Tietoja PE-muovista

PE polyeteeni

(C2H4)n

POlyeteeni on termoplastinen hartsi, joka saadaan polymeroimalla eteeniä. Teollisuudessa mukana ovat myös eteenin kopolymeerit pienten alfa-olefiinimäärien kanssa. Polyeteeni hajuton, myrkytön, tuntuu vahalta, erinomainen alhaisissa lämpötiloissa (minimilämpötila -100 ~ -70 °C), kemiallinen stabiilisuus, kestävyys useimpia happo-emäs-eroosiota vastaan ​​(hapettumattomuus Hapon luonne). Liukenematon normaaleihin liuottimiin huoneenlämmössä, vettä imevä, erinomainen sähköeristys.

PE muovia

• High Density Polyeteeni (HDPE)

& quot;High Density Polyethylene", jota kutsutaan nimellä"HDPE." HDPE on korkeakiteinen, ei-polaarinen termoplastinen hartsi. Alkuperäisen HDPE:n ulkonäkö oli maidonvalkoinen.

HDPE on termoplastinen polyolefiini, joka on valmistettu eteenin kopolymeroimalla. Vaikka HDPE esiteltiin vuonna 1956, muovi ei ole vielä saavuttanut kypsyysastetta. Tämä monipuolinen materiaali jatkaa uusien käyttötarkoitusten ja markkinoiden kehittämistä.

Pääominaisuudet

HDPE on korkeakiteinen, ei-polaarinen termoplastinen hartsi. Neitseellisen HDPE:n ulkonäkö on maidonvalkoinen ja ohuessa osassa hieman läpikuultava. PE:llä on erinomainen kestävyys useimpia elin- ja teollisuuskemikaaleja vastaan. Tietyntyyppiset kemikaalit voivat aiheuttaa kemiallista korroosiota, kuten syövyttävät hapettimet (väkevä typpihappo), aromaattiset hiilivedyt (ksyleeni) ja halogenoidut hiilivedyt (hiilitetrakloridi). Polymeeri on ei-hygroskooppinen ja sillä on hyvä vesihöyrynkestävyys pakkaussovelluksiin. HDPE:llä on hyvät sähköiset ominaisuudet, erityisesti korkea dielektrinen lujuus, joten se soveltuu langoille ja kaapeleille. Keskisuuren ja korkean molekyylipainon luokilla on erinomainen iskunkestävyys sekä ympäristössä että jopa alhaisessa -40F:ssä. HDPE:n ainutlaatuiset ominaisuudet ovat neljän perusmuuttujan oikea yhdistelmä:. Erilaisia ​​tiheyksiä, molekyylipainoja, molekyylipainojakaumia ja lisäaineita käytetään räätälöityjen erikoispolymeerien valmistukseen. Nämä muuttujat yhdessä tuottavat HDPE-laatuja eri sovelluksiin; paras suoritustasapaino.

Tiheys

Tämä on tärkein muuttuja, joka määrittää HDPE:n ominaisuudet, vaikka mainitut neljä muuttujaa todellakin vaikuttavat toisiinsa. Eteeni on polyeteenin pääraaka-aine. Muutamia muita komonomeerejä, kuten 1-buteenia, 1-hekseeniä tai 1-okteenia, käytetään myös usein parantamaan polymeerien ominaisuuksia. HDPE:n osalta näiden muutamien monomeerien pitoisuus on yleensä korkeintaan 1-2 %. Komonomeerin lisääminen heikentää hieman polymeerin kiteisyyttä. Tämä muutos mitataan yleensä tiheydellä, tiheydellä ja kiteytysnopeus oli lineaarinen. Yhdysvaltojen yleinen luokitus ASTM D1248 vaatimusten mukaisesti, HDPE tiheys 0,940g /. C tai enemmän; Keskitiheyspolyeteenin (MDPE) tiheysalue 0,926 ~ 0,940 g / CC. Muut taksonomiat luokittelevat MDPE:n joskus HDPE:ksi tai LLDPE:ksi. Homopolymeereillä on suurin tiheys, suurin jäykkyys, hyvä läpäisemättömyys ja korkein sulamispiste, mutta niillä on yleensä huono ESCR. ESCR on PE:n kyky vastustaa mekaanisen tai kemiallisen rasituksen aiheuttamaa halkeilua. Suuremmat tiheydet yleensä parantavat mekaanista lujuutta, kuten vetolujuutta, jäykkyyttä ja kovuutta; lämpöominaisuudet, kuten pehmenemispiste ja lämpövääristymälämpötila; ja läpäisemättömyys, kuten ilmanläpäisevyys tai vesihöyrynläpäisevyys. Pienempi tiheys parantaa sen iskulujuutta ja E-SCR:ää. Polymeerin tiheyteen vaikuttaa pääasiassa komonomeerin lisäys, mutta vähemmässä määrin molekyylipaino. Korkea molekyylipainoprosentti pienentää tiheyttä hieman. Esimerkiksi homopolymeereillä on erilaiset tiheydet laajemmalla molekyylipainoalueella.

