептических Свойства полиэтилена, в основном запаха.

Сохранить

Проектирование трубопроводов

Вам также может понравиться

При какой температуре плавится полиэтилен

Структура молекулы полиэтилена достаточно простая. Она выглядит как цепочка, которая состоит из атомов углерода. К каждому из них присоединяются 2 молекулы водорода. В мире существует две модификации этого вещества.

Они различны по структуре. Это отражается и на свойствах, которыми обладает полиэтилен (температура плавления и кипения, потребительские свойства). Объединяет их только происхождение. Обе модификации получают из этилена.

Первая разновидность полиэтилена состоит из линейных мономеров. Их степень полимеризации равна 5000 и больше. Вторая модификация имеет разветвления мономеров. Они состоят из атомов углерода (от 4 до 6).

Чтобы создать линейный полиэтилен, применяют специальные катализаторы. Процесс полимеризации идет при температуре до 150 °С.

Характеристики

Термопластичным полимером, который характеризуется непрозрачностью при толстом слое, предстает для нас полиэтилен. Температура плавления, технические особенности материала делают его популярным. Он кристаллизуется в диапазоне от -60 до -269 °С.

Основным его положительным качеством является отсутствие смачивания полиэтилена водой. В домашних условиях он не подвержен воздействию различных органических растворителей. Также он не вступает в реакцию при комнатной температуре с водными солевыми, кислотными и щелочными растворами.

При повышении температуры до 60 °С, материал становится уязвим для серной и азотной кислот. Применяя окислители для обработки поверхности полиэтилена, следует ожидать разрушения поверхностного слоя. Материал начинает смачиваться водой. Это качество необходимо для склеивания полиэтилена.

Способы полимеризации

В зависимости от способа полимеризации этилена, полиэтилен бывает 3 видов: низкого, высокого давления и линейный тип материала. Это определяет, какими качествами будет обладать полиэтилен. Температура плавления, технические свойства каждой разновидности различны. Поэтому их применяют практически в любой сфере человеческой деятельности.

Полиэтилен, изготовленный под высоким давлением, более мягкий. Его полимеризируют радикальным методом. Давление при это достигает 1-3 тыс. атм. Температура равна 180 °С. Кислород в этом случае участвует как инициатор.

Полиэтилен низкого давления изготавливают при помощи катализаторов Циглера-Натта. В этом процессе также принимает участие органический растворитель. Рабочее давление составляет не менее 5 атм., а температура превышает 80 °С.

Линейный (средний) полиэтилен является промежуточным материалом между рассмотренными разновидностями. Это касается его качеств и свойств. Его изготавливают при давлении 30-40 атм. При использовании металлоценовых катализаторов удается получить продукт усиленной прочности.

Чем отличается ПНД от ПВД?

Главным отличием ПНД от ПДВ является технология производства. Технологические параметры полимеризации разные. Основное вещество, на основе которого изготавливается полимер, газ этен.

В зависимости от уровня давления в аппарате меняется структура молекулы. Готовая продукция выходит с разными физическими показателями. Чем больше плотность полимера, тем он прочнее и химически устойчивее.

Другие отличия ПНД от ПДВ:

• меньшая прозрачность;
• хрупкость;
• повышенная температура плавления;
• водостойкость;
• химическая сопротивляемость маслам и жирам.

Продукцию из ПНД и ПВД можно отличить по внешнему виду и на ощупь. Пакеты из материала ПНД напоминают бумагу с матовой поверхностью, легко мнутся и шуршат.

За счет повышенной плотности полиэтилен выдерживает большой вес, отличается продолжительной службой. Ручки пакетов не тянутся, пока не достигнут предела прочности.

Пленка ПВД более гладкая, с глянцевым блеском, не шуршит, но уступает по выносливости.

Интересный факт.

Определить полиэтилен низкого давления можно по звонкому звуку, издаваемому предметом во время удара. Остальные пластмассы звучат глухо.

Причина различий свойств полиэтилена

Разветвленность структуры макромолекул определяет свойства, которыми обладает полиэтилен. Температура плавления, плотность зависят от вида цепи. Чем больше разветвлений она имеет, тем более эластичный материал с меньшими кристаллическими свойствами получается на выходе.

Такая особенность структуры затрудняет образование более плотной упаковки макромолекул, становится препятствием 100% уровня кристалличности. Материал также имеет атмосферную фазу. В ней содержатся недостаточно упорядоченные участки молекул. Способ производства определяет соотношение кристаллической и атмосферной фаз. Именно эта особенность влияет на свойства полиэтилена.

