فهم البولي إيثيلين: الأنواع والخصائص والتطبيقات

البولي إيثيلين (PE باختصار) عبارة عن راتينج لدن بالحرارة يتم تصنيعه عن طريق بلمرة الإيثيلين. ويشمل أيضًا بوليمرات مشتركة من الإيثيلين مع كمية صغيرة من ألفا-أولفين. يتمتع البولي إيثيلين بالعديد من المزايا، مثل ملمسه عديم الرائحة وغير السام الذي يشبه الشمع، والمقاومة الجيدة لدرجات الحرارة المنخفضة، والثبات الكيميائي الجيد، والقدرة على تحمل تآكل معظم الأحماض والقلويات. في درجة حرارة الغرفة، فهو غير قابل للذوبان في المذيبات العامة، وله امتصاص أقل للماء، وله خصائص عزل كهربائي جيدة.

البولي إيثيلين عبارة عن مركب بوليمر شبه بلوري يمكن بلمرته بمونومر الإيثيلين بطرق الضغط العالي والضغط المتوسط ​​والضغط المنخفض. بالإضافة إلى ذلك، تتوفر طرق طور بخار الطبقة المميعة، والملاط والمحلول لإنتاج البولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة.

اعتمادًا على الكثافة، يمكن تصنيف البولي إيثيلين إلى أنواع مثل البولي إيثيلين منخفض الكثافة للغاية (ULDPE)، والبولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE)، والبولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة (LLDPE)، والبولي إيثيلين متوسط ​​الكثافة (MDPE)، والبولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE). .

اعتمادًا على طريقة تصنيع البوليمر، يمكن تصنيف البولي إيثيلين إلى بولي إيثيلين عالي الضغط (البولي إيثيلين مصنوع عند 101.3354.6 ميجا باسكال)، والبولي إيثيلين متوسط ​​الضغط (2.17.1 ميجا باسكال) والبولي إيثيلين منخفض الضغط (0.1 إلى 2.1 ميجا باسكال).

اعتمادًا على الكتلة الجزيئية النسبية، يمكن تقسيم البولي إيثيلين إلى كتلة جزيئية نسبية متوسطة (5.25 مليون، شائعة في الصناعة وتستخدم للمنتجات ذات الأغراض العامة)، كتلة جزيئية نسبية عالية (حوالي 500,000)، كتلة جزيئية نسبية عالية جدًا (1,001,500,000) ، وكتلة جزيئية نسبية منخفضة للغاية (حوالي 10,000، تستخدم بشكل رئيسي كمواد تشحيم وعوامل تشتيت لقولبة البلاستيك).

اعتمادًا على هيكل سلسلة البوليمر الجزيئية، يمكن تصنيف البولي إيثيلين إلى بولي إيثيلين خطي (مثل HDPE، MDPE، LLDPE، VLLDPE، ULLDPE، MLLDPE، EPPE، UHMWPE) والبولي إيثيلين المتفرع (LDPE).

1. البولي إيثيلين منخفض الكثافة للغاية (ULDPE)

البولي إيثيلين منخفض الكثافة للغاية (ULDPE)، أو ULDPE باختصار، عبارة عن بوليمر تشبه آلية بلمرته آلية LLDPE من حيث أنه يحتوي على بنية خطية بدون فروع سلسلة طويلة. لهذا السبب، يُعرف ULDPE أيضًا بالجيل الثاني من LLDPE. بالمقارنة مع LLDPE، فإن ULDPE لديه سلاسل متفرعة قصيرة أكثر، والسلاسل المتفرعة أقصر وأكثر انتظامًا من تلك الموجودة في LDPE، ولا تحتوي على فروع سلسلة طويلة. يحتوي على توزيع أضيق للوزن الجزيئي وبنية طور بلوري مختلفة ودرجة تشابك مختلفة عن LDPE. إن وجود عدد كبير من فروع السلسلة القصيرة في أفلام ULDPE يضعف تكوين المناطق البلورية في السلسلة الرئيسية للبوليمر. عندما تتشكل المناطق البلورية، تتشوه المناطق البلورية، مما يؤدي إلى حدوث عيوب. في ظل نفس ظروف التبلور، يختلف التركيب البلوري لـ ULDPE بشكل كبير، مما يؤدي إلى منتجات ذات خصائص فيزيائية وميكانيكية مختلفة جدًا عن البولي إيثيلين الأخرى.