Tuotanto ja katalysaattori

Yleisin PE-tuotantomenetelmä on liete- tai kaasufaasikäsittely, ja muutama on valmistettu liuosfaasikäsittelyllä. Kaikki nämä prosessit ovat eksotermisiä reaktioita, joihin liittyy eteenimonomeerejä, alfa-olefiinimonomeerejä, katalyyttijärjestelmiä (jotka voivat olla useampia kuin yksi yhdiste) ja erityyppisiä hiilivetylaimennusaineita. Vetyä ja joitain katalyyttejä käytetään molekyylipainon säätelyyn. Slurryreaktorit ovat tyypillisesti sekoitussäiliöitä tai yleisemmin käytettyjä isoja loop-reaktoreita, joissa lietettä kierrätetään ja sekoitetaan. Kun eteeni ja komonomeeri (tarvittaessa) joutuvat kosketuksiin katalyytin kanssa, muodostuu polyeteenihiukkasia. Laimennusaineen poistamisen jälkeen polyeteenirakeet tai rakeet kuivataan ja annostellaan lisäaineilla pellettien valmistamiseksi. Suuren reaktorin modernisointi kaksoisruuviekstruuderilla tuottaa PE 400 000 puntaa tunnissa tai enemmän. Uusien katalyyttien kehittäminen on osaltaan parantanut uusien HDPE-laatujen suorituskykyä. Kaksi yleisimmin käytettyä katalyyttityyppiä ovat Phillipsin kromioksidipohjaiset katalyytit ja titaaniyhdistemonoalkyylialumiinikatalyytit. Philip-tyyppisillä katalyyteillä valmistetulla HDPE:llä on keskileveä molekyylipainojakauma; monoalkyylialumiinikatalyytillä on kapea molekyylipainojakauma. Katalyyttejä kapeiden MDW-polymeerien valmistukseen komposiittireaktoreilla voidaan käyttää myös leveiden MDW-laatujen valmistukseen. Esimerkiksi kaksi tandemreaktoria, jotka tuottavat merkittävästi erilaisia ​​molekyylipainotuotteita, voivat tuottaa bimodaalisia molekyylipainopolymeerejä, joiden molekyylipainojakauma on täysleveä.

Molekyylipaino

Suuremmat molekyylipainot johtavat korkeampiin polymeerien viskositeetteihin, vaikka viskositeetti liittyy myös testissä käytettyyn lämpötilaan ja leikkausnopeuteen. Materiaalin molekyylipaino on karakterisoitu reologisilla tai molekyylipainomittauksilla. HDPE-laatujen molekyylipaino on yleensä 40 000 - 300 000. Painokeskimääräinen molekyylipaino vastaa suunnilleen sulaindeksialuetta 100 - 0. 029/10 pöytäkirja. Yleensä korkeampi MW (alempi sulamisindeksi MI) parantaa sulalujuutta, parempaa sitkeyttä ja ESCR:ää, mutta korkeampi MW mahdollistaa .

Käsittely

Prosessi on vaikeampi ja vaatii korkeampaa painetta tai lämpötilaa.

Molekyylipainojakauma (MWD): PE:n WD vaihtelee kapeasta leveään riippuen katalyytistä ja käytetystä prosessista.