Поэтому пленки, которые производят под низким давлением, более проницаемые, чем их другие разновидности. Чем больше кристалличность (молекулярная масса), тем выше механические показатели. Поэтому в виде пленки материал прозрачен и эластичен. Но листы из полиэтилена будут жесткими и непрозрачными.

Свойства и применение полиэтилена

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

• Cтраница 1
• Температура плавления полиэтилена равна 125 — 126 РЎ.  [2]
• Определяем температуру плавления полиэтилена Рё содержание РІ нем золы.  [4]
• Определяем температуру плавления полиэтилена Рё содержание золы.  [5]
• Определяем температуру плавления полиэтилена Рё содержание золы Температура плавления полиэтилена равна 125 — 126 РЎ.  [6]

Затем определяют температуру плавления СЃСѓС…РѕРіРѕ полиэтилена Рё еолержпппс ( РІ 7Рё масс.) золы РІ нем.  [7]

Затем определяют температуру плавления СЃСѓС…РѕРіРѕ полиэтилена Рё содержание ( РІ %) золы РІ нем.  [8]

Небольшие значения плотности Рё температуры плавления полиэтилена РЅРёР·РєРѕР№ плотности РїРѕ сравнению СЃ полиметиленом объясняются разветвленностью его цепи.  [9]

Как РІРёРґРЅРѕ РёР· СЂРёСЃСѓРЅРєР°, температура плавления полиэтилена снижается только РІ пределах РѕС‚ РќРћ РґРѕ 75 РЎ РїСЂРё переходе РѕС‚ 100 % — РЅРѕРіРѕ полиэтилена Рє очень РЅРёР·РєРёРј концентрациям его. Следовательно, точка эвтектики настолько сдвинута РІ сторо-РЅСѓ растворителя, что ее нет смысла специально определять.  [11]

Температура стенок формы значительно ниже температуры плавления полиэтилена, поэтому впрыскиваемый расплав быстро охлаждается и затвердевает в форме.

Спустя некоторое время, форма размыкается и готовое изделие извлекается из машины.

Так как РІРѕ время охлаждения расплава РІ форме объем его Р·Р° счет большой термической усадки полиэтилена заметно сокращается, то для восполнения этого сокращения Рё предотвращения искажения размеров изделия рекомендуется впрыснутую РІ форму порцию расплава выдерживать некоторое время РїРѕРґ давлением плунжера.  [13]

Р’ РѕР±РѕРёС… случаях температура стеклования полистирола Рё температура плавления полиэтилена сохраняются. РќРё РѕРґРЅРѕ РёР· привитых соединений РЅРµ обнаруживает РІСЏР·РєРѕРіРѕ течения.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

Полиэтилен

Материал полиэтилен получают путем полимеризации газа этилена. Производство полиэтилена налажено на нескольких российских нефтехимических заводах, а также в странах СНГ — Белоруссии и Узбекистане. На обработку полиэтилен обычно поступает в гранулированном виде.

Новое слово на рынке упаковки – вспененный полиэтилен, который обладает незаменимыми свойствами: низкой плотностью, что значительно уменьшает его вес, отменными термоизоляционными свойствами, очень низким влагопоглощением, механической прочность и мн. др. Производство вспененного полиэтилена налажено на заводах, работающих с методом экструзии.

Специальным видом полиэтилена является сшитый полиэтилен. Соединение линейных молекул получается в результате ионизирующего излучения при высоком давлении, что вызывает дополнительное образование поперечных связей. Применяется шитый полиэтилен для изготовления труб для водопровода, газопровода, систем отопления.

Для выпуска термоформовочных изделий используется полиэтилен листовой, всё чаще находит применение полиэтилен из вторично переработанных изделий. По качеству вторичный полиэтилен обычно всего на 10% уступает первичному сырью, но стоимость его значительно ниже. Основное производство полиэтилена в РФ сосредоточено в Татарстане, Ставропольском крае и Сибири.

Изделия из полиэтилена пользуются широким спросом повсеместно: в быту, для упаковки, для технических нужд, в сельском хозяйстве и строительстве.

Полиэтилен — PE (выпускается под торговыми марками: Ставролен, Казпелен, HOSTALEN LD, LUPOLEN, MALEN-E и др.).

Крупнотоннажное производство полиэтилена налажено как в России и СНГ, так и во многих зарубежных странах. Производители полиэтилена — практически все крупные нефтехимические компании мира.

Производство вспененного полиэтилена организовано на более мелких предприятиях, это разновидность переработки уже синтезированного ПЭ в изделия.

