Полиэтилен: бұл не және ол неден жасалған? Қолдану және бұйымдар, физикалық қасиеттері мен өндірісі, экструдталған және басқа материалдардың өндірісі

2024 Автор: Beatrice Philips | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 05:47

Бүгінде химия өнеркәсібі қарқынды дамып келе жатқан салалардың бірі. Зерттеушілер соңғы ғылыми әзірлемелерді, атап айтқанда, әр түрлі инновациялық материалдар жасау бойынша жұмыс жасауда. Олардың арасында ең танымал бірі - полиэтилен. Полиэтиленнің ерекшеліктерін, бірегей қасиеттері мен ерекшеліктерін, сондай -ақ оның қолдану аясын қарастырыңыз.

Бұл не?

Алдымен сіз полиэтиленнің не екенін анықтауыңыз керек. Негізінде, Бұл материал термопластикалық этилен полимері болып табылады . Оны полиолефинге жатқызуға болады. Полиэтиленнің анықтамасы химиялық тұрғыдан алғанда берілген материалдың органикалық қосылыс екенін және оның молекулаларының едәуір ұзындыққа ие болуын қамтиды.

Егер біз материалдың сыртқы сипаттамалары туралы айтатын болсақ, онда ол көбінесе түссіз немесе ақ болуы мүмкін жұқа парақтар түрінде ұсынылады . Полиэтиленді ұстау өте қиын. Ол шикізат ретінде өте кең таралған және әр түрлі мақсаттарда қолданылады.

Полиэтилен ойлап тапқан ғалымдар бұл материал идеалды деп талап етпейді. Кез келген басқа химиялық қосылыс сияқты, оның оң және теріс қасиеттері бар.

Оларды толығырақ қарастырайық.

Полиэтиленнің келесі артықшылықтары бар:

• беріктіктің жоғары деңгейі (осыған байланысты біз материалдың механикалық зақымдануға және қоршаған ортаның басқа да теріс әсеріне төтеп бере алатындығын айтамыз);
• серпімділік;
• су өткізбейтіндігі;
• қолданудың қарапайымдылығы;
• жылу өткізгіштіктің төмен деңгейі;
• адамдар үшін қауіпсіздік (полиэтилен адам денсаулығына зиян келтіретін заттарды шығармайды);
• қолжетімді баға;
• кең ассортимент;
• әр түрлі дизайн және тағы басқалар.

Бірақ көптеген оң сипаттамаларға қарамастан, бар кемшіліктер туралы есте сақтау қажет:

• тікелей күн сәулесінің әсерінен жойылу;
• салыстырмалы сынғыштық;
• материалдың негізгі теріс сипаттамасы болып табылатын қоршаған ортаның ластануы.

Олар қалай және неден жасалған?

Полиэтиленді алу әдісі мен өндіру процесі зерттеушілердің ерекше қызығушылығын тудырады. Сонымен, талқыланатын химиялық қосылыс этиленнен алынады. Шикізат міндетті полимерлену процесіне ұшырайды.

Бастапқыда полиэтилен түйіршіктерден тұрады, олардың мөлшері 2 -ден 5 миллиметрге дейін. Қоспа соңғы құрамын арнайы өңделген қондырғылармен жүргізілетін термиялық өңдеу процестері арқылы алады.

Сонымен қатар, бүгінде химия саласындағы мамандар полиэтиленнің бірнеше түрін ажыратады, олардың әрқайсысы жеке технология бойынша жасалған.

Қасиеттері

Материалмен егжей -тегжейлі танысу үшін сіз оның ерекшеліктерін (оның ішінде физикалық және химиялық) талдауыңыз керек. Полиэтиленнің басқа қасиеттерден ерекшеленетін ерекше қасиеттері бар.

Сонымен, материалдың негізгі ерекшеліктеріне мыналар жатады:

• әдетте полиэтилен мөлдір (бұл қоспасыз таза химиялық қосылысқа ғана қатысты), бояу кезінде материал кез келген басқа реңктерге ие бола алады (қара, ақ, қызыл және басқалары);
• материал берік құрылымға ие;
• материалдың кристалдану процесі Цельсий бойынша -60 тан -369 градусқа дейінгі температурада жүргізіледі;
• иістің болмауы;
• массаның шағын көрсеткіштері;
• материалдың тығыздығы тұрақсыз, бұл полиэтиленнің қалай алынғанына байланысты;
• химиялық қосылыстар амортизатордың қасиеттеріне ие;
• адгезияның төмен деңгейі;
• төмен үйкеліс коэффициенті;
• су өткізбейтіндігі;
• полиэтилен +80 -ден +120 градусқа дейінгі температурада жұмсарту процестерінен өтеді;
• төмен температураға төзімділік;
• икемділік;
• диэлектрлік сипаттамалар;
• бу мен гидроизоляция;
• биологиялық инерттілік;
• жылу өткізгіштік;
• ыдырау кезінде полиэтилен адамға зиянды заттарды шығармайды;
• агрессивті химиялық қосылыстарға төзімділік.

Полиэтиленнің қасиеттері көбінесе оны қолдану саласын анықтайды.

