Polietilen (disingkat PE) adalah resin termoplastik yang dibuat dengan mempolimerisasi etilen. Ini juga mencakup kopolimer etilen dengan sejumlah kecil α-olefin. Polietilen memiliki banyak keunggulan, seperti tidak berbau, tidak beracun, terasa seperti lilin, ketahanan suhu rendah yang baik, stabilitas kimia yang baik, dan kemampuan menahan erosi sebagian besar asam dan basa. Pada suhu kamar, ia tidak larut dalam pelarut umum, daya serap airnya lebih sedikit, dan sifat isolasi listriknya baik.
Polietilen adalah senyawa polimer semi kristal yang dapat dipolimerisasi dengan monomer etilen melalui metode tekanan tinggi, tekanan sedang, dan tekanan rendah. Selain itu, metode fase uap unggun terfluidisasi, bubur dan larutan tersedia untuk menghasilkan polietilen densitas rendah linier.
Tergantung pada kepadatannya, polietilen dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis seperti polietilen densitas ultra rendah (ULDPE), polietilen densitas rendah (LDPE), polietilen densitas rendah linier (LLDPE), polietilen densitas menengah (MDPE) dan polietilen densitas tinggi (HDPE). .
Tergantung pada metode sintesis polimer, polietilen dapat diklasifikasikan menjadi polietilen bertekanan tinggi (polietilen dibuat pada 101.3354.6 MPa), polietilen bertekanan sedang (2.17.1 MPa) dan polietilen bertekanan rendah (0.1 hingga 2.1 MPa).
Tergantung pada massa molekul relatif, polietilen dapat dibagi menjadi massa molekul relatif sedang (5.25 juta, umum di industri dan digunakan untuk produk keperluan umum), massa molekul relatif tinggi (sekitar 500,000), massa molekul relatif sangat tinggi (1,001,500,000) , dan massa molekul relatif sangat rendah (sekitar 10,000, terutama digunakan sebagai pelumas dan bahan pendispersi untuk cetakan plastik).
Tergantung pada struktur rantai molekul polimer, polietilen dapat diklasifikasikan menjadi polietilen linier (misalnya HDPE, MDPE, LLDPE, VLLDPE, ULLDPE, MLLDPE, EPPE, UHMWPE) dan polietilen bercabang (LDPE).
1. Polietilen densitas sangat rendah (ULDPE)
Polietilen densitas ultra rendah (ULDPE), atau disingkat ULDPE, adalah polimer yang mekanisme polimerisasinya mirip dengan LLDPE karena memiliki struktur linier tanpa cabang rantai panjang. Oleh karena itu, ULDPE juga dikenal sebagai LLDPE generasi kedua. Dibandingkan dengan LLDPE, ULDPE memiliki lebih banyak rantai bercabang pendek, dan rantai bercabang lebih pendek dan teratur dibandingkan LDPE, serta tidak memiliki cabang rantai panjang. Ia memiliki distribusi berat molekul yang lebih sempit dan struktur fase kristal serta tingkat keterikatan yang berbeda dari LDPE. Kehadiran sejumlah besar cabang rantai pendek pada film ULDPE melemahkan pembentukan zona kristal pada rantai utama polimer. Ketika daerah kristal terbentuk, daerah kristal tersebut mengalami deformasi, sehingga mengakibatkan cacat. Di bawah kondisi kristalisasi yang sama, struktur kristal ULDPE berbeda secara signifikan, menghasilkan produk dengan sifat fisik dan mekanik yang sangat berbeda dari polietilen lainnya.
ULDPE dicirikan oleh:
- Kekuatan tarik yang sangat baik, kekuatan benturan, kekuatan sobek, dan ketahanan tusukan.
- Sifat termal: Karena VLPDE dan ULDPE merupakan kristal linier rantai pendek, dibandingkan dengan LDPE bercabang rantai panjang, cacat struktur kristalnya lebih sedikit, sehingga titik lelehnya lebih tinggi, sekitar 20°C lebih tinggi dari kopolimer EVA, sehingga menghasilkan a suhu layanan yang lebih tinggi untuk produk mereka.
- Modulus: U/VLDPE memiliki modulus yang lebih rendah dibandingkan dengan LDPE, LLDPE, dan HDPE, menjadikan filmnya kuat, fleksibel, dan lembut saat disentuh.
- Kompatibilitas: U/VLDPE menyatu dengan baik dengan poliolefin lainnya, menunjukkan kompatibilitas yang baik.
