Polietilena (pendek kata PE) ialah resin termoplastik yang dibuat dengan mempolimerkan etilena. Ia juga termasuk kopolimer etilena dengan sejumlah kecil α-olefin. Polietilena mempunyai banyak kelebihan, seperti rasa tidak berbau, tidak toksik, seperti lilin, rintangan suhu rendah yang baik, kestabilan kimia yang baik, dan keupayaan untuk menahan hakisan kebanyakan asid dan alkali. Pada suhu bilik, ia tidak larut dalam pelarut umum, mempunyai penyerapan air yang kurang, dan mempunyai sifat penebat elektrik yang baik.
Polietilena ialah sebatian polimer separa kristal yang boleh dipolimerkan dengan monomer etilena dengan kaedah tekanan tinggi, tekanan sederhana dan tekanan rendah. Di samping itu, kaedah fasa wap katil terbendalir, buburan dan penyelesaian tersedia untuk menghasilkan polietilena ketumpatan rendah linear.
Bergantung kepada ketumpatan, polietilena boleh dikelaskan kepada jenis seperti polietilena ketumpatan ultra rendah (ULDPE), polietilena ketumpatan rendah (LDPE), polietilena ketumpatan rendah linear (LLDPE), polietilena ketumpatan sederhana (MDPE) dan polietilena ketumpatan tinggi (HDPE).
Bergantung kepada kaedah sintesis polimer, polietilena boleh dikelaskan kepada polietilena tekanan tinggi (polietilena dibuat pada 101.3354.6 MPa), polietilena tekanan sederhana (2.17.1 MPa) dan polietilena tekanan rendah (0.1 hingga 2.1 MPa).
Bergantung kepada jisim molekul relatif, polietilena boleh dibahagikan kepada jisim molekul relatif sederhana (5.25 juta, biasa dalam industri dan digunakan untuk produk tujuan umum), jisim molekul relatif tinggi (kira-kira 500,000), jisim molekul relatif ultra tinggi (1,001,500,000), dan jisim molekul relatif sangat rendah (10,000) dan agen penyebaran untuk pengacuan plastik).
Bergantung kepada struktur rantai molekul polimer, polietilena boleh dikelaskan kepada polietilena linear (cth HDPE, MDPE, LLDPE, VLLDPE, ULLDPE, MLLDPE, EPPE, UHMWPE) dan polietilena bercabang (LDPE).
1. Polietilena ketumpatan ultra rendah (ULDPE)
Polietilena ketumpatan ultra-rendah (ULDPE), atau singkatannya ULDPE, ialah polimer yang mekanisme pempolimerannya serupa dengan LLDPE kerana ia mempunyai struktur linear tanpa cawangan rantai panjang. Atas sebab ini, ULDPE juga dikenali sebagai generasi kedua LLDPE. Berbanding dengan LLDPE, ULDPE mempunyai lebih banyak rantai bercabang pendek, dan rantai bercabang lebih pendek dan lebih teratur daripada LDPE, dan tidak mengandungi cawangan rantai panjang. Ia mempunyai taburan berat molekul yang lebih sempit dan struktur fasa kristal dan tahap kekusutan yang berbeza daripada LDPE. Kehadiran sejumlah besar cawangan rantai pendek dalam filem ULDPE melemahkan pembentukan zon kristal dalam rantai utama polimer. Apabila kawasan kristal terbentuk, kawasan kristal menjadi cacat, mengakibatkan kecacatan. Di bawah keadaan penghabluran yang sama, struktur kristal ULDPE adalah berbeza dengan ketara, menghasilkan produk dengan sifat fizikal dan mekanikal yang sangat berbeza daripada polietilena lain.
ULDPE dicirikan oleh:
- Kekuatan tegangan yang sangat baik, kekuatan hentaman, kekuatan koyakan dan rintangan tusukan.
- Sifat terma: Oleh kerana VLPDE dan ULDPE adalah kristal linear rantaian pendek, berbanding LDPE bercabang rantai panjang, kecacatan struktur kristalnya kurang ketara, justeru takat lebur yang lebih tinggi, kira-kira 20°C lebih tinggi daripada kopolimer EVA, menghasilkan suhu perkhidmatan yang lebih tinggi untuk produk mereka.
- Modulus: U/VLDPE mempunyai modulus yang lebih rendah berbanding LDPE, LLDPE dan HDPE, menjadikan filemnya keras, fleksibel dan lembut untuk disentuh.
- Keserasian: U/VLDPE bercampur baik dengan poliolefin lain, menunjukkan keserasian yang baik.
- Sifat lain: U/VLDPE mempamerkan keupayaan mengukur ke bawah yang sangat baik (mencapai 10-12.7um), penebat yang baik, sifat optik, rintangan kimia, rintangan minyak dan kebolehdapan.