Yleisimmin käytetty MWD-mittausindeksi on yhtenäisyysindeksi (HI), joka on yhtä suuri kuin painokeskimääräinen molekyylipaino (MW) jaettuna lukukeskimääräisellä molekyylipainolla (Mn). Tämä indeksialue kaikille HDPE-luokille on 4-30. Kapea MWD tarjoaa alhaisen vääntymisen ja suuren iskun muovauksen aikana. Keski- ja leveä MWD tarjoaa prosessoitavuuden useimpiin suulakepuristusprosesseihin. Leveä MWD parantaa myös sulamislujuutta ja virumiskestävyyttä.

Lisäaine

Antioksidantteja lisätään estämään polymeerin hajoaminen käsittelyn aikana ja estämään valmiin tuotteen hapettumista käytön aikana. Antistaattisia lisäaineita käytetään monissa pakkauslaaduissa vähentämään pullojen tai pakkausten tarttumista likaan. Tietyt sovellukset vaativat erityisiä lisäaineformulaatioita, kuten kupari-inhibiittoreihin liittyviä lankoja ja kaapeleita. Erinomainen säänkestävyys ja UV-kestävyys (tai päivänvalo) voidaan lisätä lisäämällä UV-suoja-aineita. Ei lisättyä UV-suojaa tai hiilimusta PE:tä, ei suositella käyttöä ulkona. Korkealaatuiset hiilimustapigmentit tarjoavat erinomaisen UV-kestävyyden, ja niitä voidaan käyttää usein ulkona, kuten johdoissa, kaapeleissa, kouruissa tai putkissa.

Käsittelymenetelmä

PE:tä voidaan valmistaa laajalla valikoimalla erilaisia ​​prosessointimenetelmiä. Käyttämällä eteeniä pääraaka-aineena, propeenia, 1-buteenia ja hekseeniä sekapolymeereinä, suoritetaan lietepolymerointi- tai kaasufaasipolymerointiprosessi katalyytin vaikutuksesta ja saatu polymeeri flashed, erotetaan, kuivataan ja rakeistetaan jne. saada yhtenäinen lopputuote. Mukaan lukien kuten levyekstruusio, kalvoekstruusio, putkien tai profiilien suulakepuristus, puhallusmuovaus, ruiskupuristus ja rotaatiomuovaus.

PE Atomirakennekaavio

▲ suulakepuristus:. Suulakepuristamiseen käytettyjen laatujen sulaindeksi on tyypillisesti alle 1 ja MWD leveästä leveään. Matala MI saavuttaa sopivan sulalujuuden käsittelyn aikana. MWD-laadut sopivat paremmin suulakepuristamiseen, koska niillä on korkeammat tuotantonopeudet, pienempi suutinpaine ja pienempi taipumus sulaa murtumaan.

PE:ssä on monia ekstruusiosovelluksia, kuten johdot, kaapelit, letkut, putket ja profiilit. Putkisovellukset vaihtelevat pieniosaisista keltaisista maakaasuputkista paksuseinäisiin mustiin putkiin, joiden halkaisija on 48 tuumaa, teollisuus- ja kaupunkisovelluksiin. Halkaisijaltaan suuria onttoseinäisiä putkia käytetään korvaamaan betoniset viemäriputket ja muut nopeasti kasvavat viemäriputket.

Arkki ja lämpömuovaus: Monien suurten piknikjäähdyttimien lämpömuovatut vuoraukset on valmistettu PE:stä sitkeyden, kevyen ja kestävyyden takaamiseksi. Muita levy- ja lämpömuovattuja tuotteita ovat lokasuojat, säiliön vuoraukset, pannukorit Kuljetuslaatikot ja tölkit. Suuri joukko nopeasti kasvavia levysovelluksia ovat multaa tai altaan pohjaa, joka perustuu MDPE:hen sitkeydensä, kemikaalinkestävyytensä ja läpäisemättömyytensä vuoksi.

▲ puhallusmuovaus: HDPE1 / 3 myydään Yhdysvalloissa puhallusmuovaustarkoituksiin. Ne vaihtelevat valkaisuaineella, moottoriöljyllä, pesuaineilla, maidolla ja tislatulla vedellä täytetyistä pulloista suuriin jääkaappeihin, autojen polttoainesäiliöihin ja patruunoihin. Ominaisuudet, kuten sulalujuus, ES-CR ja sitkeys, ovat samanlaisia ​​kuin levy- ja lämpömuovaussovelluksissa käytetyt, joten samanlaisia ​​laatuja voidaan käyttää.