- Properti lainnya: U/VLDPE menunjukkan kemampuan pengukuran bawah yang sangat baik (mencapai 10-12.7um), insulasi yang baik, sifat optik, ketahanan kimia, ketahanan minyak, dan kemampuan sealabilitas.
Dalam hal aplikasi:
Dari segi alutsista pertahanan, karena ULDPE memiliki ketahanan benturan yang baik dan kapasitas serapan energi spesifik yang besar, dapat digunakan untuk pembuatan pakaian pelindung, helm, bahan balistik seperti helikopter, tank dan kapal, pelat pelindung lapis baja, cangkang pelindung radar. cover, cover misil, rompi anti peluru, rompi anti tusuk, tameng, parasut dan lain sebagainya.
Dalam teknik kedirgantaraan, ULDPE cocok untuk struktur ujung sayap berbagai pesawat, struktur kapal udara, dan pesawat pelampung karena bobotnya yang ringan, kekuatan tinggi, dan ketahanan benturan yang baik.
Di sektor sipil, ULDPE dapat dibuat menjadi tali, kabel, layar dan alat tangkap untuk teknik kelautan. Di bawah bobot mati, panjang putus tali ULDPE 8 kali lebih panjang dari tali baja dan 2 kali lebih panjang dari aramid. Tali tersebut dapat digunakan sebagai tali jangkar tetap untuk supertanker, anjungan operasi lepas pantai, mercusuar, dan sebagainya.
Dalam aplikasi industri, ULDPE dapat digunakan sebagai wadah tahan tekanan, ban berjalan, bahan filtrasi, papan bantalan otomotif, dll.; di bidang konstruksi dapat digunakan untuk dinding, struktur partisi, dll. Dalam industri pembuatan mesin, ULDPE banyak digunakan untuk membuat segala jenis roda gigi, bubungan, impeler, roller, katrol, bantalan, ubin gandar, ring, terpotong poros, gasket, gasket penyegel, kopling elastis, sekrup dan bagian mekanis lainnya.
Dalam barang olah raga, ULDPE telah dibuat menjadi helm, ski, papan selancar angin, pancing, raket, serta sepeda, papan luncur, dan suku cadang pesawat ultra-ringan.
Di bidang medis, ULDPE digunakan pada bahan baki gigi, implan medis, dan jahitan ortopedi. Memiliki biokompatibilitas dan daya tahan yang baik dengan stabilitas tinggi dan tidak menimbulkan reaksi alergi. Oleh karena itu, ULDPE telah banyak digunakan dalam aplikasi klinis. Selain itu, digunakan antara lain dalam pembuatan sarung tangan medis dan tindakan medis lainnya.
2. Polietilen densitas rendah (LDPE)
Polietilen densitas rendah (LDPE) adalah termoplastik yang dihasilkan oleh polimerisasi radikal bebas etilen di bawah tekanan tinggi. Bahan ini berbentuk partikel manik bulat berwarna putih susu, tidak beracun, tidak berasa, tidak berbau dan permukaan tidak mengkilap. Kepadatannya berkisar antara 0.916 hingga 0.930 g/cm³.LDPE memiliki sifat yang lebih lembut, serta keuletan yang baik, isolasi listrik, stabilitas kimia, kemampuan proses, dan ketahanan suhu rendah (hingga -70°C). Namun, kekuatan mekanik, penghalang kelembaban, penghalang udara dan ketahanan pelarutnya buruk. Struktur molekulnya tidak cukup teratur, kristalinitasnya rendah (55%~65%), dan titik leleh kristalnya rendah (108~126℃).
LDPE menggabungkan beberapa karakteristik yang sangat baik, seperti transparansi tinggi, kelembaman kimia, penutupan yang baik, serta pencetakan dan pemrosesan yang mudah. Oleh karena itu, banyak digunakan dalam industri polimer.
LDPE cocok untuk berbagai proses pencetakan termoplastik, seperti cetakan injeksi, ekstrusi, cetakan tiup, cetakan rotasi, pelapisan, pembusaan, thermoforming, pengelasan udara panas, pengelasan panas dan sebagainya.