Dari segi permohonan:
Dari segi peralatan peluru pertahanan, kerana ULDPE mempunyai rintangan hentaman yang baik dan kapasiti penyerapan tenaga khusus yang besar, boleh digunakan untuk pembuatan pakaian pelindung, topi keledar, bahan balistik, seperti helikopter, kereta kebal dan kapal, plat perlindungan perisai, penutup peluru perlindungan radar, penutup peluru berpandu, jaket kalis peluru, jaket anti tikam, perisai, payung terjun.
Dalam kejuruteraan aeroangkasa, ULDPE sesuai untuk struktur hujung sayap pelbagai pesawat, struktur kapal udara dan pesawat pelampung kerana beratnya yang ringan, kekuatan tinggi dan rintangan hentaman yang baik.
Dalam sektor awam, ULDPE boleh dijadikan tali, kabel, layar dan peralatan memancing untuk kejuruteraan marin. Di bawah berat mati, panjang putus tali ULDPE adalah 8 kali lebih panjang daripada tali keluli dan 2 kali lebih panjang daripada aramid. Tali tersebut boleh digunakan sebagai tali penambat tetap untuk kapal tangki super, platform operasi luar pesisir, rumah api dan sebagainya.
Dalam aplikasi perindustrian, ULDPE boleh digunakan sebagai bekas tahan tekanan, tali pinggang penghantar, bahan penapisan, papan kusyen automotif, dll.; dalam bidang pembinaan, ia boleh digunakan untuk dinding, struktur partition, dll. Dalam industri pembuatan jentera, ULDPE digunakan secara meluas untuk membuat semua jenis gear, cam, pendesak, penggelek, takal, galas, jubin gandar, sesendal, aci terpotong, gasket, gasket pengedap, gandingan elastik, skru dan bahagian mekanikal lain.
Dalam barangan sukan, ULDPE telah dijadikan topi keledar, ski, papan luncur angin, pancing, raket, serta basikal, papan luncur dan bahagian pesawat ultra ringan.
Dalam bidang perubatan, ULDPE digunakan dalam bahan dulang pergigian, implan perubatan dan jahitan ortopedik. Ia mempunyai biokompatibiliti dan ketahanan yang baik dengan kestabilan yang tinggi dan tidak menyebabkan reaksi alahan. Oleh itu, ULDPE telah digunakan secara meluas dalam aplikasi klinikal. Di samping itu, ia digunakan dalam pembuatan sarung tangan perubatan dan langkah perubatan lain, antara lain.
2. Polietilena ketumpatan rendah (LDPE)
Polietilena berketumpatan rendah (LDPE) ialah termoplastik yang dihasilkan oleh pempolimeran radikal bebas etilena di bawah tekanan tinggi. Bahan ini adalah dalam bentuk zarah berbentuk manik bulat putih susu, tidak toksik, tidak berasa, tidak berbau dan dengan permukaan tidak berkilat. Ketumpatannya berjulat dari 0.916 hingga 0.930 g/cm³.LDPE mempunyai sifat yang lebih lembut, serta kemuluran yang baik, penebat elektrik, kestabilan kimia, kebolehprosesan dan rintangan suhu rendah (sehingga -70°C). Walau bagaimanapun, kekuatan mekanikal, penghalang lembapan, penghalang udara dan rintangan pelarutnya adalah lemah. Struktur molekulnya tidak cukup teratur, kehablurannya rendah (55%~65%), dan takat lebur kristalnya rendah (108~126℃).
LDPE menggabungkan beberapa ciri yang sangat baik, seperti ketelusan tinggi, lengai kimia, penutupan yang baik, dan pengacuan dan pemprosesan yang mudah. Oleh itu, ia digunakan secara meluas dalam industri polimer.
LDPE sesuai untuk pelbagai proses pengacuan termoplastik, seperti pengacuan suntikan, penyemperitan, pengacuan tamparan, pengacuan putaran, salutan, berbuih, pembentukkan termo, kimpalan udara panas, kimpalan haba dan sebagainya.