Ruiskupuhallusmuovausta käytetään usein pienempien astioiden (alle 16 unssia) valmistukseen. Tämän prosessin etuna lääkkeiden, shampooiden ja kosmetiikan pakkaamiseen on, että pullosta poistetaan automaattisesti purseet ilman tavallista puhallusmuovausta. Tämä jälkisidontavaihe. Vaikka joitain kapeita MWD-laatuja käytetään parantamaan pinnan viimeistelyä, käytetään yleisesti leveitä ja leveitä MWD-laatuja.

▲ Ruiskutus: HDPE:llä on lukemattomia käyttökohteita aina uudelleenkäytettävistä ohutseinäisistä juomakupeista 5-GSL-tölkkeihin, jotka kuluttavat 1/5 HDPE-ruiskutusluokan kotimaisesta tuotannosta, jonka yleinen sulamisindeksi on 5–10 ja jonka sitkeys on . Matalat virtauslaatut ja korkeammat virtauslaatut työstettävyyden vuoksi sisältävät ohutseinäisiä hyödykkeitä päivittäisiin tarpeisiin ja elintarvikepakkauksiin; sitkeät, kestävät elintarvike- ja maalitölkit; korkea kestävyys ympäristöjännityshalkeilusovelluksissa, kuten pienet moottorin polttoainesäiliöt ja 90 - Gal'n roskakori.

▲ Rotaatiomuovaus: Tällä menetelmällä työstetyt materiaalit murskataan yleensä jauhemateriaaliksi, joka sulaa ja virtaa lämpökierrossa. Käytetään kahta tyyppiä PE:tä. Yleiskäyttöiset ja silloittuvat yleiskäyttöiset MDPE/HDPE-laatujen tiheys vaihtelee tyypillisesti välillä 0,935 - 0,945 g/cm3 ja kapea MWD, mikä takaa korkean iskun ja minimaalisen vääntymisen tuotteille, joiden sulaindeksi on tyypillisesti välillä 3-8. Korkeammat MI-luokat eivät yleensä ole sopivia, koska niillä ei ole rotaatiomuovattujen tuotteiden haluttua iskunkestävyyttä ja ympäristöjännityshalkeilun kestoa.

Suorituskykyiset rotaatiovalusovellukset hyödyntävät kemiallisesti silloittuvien laatujen ainutlaatuisia ominaisuuksia. Nämä lajikkeet ovat nestemäisiä muovausjakson ensimmäisessä vaiheessa ja sitten silloittavat muodostaen erinomaisen kestävyyden ympäristöjännityshalkeilua ja sitkeyttä vastaan. Kulutuskestävyys ja säänkestävyys. Silloittuva PE soveltuu ainutlaatuisesti suuriin säiliöihin, jotka vaihtelevat 500 gallonan kemikaalien varastosäiliöistä 20 000 gallonaan maatalouden varastosäiliöihin.

▲ Kalvo: PE-kalvon käsittelyssä käytetään yleensä tavallista puhalluskalvon käsittelyä tai suulakepuristuskäsittelyä suurin osa kalvon PE:stä, yleistä matalatiheyksistä PE (LDPE) tai lineaarista matalatiheyksistä PE (LLDPE) on saatavilla. HDPE-kalvolaatua käytetään yleensä. ylivertainen Paikan venyvyys ja erinomainen läpäisemättömyys. Esimerkiksi HDPE-kalvoa käytetään yleisesti hyödykepusseissa, päivittäistavarapusseissa ja elintarvikepakkauksissa.

Tuotteen suorituskyky

Suuritiheyksinen polyeteeni on myrkytön, mauton, hajuton valkoinen hiukkanen, sulamispiste on noin 130 ℃, suhteellinen tiheys 0,941 ~ 0,960. Sillä on hyvä lämmönkestävyys ja kylmäkestävyys, kemiallinen stabiilisuus, mutta sillä on myös korkea jäykkyys ja sitkeys, hyvä mekaaninen lujuus. Dielektriset ominaisuudet, ympäristöjännityshalkeilukestävyys on myös parempi.