يتميز ULPE بما يلي:

• قوة شد ممتازة، وقوة التأثير، وقوة المسيل للدموع، ومقاومة للثقب.

• الخصائص الحرارية: نظرًا لأن VLPDE وULDPE عبارة عن بلورية خطية قصيرة السلسلة، مقارنةً بـ LDPE المتفرعة طويلة السلسلة، فإن عيوب البنية البلورية الخاصة بها أقل وضوحًا، وبالتالي نقطة انصهار أعلى، حوالي 20 درجة مئوية أعلى من بوليمرات EVA، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الخدمة لمنتجاتهم.

• المعامل: U/VLDPE لديه معامل أقل مقارنة بـ LDPE، LLDPE، وHDPE، مما يجعل أفلامه قوية ومرنة وناعمة الملمس.

• التوافق: يمتزج U/VLDPE بشكل جيد مع البولي أوليفينات الأخرى، مما يظهر التوافق الجيد.

• خصائص أخرى: يعرض U/VLDPE قدرة ممتازة على قياس الأسفل (تصل إلى 10-12.7um)، وعزل جيد، وخصائص بصرية، ومقاومة كيميائية، ومقاومة للزيت، وقابلية الغلق.

من حيث التطبيقات:

فيما يتعلق بمعدات الذخائر الدفاعية، نظرًا لأن ULDPE يتمتع بمقاومة جيدة للصدمات وقدرة كبيرة على امتصاص الطاقة المحددة، فيمكن استخدامه لتصنيع الملابس الواقية والخوذات والمواد الباليستية، مثل المروحيات والدبابات والسفن وألواح الحماية المدرعة وقذيفة حماية الرادار. غطاء، غطاء صاروخي، سترات مضادة للرصاص، سترات مضادة للطعن، دروع، مظلات، وما إلى ذلك.

في هندسة الطيران والفضاء، يعتبر ULDPE مناسبًا لهياكل قمة الجناح لمختلف الطائرات وهياكل المناطيد والطائرات العوامة نظرًا لوزنه الخفيف وقوته العالية ومقاومته الجيدة للصدمات.

وفي القطاع المدني، يمكن تحويل البولي إيثيلين المنخفض الكثافة (ULDPE) إلى حبال وكابلات وأشرعة ومعدات صيد للهندسة البحرية. تحت الوزن الساكن، يكون طول كسر حبال ULDPE أطول بـ 8 مرات من الحبال الفولاذية وأطول بمرتين من الأراميد. يمكن استخدام الحبال كحبال تثبيت ثابتة للناقلات العملاقة ومنصات التشغيل البحرية والمنارات وما إلى ذلك.

في التطبيقات الصناعية، يمكن استخدام ULDPE كحاويات مقاومة للضغط، وأحزمة ناقلة، ومواد ترشيح، وألواح توسيد للسيارات، وما إلى ذلك؛ في مجال البناء، يمكن استخدامه للجدران، وهياكل التقسيم، وما إلى ذلك. في صناعة تصنيع الآلات، يتم استخدام ULDPE على نطاق واسع لتصنيع جميع أنواع التروس، والحدبات، والدفاعات، والبكرات، والبكرات، والمحامل، وبلاط المحاور، والبطانات، والمقص. مهاوي، وحشيات، وحشيات الختم، وصلات مرنة، ومسامير وأجزاء ميكانيكية أخرى.

وفي السلع الرياضية، تم تصنيع البولي إيثيلين منخفض الكثافة (ULDPE) في شكل خوذات، وزلاجات، وألواح ركوب الأمواج شراعيًا، وقضبان صيد الأسماك، ومضارب، بالإضافة إلى الدراجات، وألواح الانزلاق، وأجزاء الطائرات خفيفة الوزن للغاية.

في المجال الطبي، يتم استخدام ULDPE في مواد صينية الأسنان، والغرسات الطبية، وغرز العظام. يتمتع بتوافق حيوي جيد ومتانة مع ثبات عالي ولا يسبب الحساسية. لذلك، تم استخدام ULDPE على نطاق واسع في التطبيقات السريرية. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه في صناعة القفازات الطبية وغيرها من المقاييس الطبية وغيرها.