Получение полиэтилена. Сырьем для производства полиэтилена служит газ этилен. Полиэтилен синтезируют путем полимеризации этилена при высоком и низком давлениях. Как правило, полиэтилен выпускают в виде гранул диаметром 2-5 миллиметров (намного реже в виде порошка). ПЭ относится к классу полиолефинов.

Существует два основных класса полиэтиленов: Полиэтилен Низкой Плотности (Высокого Давления) LDPE и Полиэтилен Высокой Плотности (Низкого Давления) HDPE. Кроме того, существует несколько подклассов полиэтилена, а также композиций, т.е. материалов на основе ПЭ. Примером иможет служить производство вспененного полиэтилена.

 

LDPE

Полиэтилен, получаемый при высоком давлении, называют полиэтиленом высокого давления (ПЭВД, ПВД) или низкой плотности (ПЭНП, LDPE). В промышленности полиэтилен высокого давления получают полимеризацией этилена в трубчатом реакторе или в автоклаве. Подробнее рассмотрим производство полиэтилена в трубчатом реакторе.

Процесс при высоком давлении протекает по радикальному механизму под действием О2, пероксидов (бензоила, лаурила) или их смесей.

При производстве полиэтилена в трубчатом реакторе этилен, смешанный с инициатором, сжатый компрессором до 25 МПа и нагретый до 700С, поступает сначала в первую зону реактора, где подогревается сначала до 1800С, а затем во вторую, где полимеризуется при 190-300 град. С и давлении 130-250 МПа.

Среднее время пребывания этилена в реакторе 70-100 сек, степень превращения — 18-20%, в зависимости от количества и типа инициатора. Из полиэтилена удаляют непрореагировавший Этилен, расплав охлаждают до 180-1900С и гранулируют. Гранулы, охлажденные водой до 60-70 град. С, подсушивают теплым воздухом и упаковывают в мешки. Товарный полиэтилен ВД выпускают окрашенным и неокрашенным, в гранулах.

HDPE

Полиэтилен, получаемый при низком давлении, называют полиэтиленом низкого давления (ПЭНД, ПНД) или высокой плотности (ПЭВП, HDPE). Используются три основные технологии получения полиэтилена низкого давления: реакция проводится в суспензии, реакция проводится в растворе, осуществление газофазной полимеризации.

Рассмотрим процесс получения LDPE в растворе. Процесс производства полиэтилена в растворе (чаще в гексане) проводят при 160-2500С, давлении 3,4-5,3 МПа, время контакта с катализатором 10-15 мин (катализатор – CrO3 на силикагеле, Ti-Mg или др.).

Полиэтилен из раствора выделяют удалением растворителя последовательно в испарителе, сепараторе и вакуумной камере гранулятора. Гранулы полиэтилена пропаривают водяным паром при температуре, превышающей температуру плавления полиэтилена (в воду переходят низкомолекулярные фракции полиэтилена и нейтрализуются остатки катализатора).

Товарный полиэтилен НД выпускают окрашенным и неокрашенным, в гранулах и иногда в порошке.

Свойства полиэтилена низкой плотности (LDPE):

Молекулярная масса ММ = (30-400)*103; показатель текучести расплава (2300С/2,16кг, г/10мин) 0,2-20; степень кристалличности 60%; температура стеклования (температура размягчения) -4 град. С; температура плавления 105-115 град.

С; диапазон технологических температур 200-260 град.С; плотность 0,93 г/см3; усадка (при изготовлении изделий) 1,5-2,0%.

Главная особенность молекулярной структуры LDPE – разветвленность строения, что является причиной образования рыхлой аморфно-кристаллической структуры и, как следствие, уменьшение плотности полимера.

Свойства полиэтилена высокой плотности (HDPE):

Молекулярная масса ММ = (50-1000)*103; показатель текучести расплава (2300С/2,16кг, г/10мин) 0,1-15; степень кристалличности 70-90%; температура стеклования (температура размягчения) -120 град. С; температура плавления 130-140 град. С; диапазон технологических температур 220-2800С; плотность 0,95 г/см3; усадка (при изготовлении изделий) 1,5-2,0%.

Химические свойства: Полиэтилен обладает низкой паро- и газопроницаемостью. Химическая стойкость зависит от молекулярной массы и плотности. Полиэтилен не реагирует со щелочами любой концентрации, с растворами любых солей, карбоновыми, концентрированной соляной и плавиковой кислотами.

Устойчивый к кислотам, щелокам, растворителям, алкоголю, бензину, воде, овощным сокам, маслу. Он разрушается 50%-ной HNO3, а также жидкими и газообразными Cl2 и F2. Бром и йод через полиэтилен диффундируют. Полиэтилен не растворим в органических растворителях и ограниченно набухает в них.