LDPE digunakan terutamanya untuk membuat produk filem seperti filem pertanian, filem penutup tanah, filem pertanian dan filem rumah hijau sayuran. Ia juga digunakan dalam filem pembungkusan untuk kuih-muih, sayur-sayuran, makanan sejuk beku dan banyak lagi. Selain itu, LDPE boleh digunakan dalam filem acuan tiupan untuk pembungkusan cecair (cth susu, kicap, jus buah, tauhu dan susu soya); beg tugas berat, filem pembalut susut, filem elastik dan filem pelapik; filem untuk pembinaan, filem pembungkusan industri am dan beg makanan dll. LDPE juga boleh digunakan dalam produk acuan suntikan seperti bekas kecil, penutup, keperluan harian, bunga plastik, dan bekas acuan pukulan regangan suntikan. Ia juga boleh digunakan dalam peranti perubatan, bahan pembungkusan farmaseutikal dan makanan, paip tersemperit, plat, pembalut wayar dan kabel, profil, produk termoform, dan lain-lain. Produk acuan berongga tiupan acuan juga boleh dibuat daripada LDPE, seperti bekas tenusu dan jem, ubat-ubatan, kosmetik, bekas produk kimia, tangki dan sebagainya.
3. Polietilena ketumpatan rendah linear (LLDPE)
Polietilena ketumpatan rendah linear (LLDPE) ialah plastik yang dihasilkan oleh pempolimeran bersama etilena dan olefin alfa yang lebih tinggi seperti butena, heksena atau oktena pada suhu dan tekanan yang jauh lebih rendah. LLDPE mempunyai taburan berat molekul yang sempit dan struktur linear yang memberikan sifat reologi yang berbeza berbanding polietilena ketumpatan rendah biasa (LDPE).
LLDPE ialah butiran putih susu, tidak toksik, tidak berasa dan tidak berbau. Ketumpatannya ialah 0.918~0.935g/cm³. Berbanding dengan LDPE, LLDPE mempunyai suhu pelembutan dan lebur yang lebih tinggi, kekuatan yang lebih baik, keliatan, ketegaran, rintangan haba dan sejuk, dan rintangan yang baik terhadap keretakan tekanan persekitaran, kekuatan hentaman dan kekuatan koyakan. Selain itu, LLDPE juga tahan terhadap asid, alkali dan pelarut organik, dan digunakan secara meluas dalam industri, pertanian, perubatan, kesihatan dan keperluan harian.
Dari segi aplikasi, LLDPE digunakan dalam pelbagai pasaran filem, seperti pengeluaran beg, beg sampah, pembalut elastik, pelapik industri, pelapik tuala dan beg membeli-belah. Aplikasi ini memanfaatkan kekuatan dan keliatan resin LLDPE yang dipertingkatkan. Pengacuan suntikan dan pengacuan putaran ialah aplikasi pengacuan yang paling biasa untuk LLDPE, dan keliatan unggul serta kekuatan impak suhu rendah menjadikannya secara teorinya sesuai untuk produk seperti tong sampah, mainan dan peralatan peti sejuk.
4. Polietilena ketumpatan sederhana (MDPE)
Polietilena ketumpatan sederhana (MDPE) ialah plastik antara polietilena ketumpatan tinggi (HDPE) dan polietilena ketumpatan rendah (LDPE), yang mempunyai kedua-dua ketegaran HDPE dan fleksibiliti dan rintangan rayapan LDPE, menggabungkan kelebihan kedua-duanya. MDPE ialah resin yang diperbuat daripada pempolimeran bersama etilena dan oktena, dengan tulang belakang etilena linear khas dan rantai bercabang octene, yang memberikan keliatan yang sangat baik dan rintangan tekanan air jangka panjang.
Proses sintetik untuk penghasilan MDPE menggunakan kaedah LLDPE. Olefin alfa yang biasa digunakan termasuk propilena, 1-butena, 1-heksena dan 1-oktena, dsb. Jumlah olefin yang digunakan mempengaruhi saiz ketumpatan, dan jumlah olefin secara amnya adalah kira-kira 5% (pecahan jisim). MDPE boleh dihasilkan melalui penyemperitan, suntikan, pengacuan tamparan, pengacuan putaran, putaran dan serbuk, dsb., dan parameter proses pengeluarannya adalah serupa dengan HDPE dan LDPE.
MDPE memperkenalkan purata 20 metil atau 13 rantai etil bagi setiap 1000 atom karbon dalam rantai utama molekul, dengan nombor dan panjang cawangan yang berbeza mempengaruhi perubahan sifat. Kopolimerisasi meningkatkan bilangan rantai yang menghubungkan kepingan kecil kristal.
MDPE mempunyai ketahanan terhadap retak tekanan alam sekitar dan pengekalan kekuatan jangka panjang. Ketumpatan relatifnya ialah 0.926-0.953g/cm³, kehabluran ialah 70%-80%, berat molekul purata ialah 200,000, kekuatan tegangan ialah 8-24 MPa, pemanjangan semasa pecah ialah 50%-60%, suhu cair ialah 126-135°C dan kadar alir 0.1°C, pencairan haba 35°C. suhu (10 MPa) ialah 0.46-49°C.