2.    البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE)

البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) هو لدن بالحرارة يتم إنتاجه عن طريق بلمرة الجذور الحرة للإيثيلين تحت ضغط عالٍ. هذه المادة على شكل جزيئات على شكل خرزة مستديرة بيضاء حليبية، غير سامة، لا طعم لها، عديمة الرائحة وذات سطح غير لامع. تتراوح كثافته من 0.916 إلى 0.930 جم/سم70. يتمتع البولي إثيلين منخفض الكثافة بخصائص أكثر ليونة، بالإضافة إلى ليونة جيدة، وعزل كهربائي، وثبات كيميائي، وقابلية للمعالجة، ومقاومة درجات الحرارة المنخفضة (حتى -55 درجة مئوية). ومع ذلك، قوتها الميكانيكية، حاجز الرطوبة، حاجز الهواء ومقاومة المذيبات ضعيفة. تركيبها الجزيئي ليس منتظمًا بدرجة كافية، وبلورته منخفضة (65%~108%)، ونقطة انصهاره البلورية منخفضة (126~XNUMX درجة مئوية).

يجمع LDPE بين بعض الخصائص الممتازة، مثل الشفافية العالية، والخمول الكيميائي، والإغلاق الجيد، وسهولة التشكيل والمعالجة. ولذلك، فإنه يستخدم على نطاق واسع في صناعة البوليمر.

LDPE مناسب لمختلف عمليات صب اللدائن الحرارية، مثل القولبة بالحقن، والبثق، والقولبة بالنفخ، والقولبة الدورانية، والطلاء، والرغوة، والتشكيل الحراري، واللحام بالهواء الساخن، واللحام الحراري، وما إلى ذلك.

يستخدم LDPE بشكل أساسي في صناعة منتجات الأفلام مثل الأفلام الزراعية، وأفلام الغطاء الأرضي، والأفلام الزراعية، وأفلام الدفيئة النباتية. كما أنها تستخدم في أفلام التعبئة والتغليف للحلويات والخضروات والأطعمة المجمدة وغيرها. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام LDPE في الأفلام المقولبة بالنفخ لتغليف السوائل (مثل الحليب وصلصة الصويا وعصير الفاكهة والتوفو وحليب الصويا)؛ الأكياس شديدة التحمل، وأفلام التغليف المنكمشة، والأفلام المرنة، وأفلام البطانة؛ أفلام البناء وأفلام التغليف الصناعية العامة وأكياس المواد الغذائية وما إلى ذلك. يمكن أيضًا استخدام LDPE في المنتجات المقولبة بالحقن مثل الحاويات الصغيرة والأغطية والضروريات اليومية والزهور البلاستيكية والحاويات المقولبة بالنفخ القابلة للتمدد. يمكن استخدامه أيضًا في الأجهزة الطبية، والمواد الصيدلانية وتغليف المواد الغذائية، والأنابيب المبثوقة، والألواح، وتغليف الأسلاك والكابلات، والمقاطع، والمنتجات المشكلة بالحرارة، وما إلى ذلك. ويمكن أيضًا تصنيع المنتجات المجوفة المقولبة بالنفخ من LDPE، مثل حاويات الألبان والمربى. والأدوية ومستحضرات التجميل وحاويات المنتجات الكيميائية والخزانات وما إلى ذلك.

3.    البولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة (LLDPE)

البولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة (LLDPE) عبارة عن بلاستيك يتم إنتاجه عن طريق البلمرة المشتركة للإيثيلين وأوليفينات ألفا الأعلى مثل البيوتين أو الهكسين أو الأوكتين عند درجات حرارة وضغوط أقل بكثير. يمتلك LLDPE توزيعًا ضيقًا للوزن الجزيئي وبنية خطية تمنحه خصائص ريولوجية مختلفة مقارنة بالبولي إيثيلين منخفض الكثافة النموذجي (LDPE).

LLDPE عبارة عن حبيبات بيضاء حليبية، غير سامة، لا طعم لها ولا رائحة. كثافته 0.918~0.935 جم/سمXNUMX. بالمقارنة مع LDPE، يتمتع LLDPE بدرجات حرارة انصهار وتليين أعلى، وقوة أفضل، وصلابة، وصلابة، ومقاومة للحرارة والبرودة، ومقاومة جيدة للتشقق الناتج عن الإجهاد البيئي، وقوة التأثير وقوة التمزق. بالإضافة إلى ذلك، فإن LLDPE مقاوم أيضًا للأحماض والقلويات والمذيبات العضوية، ويستخدم على نطاق واسع في الصناعة والزراعة والطب والصحة والضروريات اليومية.