Физические свойства: эластичный, жесткий – до мягкого, в зависимости от веса изделия устойчивый к низким температурам до -70°С, ударостойкий, не ломающийся, с хорошими диэлектрическими свойствами, с небольшой поглотительной способностью. Физиологически нейтральный, без запаха. Полиэтилен низкой плотности (0,92 – 0,94 г/см3) – мягкий; полиэтилен высокой плотности (0,941 – 0,96 г/см3) – твердый, очень жесткий.

Эксплуатационные свойства: полиэтилен стоек при нагревании в вакууме и атмосфере инертного газа; деструктируется при нагревании на воздухе уже при 800С.

Под действием солнечной радиации, особенно УФ лучей, подвергается фотостарению (в качестве светостабилизаторов используется сажа, производные бензофенонов).

Полиэтилен практически безвреден; из него не выделяются в окружающую среду опасные для здоровья человека вещества.

• Основные группы марок полиэтилена и сополимеров этилена, выпускаемые на сегодняшний день:
•  Полиэтилен
• HDPE — Полиэтилен высокой плотности (полиэтилен низкого давления)  LDPE — Полиэтилен низкой плотности (полиэтилен высокого давления)   LLDPE — Линейный полиэтилен низкой плотности 
• mLLDPE, MPE — Металлоценовый линейный полиэтилен низкой плотности 
• MDPE — Полиэтилен средней плотности  HMWPE, VHMWPE — Высокомолекулярный полиэтилен  UHMWPE — Сверхвысокомолекулярный полиэтилен  EPE — Вспенивающийся полиэтилен  
• PEC — Хлорированный полиэтилен  
• Cополимеры этилена
• EAA — Сополимер этилена и акриловой кислоты  EBA, E/BA, EBAC — Сополимер этилена и бутилакрилата  EEA — Сополимер этилена и этилакрилата  EMA — Сополимер этилена и метилакрилата  EMAA — Сополимер этилена и метакриловой кислоты, Сополимер этилена и метилметилакрилата  EMMA — Сополимер этилена и метил метакриловой кислоты  EVA, E/VA, E/VAC, EVAC — Сополимер этилена и винилацетата  EVOH, EVAL, E/VAL — Сополимер этилена и винилового спирта  POP, POE — Полиолефиновые пластомеры 
• Ethylene terpolymer — Тройные сополимеры этилена  
• Основные направления применения полиэтилена.

Полиэтилен — наиболее широко использующийся полимер. Технология переработки полиэтилена сравнительно проста, он перерабатывается всеми способами переработки пластмасс.

Для переработки полиэтилена не требуется применения узкоспециализированного оборудования, как, например, для переработки ПВХ.

Современной промышленностью выпускаются сотни марок красителей и концентратов пигментов для окрашивания изделий из полиэтилена (которые подходят также для других типов полиолефинов).

При использовании экструзии получают полиэтиленовые трубы (существует специальные марки — трубный PE63, PE80, PE100), полиэтиленовые кабели, пленки, листовой полиэтилен для упаковки и строительства, а также самые разнообразные полиэтиленовые пленки для нужд всех отраслей промышленности.

Сюда же относится производство вспененного полиэтилена. Применяя литье под давлением и термо-вакуумное формование для изготовления изделий, получают разнообразные упаковочные материалы из полиэтилена.

Упаковка из полиэтилена — бурно развивающийся сегмент сегодняшнего рынка пластиковых изделий. Кроме того, достаточно крупными потребителями полиэтилена в России являются компании, призводящии товары бытового назначения, канцтовары, игрушки.

Полиэтилен перерабатывается также экструзионно-выдувным и ротационным способами для получения разного рода емкостей, сосудов и тары.

Различные специальные виды полиэтилена, такие, как сшитый ПЭ, вспененный ПЭ, хлорсульфированный ПЭ, сверхвысокомолекулярный ПЭ, успешно применяются для создания специальных стройматериалов.

ПЭ не является конструкционным материалом, но армированный полиэтилен используется в изделиях конструкционного назначения.

Широко распространена также сварка изделий из полиэтилена, который может свариваться всеми основными способами: контактная, горячим газом, присадочным прутком, трением и т.д.

Отдельный сегмент современного рынка — рециклинг полиэтилена.

Многие компании в России и мире специализируются на покупке полиэтиленовых отходов с дальнейшей переработкой и продажей или использованием вторичного полиэтилена.

Как правило, для этого применяется технология экструдирования очищенных отходов с последующим дроблением и получением вторичного гранулированного материала, пригодного для изготовления изделий.