LDPE terutama digunakan untuk membuat produk film seperti film pertanian, film penutup tanah, film pertanian, dan film rumah kaca sayuran. Hal ini juga digunakan dalam film kemasan untuk kembang gula, sayuran, makanan beku dan banyak lagi. Selain itu, LDPE dapat digunakan dalam film cetakan tiup untuk kemasan cair (misalnya susu, kecap, jus buah, tahu dan susu kedelai); tas tugas berat, film pembungkus menyusut, film elastis dan film liner; film untuk konstruksi, film kemasan industri umum dan kantong makanan dll. LDPE juga dapat digunakan dalam produk cetakan injeksi seperti wadah kecil, tutup, kebutuhan sehari-hari, bunga plastik, dan wadah cetakan tiup peregangan injeksi. Ini juga dapat digunakan dalam peralatan medis, bahan kemasan farmasi dan makanan, pipa ekstrusi, pelat, pembungkus kawat dan kabel, profil, produk thermoformed, dll. Produk cetakan berongga juga dapat dibuat dari LDPE, seperti wadah susu dan selai. , obat-obatan, kosmetik, wadah produk kimia, tangki dan sebagainya.
3. Polietilen densitas rendah linier (LLDPE)
Polietilen densitas rendah linier (LLDPE) adalah plastik yang diproduksi melalui ko-polimerisasi etilen dan alfa olefin yang lebih tinggi seperti butena, heksena, atau oktena pada suhu dan tekanan yang jauh lebih rendah. LLDPE memiliki distribusi berat molekul yang sempit dan struktur linier yang memberikan sifat reologi berbeda dibandingkan dengan polietilen densitas rendah (LDPE).
LLDPE berbentuk butiran berwarna putih susu, tidak beracun, tidak berasa dan tidak berbau. Kepadatannya adalah 0.918~0.935g/cm³. Dibandingkan dengan LDPE, LLDPE memiliki suhu pelunakan dan leleh yang lebih tinggi, kekuatan, ketangguhan, kekakuan, ketahanan panas dan dingin yang lebih baik, serta ketahanan yang baik terhadap retak akibat tekanan lingkungan, kekuatan benturan, dan kekuatan sobek. Selain itu, LLDPE juga tahan terhadap asam, alkali dan pelarut organik, serta banyak digunakan dalam industri, pertanian, kedokteran, kesehatan dan kebutuhan sehari-hari.
Dalam hal aplikasi, LLDPE digunakan di berbagai pasar film, seperti produksi tas, kantong sampah, pembungkus elastis, pelapis industri, pelapis handuk, dan tas belanja. Aplikasi ini memanfaatkan peningkatan kekuatan dan ketangguhan resin LLDPE. Cetakan injeksi dan cetakan rotasi adalah aplikasi cetakan yang paling umum untuk LLDPE, dan ketangguhannya yang unggul serta kekuatan benturan suhu rendah membuatnya secara teori cocok untuk produk seperti tempat sampah, mainan, dan peralatan berpendingin.
4. Polietilen densitas sedang (MDPE)
Polietilen densitas sedang (MDPE) adalah plastik antara polietilen densitas tinggi (HDPE) dan polietilen densitas rendah (LDPE), yang memiliki kekakuan HDPE serta fleksibilitas dan ketahanan mulur LDPE, yang menggabungkan keunggulan keduanya. MDPE adalah resin yang terbuat dari ko-polimerisasi etilen dan oktena, dengan tulang punggung etilen linier khusus dan rantai bercabang okten, yang memberikan ketangguhan luar biasa dan ketahanan tekanan air jangka panjang.
Proses sintetik untuk produksi MDPE mengadopsi metode LLDPE. Alfa olefin yang umum digunakan termasuk propilena, 1-butena, 1-heksena dan 1-oktena, dll. Jumlah olefin yang digunakan mempengaruhi ukuran kepadatan, dan jumlah olefin umumnya sekitar 5% (fraksi massa). MDPE dapat diproduksi dengan cara ekstrusi, injeksi, blow-molding, rotasi, rotasi dan pencetakan bubuk, dll., dan parameter proses produksinya mirip dengan HDPE dan LDPE.
MDPE memasukkan rata-rata 20 metil atau 13 rantai etil per 1000 atom karbon ke dalam rantai utama molekul, dengan jumlah dan panjang cabang berbeda yang mempengaruhi perubahan sifat. Kopolimerisasi meningkatkan jumlah rantai yang menghubungkan potongan-potongan kecil kristal.
MDPE memiliki ketahanan terhadap retak akibat tekanan lingkungan dan retensi kekuatan jangka panjang. Kepadatan relatifnya 0.926-0.953g/cm³, kristalinitas 70%-80%, berat molekul rata-rata 200,000, kekuatan tarik 8-24 MPa, perpanjangan putus 50%-60%, suhu leleh 126-135° C, laju aliran leleh 0.1-35 g/10 menit, dan suhu distorsi panas (0.46 MPa) adalah 49-74°C.