من حيث التطبيقات، يتم استخدام LLDPE في مجموعة واسعة من أسواق الأفلام، مثل إنتاج الأكياس وأكياس القمامة والأغلفة المرنة والبطانات الصناعية وبطانات المناشف وأكياس التسوق. تستفيد هذه التطبيقات من القوة والمتانة المحسنة لراتنج LLDPE. يعد القولبة بالحقن والقولبة الدورانية من أكثر تطبيقات القولبة شيوعًا للـ LLDPE، كما أن صلابتها الفائقة وقوة تأثيرها في درجات الحرارة المنخفضة تجعلها مناسبة نظريًا لمنتجات مثل صناديق النفايات والألعاب والأجهزة المبردة.

4. البولي إيثيلين متوسط ​​الكثافة (MDPE)

البولي إيثيلين متوسط ​​الكثافة (MDPE) عبارة عن مادة بلاستيكية بين البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) والبولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE)، والذي يتميز بصلابة HDPE والمرونة ومقاومة الزحف لـ LDPE، ويجمع بين مزايا كليهما. MDPE عبارة عن راتينج مصنوع من البلمرة المشتركة للإيثيلين والأوكتين، مع عمود فقري خاص من الإيثيلين الخطي وسلاسل متفرعة من الأوكتين، مما يوفر صلابة ممتازة ومقاومة طويلة الأمد لضغط الماء.

تعتمد العملية الاصطناعية لإنتاج MDPE طريقة LLDPE. تشتمل أوليفينات ألفا شائعة الاستخدام على البروبيلين، و1-بيوتين، و1-هيكسين، و1-أوكتين، وما إلى ذلك. تؤثر كمية الأوليفين المستخدمة على حجم الكثافة، وتكون كمية الأوليفين عمومًا حوالي 5% (جزء الكتلة). يمكن إنتاج MDPE عن طريق البثق، والحقن، والنفخ، والتدوير، والتدوير، وقولبة المسحوق، وما إلى ذلك، ومعلمات عملية الإنتاج الخاصة بها مماثلة لتلك الخاصة بـ HDPE وLDPE.

يقدم MDPE ما متوسطه 20 ميثيل أو 13 سلسلة إيثيل لكل 1000 ذرة كربون في السلسلة الرئيسية للجزيء، مع اختلاف أعداد وأطوال الفروع التي تؤثر على التغير في الخصائص. تزيد البلمرة المشتركة من عدد السلاسل التي تربط القطع الصغيرة من الكريستال.

يتمتع MDPE بمقاومة التشقق الناتج عن الإجهاد البيئي والاحتفاظ بالقوة على المدى الطويل. كثافته النسبية هي 0.926-0.953 جم/سم مكعب، التبلور 70%-80%، متوسط ​​الوزن الجزيئي 200,000، قوة الشد 8-24 ميجا باسكال، الاستطالة عند الكسر 50%-60%، درجة حرارة الذوبان 126-135 درجة مئوية. C، معدل تدفق الذوبان هو 0.1-35 جم / 10 دقيقة، ودرجة حرارة التشوه الحراري (0.46 ميجا باسكال) هي 49-74 درجة مئوية.

يمكن استخدام MDPE في مجالات الأنابيب والأفلام والحاويات المجوفة وما إلى ذلك. يمكن استخدام المنتجات للقولبة عالية السرعة للزجاجات المختلفة، وأفلام التغليف الأوتوماتيكية عالية السرعة، ومنتجات قولبة الحقن المختلفة، ومنتجات القولبة الدورانية، وأغطية الأسلاك والكابلات، والمواد المقاومة للماء، وأنابيب المياه، وأنابيب الغاز، وما إلى ذلك.

5.    البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE)

البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) عبارة عن جزيئات بيضاء غير سامة وغير كريهة الرائحة وعديمة الرائحة، مع نقطة انصهار تبلغ حوالي 130 درجة مئوية وكثافة نسبية تبلغ 0.941-0.960 جم ​​/ سم 3. ويتميز بمقاومة جيدة للحرارة والبرودة. والاستقرار الكيميائي، فضلا عن الصلابة العالية والمتانة، والقوة الميكانيكية الجيدة، وخصائص العزل الكهربائي، ومقاومة تكسير الإجهاد البيئي. درجة حرارة الانصهار هي 120-160 درجة مئوية. بالنسبة للمواد ذات الجزيئات الأكبر حجمًا، يتراوح نطاق درجة حرارة الانصهار الموصى به بين 200-250 درجة مئوية.