Pakkaus ja varastointi

Varastoinnin tulee olla kaukana tulesta, lämmöneristys, varasto tulee pitää kuivana, puhtaana, sekoittumattomana epäpuhtauksista, ei aurinkoa, sadetta. Kuljetus tulee varastoida puhtaissa, kuivissa, katetuissa hyteissä tai hytissä, jossa ei ole teräviä esineitä, kuten nauloja. Syttymättömät aromaattiset hiilivedyt, halogenoidut hiilivedyt ja muut orgaaniset liuottimet sekoitettu toiminta.

kierrättää ja käyttää uudelleen

HDPE on nopeimmin kasvava muovikierrätysmarkkinoiden osa. Tämä johtuu pääasiassa sen helppoudesta uudelleenkäsittelystä, vähäisestä hajoamisesta ja sen laajasta käytöstä pakkaussovelluksissa. Pääasiallinen kierrätys on 25-prosenttisesti kierrätetyn materiaalin, kuten kuluttajan jälkeisten kulutustarvikkeiden (PCR), käyttö ja neitseellistä HDPE:tä uudelleenkäsittelyä varten elintarvikekäyttöön kuulumattomien pullojen valmistamiseksi.

Matalatiheyspolyeteeni (LDPE)

Muovimateriaali, joka soveltuu erilaisiin lämpömuovauksen muovausprosesseihin. Muovausprosessoitavuus, kuten ruiskupuristus, ekstruusio, puhallusmuovaus, pyörivä muovaus, pinnoitus, vaahtotekniikka, lämpömuovaus, kuumailmahitsaus, lämpöhitsaus.

Päätarkoitus

LDPE on tarkoitettu kalvotuotteisiin, soveltuu kalvoille, pakkauskalvoille, kaapelieristysmateriaaleille, ruiskuvalu- ja vaahtotuotteille.

Kuten maatalouden elokuva, elokuva multaa kalvo, muovilevy, kasvihuonekasvihuone elokuva; pakkauskalvot, kuten karkkia, vihanneksia, pakasteiden pakkausta; nestepakkaus puhallettu kalvo (maito, soijakastike, mehu, tofu, soijamaito) Laukut, kutistepakkauskalvo, elastinen kalvo, vuorattu kalvo; Arkkitehtuurikalvot, yleiset teollisuuspakkauskalvot ja elintarvikepussit. LDPE:tä käytetään myös ruiskuvaletuissa tuotteissa, kuten pienissä astioissa, kansissa, kotitaloustuotteissa, muovikukissa, muovisäiliön venytyspuhallusmuovauksessa. Lääketieteelliset laitteet, lääkkeet ja elintarvikkeiden pakkausmateriaalit, suulakepuristetut putket, levyt, lankojen ja kaapelien pinnoitteet, profiilit, lämpömuovaus ja muut tuotteet; puhallusmuovaus ontot muovaustuotteet, kuten maitotuotteita ja hilloa sisältävät ruoka-astiat, lääkkeet, kosmetiikka, kemikaalit Tuotesäiliöt, säiliöt ja paljon muuta.

tuotantomenetelmä

Matalatiheyksinen polyeteeni polymerointimenetelmällä voidaan jakaa korkeapaine- ja matalapainemenetelmään. Reaktorityypin mukaan voidaan jakaa säiliö- ja putkimenetelmään. Eteeniä raaka-aineena reaktoriin, initiaattorin vaikutuksesta korkeapaineiseen puristuspolymerointireaktioon, materiaali reaktorista, reagoimattoman eteenin poistamisen jälkeen erottimella, sulapuristusrakeistus, kuivaus, sekoitettu Yhdessä, lähetetään pakkaukseen .

Tuotteen suorituskyky

Pienitiheyksinen polyeteeni on maidonvalkoisia helmiäishiukkasia. Myrkytön, mauton, hajuton, mattapintainen. Tiheys 0,916 ~ 0,930 g / kuutiosenttimetri. Ominaisuudet ovat pehmeämpiä, venyvyys, sähköeristys, kemiallinen stabiilisuus, prosessoitavuus ja alhaisen lämpötilan kestävyys (-70 ℃), mutta mekaaninen lujuus, kosteussulku, kaasusulku ja huono liuottimien kestävyys. Molekyylirakenne ei ole säännöllinen, kiteisyysaste (55% ~ 65%) on alhainen, kiteen sulamispiste (108 ~ 126 ℃) on myös alhainen.