MDPE dapat digunakan pada bidang pipa, film, wadah berongga dan lain sebagainya. Produk ini dapat digunakan untuk pencetakan berbagai botol berkecepatan tinggi, film pengemasan otomatis berkecepatan tinggi, berbagai produk cetakan injeksi, produk cetakan rotasi, penutup kawat dan kabel, bahan tahan air, pipa air, pipa gas dan sebagainya.
5. Polietilen densitas tinggi (HDPE)
Polietilen densitas tinggi (HDPE) adalah partikel putih tidak beracun, tidak berbau, tidak berbau, dengan titik leleh sekitar 130°C dan kepadatan relatif 0.941-0.960g/cm3. Ia memiliki ketahanan panas dan dingin yang baik. , stabilitas kimia, serta kekakuan dan ketangguhan yang tinggi, kekuatan mekanik yang baik, sifat dielektrik, dan ketahanan terhadap retak tegangan lingkungan. Suhu lelehnya 120-160°C. Untuk bahan dengan molekul lebih besar, kisaran suhu leleh yang disarankan adalah antara 200-250°C.
HDPE diproduksi melalui proses polimerisasi dengan mekanisme reaksi ionik. Tergantung pada inisiator yang digunakan dan tekanan reaksi, metode ini dibagi menjadi metode tekanan rendah dan tekanan sedang, menghasilkan produk dengan berat molekul tinggi, cabang pendek dan sedikit, sehingga kristalinitas dan kepadatannya tinggi. Kondisi polimerisasi untuk metode tekanan rendah adalah: tekanan 0.1-1.5 MPa, suhu antara 65-100°C, menggunakan inisiator tipe Ziegler-Natta: Al(C2H5)3-TiCl4. Mekanisme reaksi polimerisasi bersifat anionik koordinatif. HDPE cocok untuk berbagai proses pencetakan termoplastik karena kemampuan cetakannya yang baik, seperti cetakan injeksi, ekstrusi, cetakan tiup, cetakan rotasi, pelapisan, proses pembusaan, thermoforming, pengelasan segel panas, pengelasan termal, dll.
Keunggulan utamanya meliputi ketahanan terhadap asam dan alkali, ketahanan terhadap pelarut organik, isolasi listrik yang sangat baik, dan mempertahankan tingkat ketangguhan tertentu pada suhu rendah. Kekerasan permukaan, kekuatan tarik, kekakuan, dan kekuatan mekanik lainnya lebih tinggi dari LDPE, mendekati PP, lebih tangguh dari PP, tetapi dengan kilap permukaan lebih rendah dari PP. Kerugian utama adalah kinerja mekanik yang buruk, kemampuan bernapas yang buruk, rentan terhadap deformasi, penuaan, kerapuhan, kerapuhan lebih rendah dari PP, rentan terhadap retak tegangan, kekerasan permukaan rendah, dan rentan tergores. Sulit untuk mencetak, memerlukan perawatan permukaan corona untuk pencetakan, tidak dapat dilapisi listrik, dan memiliki permukaan matte.
Aplikasi HDPE polietilen densitas tinggi:
- Produk cetakan injeksi: kotak omset, tutup botol, tong, tutup, wadah makanan, nampan, tempat sampah, kotak, dan bunga plastik.
- Produk cetakan tiup: produk cetakan berongga seperti berbagai rangkaian tong cetakan tiup, wadah, botol, mengandung pembersih, bahan kimia, kosmetik, tangki bensin, kebutuhan sehari-hari, dll. Juga termasuk produk film seperti tas kemasan makanan, berbagai macam tas belanja, pelapis pupuk film, dll.
- Produk ekstrusi: pipa dan alat kelengkapan yang terutama digunakan dalam transmisi gas, transportasi air umum dan bahan kimia, seperti pipa drainase bahan bangunan, pipa gas, pipa air panas, dll.; bahan lembaran terutama digunakan untuk tempat duduk, koper, wadah penanganan, dll.
- Cetakan rotasi: produk cetakan injeksi seperti wadah besar, tangki penyimpanan, tong, kotak, dll.
- Dapat diolah menjadi film, selubung kawat dan kabel, pipa, berbagai produk berongga, produk cetakan injeksi, serat, dll. Banyak digunakan di bidang pertanian, pengemasan, elektronik, mesin, mobil, kebutuhan sehari-hari, dan bidang lainnya.
Penafian: Informasi yang diuraikan di atas disediakan oleh Industri Plastik Shanghai Qishen independen dari Chovm.com. Chovm.com tidak membuat pernyataan dan jaminan mengenai kualitas dan keandalan penjual dan produk.