MDPE boleh digunakan dalam bidang paip, filem, bekas berongga dan sebagainya. Produk boleh digunakan untuk pengacuan berkelajuan tinggi pelbagai botol, filem pembungkusan automatik berkelajuan tinggi, pelbagai produk pengacuan suntikan, produk pengacuan putaran, penutup wayar dan kabel, bahan kalis air, paip air, paip gas dan sebagainya.
5. Polietilena ketumpatan tinggi (HDPE)
Polietilena ketumpatan tinggi (HDPE) ialah zarah putih yang tidak toksik, tidak berbau, tidak berbau, dengan takat lebur kira-kira 130°C dan ketumpatan relatif 0.941-0.960g/cm 3. Ia mempunyai rintangan haba dan rintangan sejuk yang baik, kestabilan kimia, serta ketegaran dan keliatan yang tinggi, sifat rekahan persekitaran yang baik, ketahanan terhadap elektrik yang baik. Suhu lebur ialah 120-160°C. Untuk bahan dengan molekul yang lebih besar, julat suhu lebur yang disyorkan ialah antara 200-250°C.
HDPE dihasilkan melalui proses pempolimeran dengan mekanisme tindak balas ionik. Bergantung pada pemula yang digunakan dan tekanan tindak balas, ia dibahagikan kepada kaedah tekanan rendah dan tekanan sederhana, menghasilkan produk dengan berat molekul tinggi, cawangan pendek dan sedikit, justeru kehabluran dan ketumpatan tinggi. Keadaan pempolimeran untuk kaedah tekanan rendah ialah: tekanan 0.1-1.5 MPa, suhu dalam lingkungan 65-100°C, menggunakan pemula jenis Ziegler-Natta: Al(C2H5)3-TiCl4. Mekanisme tindak balas pempolimeran adalah bersifat anionik koordinatif. HDPE sesuai untuk pelbagai proses pengacuan termoplastik kerana kebolehacuan yang baik, seperti pengacuan suntikan, penyemperitan, pengacuan tamparan, pengacuan putaran, salutan, proses berbuih, pembentukkan termo, kimpalan meterai haba, kimpalan haba, dsb.
Kelebihan utamanya termasuk rintangan asid dan alkali, rintangan pelarut organik, penebat elektrik yang sangat baik, dan mengekalkan tahap keliatan tertentu pada suhu rendah. Kekerasan permukaannya, kekuatan tegangan, ketegaran, dan kekuatan mekanikal lain adalah lebih tinggi daripada LDPE, dekat dengan PP, lebih sukar daripada PP, tetapi dengan kekilatan permukaan yang lebih rendah daripada PP. Kelemahan utama adalah prestasi mekanikal yang lemah, pernafasan yang lemah, terdedah kepada ubah bentuk, penuaan, kerapuhan, kerapuhan yang lebih rendah daripada PP, terdedah kepada retak tekanan, kekerasan permukaan yang rendah, terdedah kepada calar. Sukar untuk dicetak, memerlukan rawatan korona permukaan untuk mencetak, tidak boleh disadur elektrik dan mempunyai permukaan matte.
Aplikasi polietilena HDPE berketumpatan tinggi:
- Produk acuan suntikan: kotak pusing ganti, penutup botol, tong, penutup, bekas makanan, dulang, tong sampah, kotak dan bunga plastik.
- Produk acuan tiupan: produk acuan berongga seperti pelbagai siri tong acuan tamparan, bekas, botol, yang mengandungi pembersih, bahan kimia, kosmetik, tangki petrol, keperluan harian, dsb. Juga termasuk produk filem seperti beg pembungkus makanan, beg beli-belah pelbagai, filem pelapik baja, dsb.
- Produk tersemperit: paip dan kelengkapan yang digunakan terutamanya dalam penghantaran gas, air awam dan pengangkutan kimia, seperti paip saliran bahan binaan, paip gas, paip air panas, dll.; bahan lembaran terutamanya digunakan untuk tempat duduk, beg pakaian, bekas pengendalian, dll.
- Pengacuan putaran: produk acuan suntikan seperti bekas besar, tangki simpanan, tong, kotak, dll.
- Ia boleh diproses menjadi filem, sarung wayar dan kabel, paip, pelbagai produk berongga, produk acuan suntikan, gentian, dll. Digunakan secara meluas dalam pertanian, pembungkusan, elektronik, jentera, kereta, keperluan harian dan kawasan lain.
Penafian: Maklumat yang dinyatakan di atas disediakan oleh Industri Plastik Qishen Shanghai secara bebas daripada Chovm.com. Chovm.com tidak membuat perwakilan dan jaminan tentang kualiti dan kebolehpercayaan penjual dan produk.