Pakkaus ja varastointi

Tuote on pakattu polyeteenistä valmistettuun uudelleenpakkauskalvopussiin, joka voidaan pakata polypropeenikudotulla pussilla käyttäjän' vaatimusten mukaisesti. Tuote tulee säilyttää puhtaassa ja kuivassa varastossa, jota voidaan kuljettaa junalla, autolla ja laivalla. Varastoinnin ja kuljetuksen yhteydessä tulee kiinnittää huomiota tulipalon, veden, auringon, pölyn ja saastumisen ehkäisyyn. Kuljetusvälineet tulee pitää puhtaana ja kuivana. Ei saa olla teräviä esineitä, kuten nauloja,

• LLDPE

(LLDPE) on eteenin korkea- tai matalapainepolymerointi pienellä määrällä korkeampia alfa-olefiineja (kuten buteeni-1, hekseeni-1, okteeni-1, tetrametyylipenteeni-1 jne.) katalyyttitiheys 0,915 - 0,940 g/kuutiosenttimetri. ASTM D-1248-84:n mukaan 0,926 - 0,940 g/cm3 tiheysalue on kuitenkin keskitiheyspolyeteeni (MDPE). Uuden sukupolven LLDPE laajentaa tiheytensä plastomeereihin (0,890 - 0,915 g / cm3) ja elastomeereihin (& lt; 0,890 g / cm3). SPI ja APC nimesivät kuitenkin vain LLDPE':n Union Carbide ja Dow Chemical Companyn valikoiman plastomeerien ja elastomeerien aikaisemman myynnin perusteella erittäin pienitiheyksisenä polyeteeninä (VLDPE) ja ultrapienitiheyksisenä polyeteeninä (paitsi elastomeeri) ULDPE. ) hartseja.

Perinteisen LLDPE:n molekyylirakenteelle on tunnusomaista sen lineaarinen runko, jossa on vähän tai ei ollenkaan pitkiä haaroja, mutta joissakin on lyhyitä haaroja. Pitkäketjuinen haarautuminen ei tee polymeereistä kiteisempiä.

Yleensä LLDPE-hartseille on tunnusomaista tiheys ja sulaindeksi. Tiheys määräytyy komonomeerin pitoisuuden perusteella polymeeriketjussa. Komonomeerin pitoisuus määrittää lyhyiden oksien määrän polymeerissä. Lyhytketjuisten oksien pituus riippuu komonomeerin tyypistä. Mitä suurempi komonomeeripitoisuus on, sitä pienempi on hartsin tiheys. Lisäksi sulaindeksi heijastaa hartsin keskimääräistä molekyylipainoa ja sen määrää pääasiassa reaktiolämpötila (liuosmenetelmä) ja ketjunsiirtoaineen lisääminen (kaasufaasimenetelmä). Keskimääräisellä molekyylipainolla ei ole mitään tekemistä molekyylipainojakauman kanssa, johon vaikuttaa pääasiassa katalyytin tyyppi.

Union Carbiden toteuttama LLDPE:n teollistaminen 1970-luvulla merkitsi suurta vallankumousta polyeteenikatalyyteissä ja prosessiteknologiassa, mikä johti polyeteenituotevalikoiman merkittävään laajenemiseen. LLDPE korvasi radikaali-initiaattorin koordinaatiokatalyytillä ja sitä muutettiin alemmalla. Matalapaineisen kaasufaasipolymeroinnin hinta korkeapaineisen korkeapainereaktorin sijaan, on suhteellisen lyhyessä ajassa korvannut LDPE:n monilla alueilla erinomaisella suorituskyvyllään ja alhaisemmalla hinnalla. Tällä hetkellä LLDPE tunkeutuu lähes kaikille perinteisille polyeteenin markkinoille, mukaan lukien kalvot, muovaukset, putket ja lankat ja kaapelit.

LLDPE-tuotteet myrkyttömät, mauttomia, hajuttomia, maidonvalkoisia hiukkasia. Verrattuna LDPE:hen, sillä on korkea lujuus, hyvä sitkeys, vahva jäykkyys, lämmönkestävyys ja kylmänkestävyys. Sillä on myös hyvä kestävyys ympäristöjännityshalkeilua, repäisylujuutta ja muita ominaisuuksia vastaan ​​sekä happoa, alkalia ja orgaanisia liuottimia vastaan.