يتم إنتاج HDPE من خلال عملية البلمرة بآلية التفاعل الأيوني. اعتمادا على البادئ المستخدم وضغط التفاعل، يتم تقسيمه إلى طرق الضغط المنخفض والضغط المتوسط، مما يؤدي إلى منتجات ذات وزن جزيئي مرتفع، وفروع قصيرة وعدد قليل، وبالتالي عالية التبلور والكثافة. شروط البلمرة لطريقة الضغط المنخفض هي: ضغط 0.1-1.5 ميجا باسكال، درجة حرارة ضمن 65-100 درجة مئوية، باستخدام بادئ من نوع زيجلر-ناتا: Al(C2H5)3-TiCl4. آلية تفاعل البلمرة ذات طبيعة أنيونية تنسيقية. يعتبر HDPE مناسبًا لمختلف عمليات صب اللدائن الحرارية نظرًا لقدرته الجيدة على التشكيل، مثل القولبة بالحقن، والبثق، والقولبة بالنفخ، والقولبة الدورانية، والطلاء، وعمليات الرغوة، والتشكيل الحراري، واللحام الحراري، واللحام الحراري، وما إلى ذلك.

وتشمل مزاياها الرئيسية مقاومة الأحماض والقلويات، ومقاومة المذيبات العضوية، والعزل الكهربائي الممتاز، والحفاظ على مستوى معين من الصلابة عند درجات حرارة منخفضة. صلابة السطح، وقوة الشد، والصلابة، والقوة الميكانيكية الأخرى أعلى من LDPE، قريبة من PP، وأكثر صلابة من PP، ولكن مع لمعان سطح أقل من PP. العيوب الرئيسية هي ضعف الأداء الميكانيكي، وضعف التهوية، وعرضة للتشوه، والشيخوخة، والهشاشة، وهشاشة أقل من PP، وعرضة للتشقق الناتج عن الإجهاد، وانخفاض صلابة السطح، وعرضة للخدوش. من الصعب الطباعة عليها، وتتطلب معالجة الإكليل السطحي للطباعة، ولا يمكن طلاءها بالكهرباء، ولها سطح غير لامع.

تطبيقات البولي إيثيلين عالي الكثافة HDPE:

• المنتجات المقولبة بالحقن: صناديق الدوران، وأغطية الزجاجات، والبراميل، والأغطية، وحاويات المواد الغذائية، والصواني، وسلال القمامة، والصناديق، والزهور البلاستيكية.
• المنتجات المقولبة بالنفخ: منتجات مقولبة مجوفة مثل سلسلة مختلفة من براميل النفخ والحاويات والزجاجات التي تحتوي على منظفات ومواد كيميائية ومستحضرات تجميل وخزانات البنزين والضروريات اليومية وما إلى ذلك. وتشمل أيضًا منتجات الأفلام مثل أكياس تغليف المواد الغذائية وأكياس التسوق المتنوعة وبطانة الأسمدة الأفلام، الخ.
• المنتجات المبثوقة: الأنابيب والتجهيزات المستخدمة بشكل رئيسي في نقل الغاز والمياه العامة ونقل المواد الكيميائية، مثل أنابيب تصريف مواد البناء وأنابيب الغاز وأنابيب الماء الساخن وما إلى ذلك؛ المواد الورقية تستخدم بشكل رئيسي للمقاعد، وحقائب السفر، وحاويات المناولة، وما إلى ذلك.
• القولبة الدورانية: المنتجات المصبوبة بالحقن مثل الحاويات الكبيرة، وصهاريج التخزين، والبراميل، والصناديق، وما إلى ذلك.
• يمكن معالجتها في الأفلام، وأغلفة الأسلاك والكابلات، والأنابيب، والمنتجات المجوفة المختلفة، والمنتجات المصبوبة بالحقن، والألياف، وما إلى ذلك. تستخدم على نطاق واسع في الزراعة، والتغليف، والإلكترونيات، والآلات، والسيارات، والضروريات اليومية، وغيرها من المجالات.

إخلاء المسؤولية: المعلومات المذكورة أعلاه مقدمة من شنغهاي كيشين لصناعة البلاستيك بشكل مستقل عن Chovm.com. لا تقدم Chovm.com أي تعهدات أو ضمانات فيما يتعلق بجودة وموثوقية البائع والمنتجات.