Полиэтилен высокого давления (ПВД)
Содержание
Если провести радикальную полимеризацию этилена в автоклаве при давлении 150-300 МПа, температуре 200-269 ⁰С, можно получить жидкий продукт. Он в дальнейшем кристаллизуется, превращаясь в полимер белого цвета в виде гранул под названием полиэтилен высокого давления. В 1899 году его случайно получил химик Ганс фон Пехманн при разогреве диамезотана. Массовое производство ПЭВД началось только через 30 лет.
В промышленных масштабах этилен перед полимеризацией очищают от примесей и направляют в автоклав или трубчатый реактор. В нем поддерживается нужное давление, температура, количество составляющих, длительность реакции.
В реакторе получают 21 тип ПВД, в автоклаве восемь. Чтобы ускорить реакцию полимеризации используют органический пероксид в качестве катализатора. Полученная в первой фазе жидкая фракция сепарируется и гранулируется.
Особенности ПВД (ПВП)
Этот полимер водонепроницаем и не пропускает пар. Низкая плотность делает его прозрачным. Это свойство удачно используется для строительства теплиц, которые покрываются недорогой ПВД пленкой. Гибкие и эластичные свойства пластика позволяют изготавливать из него прочную водостойкую упаковку. Химическая инертность позволяет заворачивать в пленку из ПВП любые продукты питания.
Используемые материалы из полиэтилена легко подвергаются переработке. Эта особенность позволяет использовать его повторно до 95%, что может значительно снизить негативное влияние на экологию. Листы из ПВД легко пилятся, сверлится, фрезеруются, гравируются. Их также можно использовать для вакуумного и термического формования. Изделия из такого материала не гниют, на них не появляется плесень, грибки.
Химические и физические характеристики
Полиэтилен высокого давление при комнатной температуре проявляет химически нейтральные свойства. Физическая плотность этого материала составляет 0.91- 0.94 г/см³. В неагрессивной среде ПВД может длительное время использоваться при температуре не более 80 ⁰С.
При низких температурах от – 110 до 120 ⁰С материал становится хрупким и может разрушиться. В нормальных условиях он проявляет гибкость, определенную жесткость, устойчивость к большинству растворителей, концентрированных кислот, оснований, сложных эфиров.
ПВД пленки не вступает в химическую реакцию с альдегидами, растительными маслами, кетонами. Минеральные масла, ароматические углеводороды могут храниться и транспортироваться в посуде из этого материала ограниченное время. Для хранения галогенов ПВД не подходит.
Удельное электрическое сопротивление полимера составляет 1015 Ом, что позволяет использовать его в качестве идеального изолятора. В течение 30 суток водопоглощение этого пластика составляет 0.02 %. Это уникальное свойство используется для изготовления различной посуды для хранения жидкостей. Плавится при температуре 103-110 ⁰С. Проявляет хорошую адгезию к лакокрасочным материалам. Устойчив к ультрафиолетовому солнечному излучению.
Отличие ПВП от других полимеров
ПВД имеет низкую кристалличность по сравнению с ПЭНД. Поэтому он более гибкий и мягкий. Достаточная прозрачность по сравнению с ближайшими конкурентами обеспечивает ему широкое применение для изготовления различной упаковки.
Полиэтилен низкого давления может растрескиваться под воздействием растягивающих нагрузок в сочетании с воздействием окружающей среды. Таких недостатков ПВП не имеет, что обеспечивает ему длительный срок использования. Уникальные физические и химические свойства этого полимера, низкая стоимость, позволяет ему успешно конкурировать с такими пластиками, как полипропилен, полихлорвинил, поливинилацетат.
Разновидности полиэтиленов ПЭНП
Производители ПВД внося определенные изменения в технологический процесс, добавляя необходимые катализаторы, стабилизаторы, получают полимер с разными физическими и химическими свойствами. В результате на рынках появился пластик с улучшенной адгезией к лакокрасочным материалам, высокой температурой плавления, повышенной стойкостью к ультрафиолетовому излучению. Всю линейку ПЭНП можно разделить на следующие разновидности:
1. Вспененный ПВД. Используется для изготовления теплоизолирующих материалов для строительства, машиностроения.
2. Сшитый ПВД. Применяется для производства полиэтиленовых труб, которые используются в системах водоснабжения, отопления, газоснабжения.
3. Сополимеры ПНП с другими видами полиэтилена или мономера. Используются в автомобильной промышленности, производстве пластиковых бутылок, труб, пленки.
Область применения ПЭВД
Уникальные свойства этого полимера позволяют использовать его в различных областях промышленности, торговли, сельском хозяйстве, быту. Он применяется для изготовления следующих изделий, конструкций:
- 1. Профильно-погонажные изделия для строительства, такие как плинтуса, наличники, облицовочные панели, накладки.
- 2. Полиэтиленовая пленка для покрытия теплиц, кормов.
- 3. Защитная пленка для материалов: металл, пластик, ПВХ, дерево, ковровое покрытие
- 4. Различная выдувная посуда для хранения воды, лекарств, продуктов питания, сосудов для химических реактивов.
- 5. Крупногабаритные емкости для хранения технических растворов, ГСМ.
- 6. Упаковки для лекарств, пищевых продуктов.
- 7. Трубы водопроводные, газопроводные низкого и высокого давления.
- 8. Различные фитинги для холодного водоснабжения.
- 9. Детские игрушки, детали медицинских приборов.
- 10. Изоляция для электрических проводов, кабелей.