Тығыздық көріністеріне шолу

Бүгінгі күні полиэтиленнің көптеген түрлері бар. Сонымен, нарықта сіз экструдталған, төмен молекулалық массаны, көпіршікті, орамды, жоғары беріктігі мен жоғары модульді материалды таба аласыз. Тиісінше, полиэтиленді таңдағанда таңбалауға мұқият назар аудару қажет.

Пайдаланушыға ыңғайлы болу үшін өндірушілер қосылыстың бірнеше категорияға жіктелуін қабылдады . Олардың әрқайсысының ерекшеліктері мен ерекшеліктерін қарастырыңыз.

Жоғары

Жоғары тығыздықтағы полиэтилен өндіру үшін бірқатар алғышарттар қажет. Атап айтқанда, ауа температурасы Цельсий бойынша 200 -ден 260 градусқа дейін болуы керек, қысым 300 МПа аспауы керек . Сонымен қатар, катализатордың болуы қажет, оның қызметін оттегімен немесе органикалық асқын тотығымен орындауға болады. Өндірістік процедураның өзі автоклавта немесе құбырлы реакторда жүзеге асырылады.

Материалдың тікелей сипаттамаларына келетін болсақ, тығыздығы жоғары полиэтилен жеңіл және серпімді. Ол айқын диэлектрлік сипаттамаларға ие. Материалдың ерекшелігі - мұндай полиэтиленді қайта өңдеу өте оңай.

Төмен

Төмен тығыздықтағы полиэтиленді алу үшін келесі шарттар қажет:

• температура көрсеткіштері - 120-150 градус Цельсий;
• қысым деңгейі - 0, 1-2 МПа;
• катализатордың болуы, мысалы, Зиглер-Натта катализаторлары.

Полимерлену процесінің нәтижесінде Цельсий бойынша -80 градусқа дейін салқындатуға мүмкіндік беретін материал түзіледі.

Сонымен қатар, тығыздығы төмен полиэтилен өте жеңіл және серпімді, ал оның бетіне тән жылтырлығы бар.

Орта

Орташа тығыздықтағы полиэтилен 100-120 градус Цельсий температурасында шығарылады. Бұл жағдайда қысым 3-4 МПа деңгейінде болуы керек, ал реакция катализаторы ретінде TiCl4 пен AlR3 қоспасын қолдану ұсынылады . Соңғы қоспа үлпектерде түзілетінін есте ұстаған жөн.

Осылайша, полиэтиленнің қолданыстағы сорттары қасиеттері мен сипаттамалары бойынша да, өндіру әдістерімен де ерекшеленеді.

Танымал өндірушілер

Полиэтилен - кең таралған, танымал және тұтынушылар арасында сұранысқа ие материал болғандықтан, оны өндірумен көптеген брендтер айналысады. Ең бастыларын қарастырайық.

Kazanorgsintez

Ресей Федерациясының аумағында бұл компания полиэтиленнің ірі өндірушілерінің бірі болып табылады (және ассортимент төмен және жоғары тығыздықты материалдарды қамтиды). Бұл бренд 1950 жылы нарықта пайда болғанына қарамастан, өнімнің бірінші партиясы 13 жылдан кейін ғана пайда болды . Сондай -ақ, бренд ассортиментіне тек полиэтилен ғана емес, сонымен қатар басқа да бірқатар химиялық қосылыстар кіретінін ескеру қажет. Аты айтып тұрғандай, компания Қазанда орналасқан.

Нижнекамскнефтехим

Зауыттың өндірістік қондырғылары, сондай -ақ «Нижнекамскнефтехим» өнімдерінің өзі барлық заманауи технологиялық талаптарға сәйкес келеді. Компания қызметкерлері инновациялық технологиялар мен ғылыми әзірлемелерді енгізуге бағытталған . Сонымен бірге мұнда тек жоғары сапалы шикізат қолданылады. Полиэтиленнің осы компаниядан ерекшеленетін сипаттамаларына келетін болсақ, адгезияның жоғары деңгейі, тегіс және мөлдір беті, халықаралық стандарттарға сәйкестігі және басқа да көптеген жағымды қасиеттері сияқты қасиеттерді атап өту керек.

«Ставролен»

Бұл компания әр түрлі мұнай -химия өнімдерін шығарумен айналысады. Ставролен алғаш рет полиэтиленді ұнтақ түрінде шығарды. Компания өнімдері әлемдік деңгейге сәйкес келеді және тұтынушылардың кең ауқымы арасында сұранысқа ие . Кәсіпорын қызметкерлері химиялық материалды алу үшін газ тәрізді күйде полимерлеу әдісін қолданады.

Томскнефтехим

«Томскнефтехим» компаниясы полимерлеу технологиясын қолдана отырып, полиэтилен шығарады, ол реактордағы жоғары қысыммен сипатталады. Айта кету керек бұл бренд шығаратын өнімдер ішкі нарықта ғана емес, сонымен қатар шетелге де шығарылады . Полиэтилен өндірісінің бастапқы нүктесі болып табылатын шикізат базасын құру үшін «Томскнефтехим» көмірсутектерді (дәлірек айтқанда, сұйытылған газдар мен бензинді) өңдеумен айналысады.

«Ангарск полимер зауыты»

Зауыт 10803-020 В / С жоғары тығыздықтағы полиэтилен шығарумен айналысады. Өндіріс көлеміне келетін болсақ, компания 1 жылда шамамен 300 тонна материал шығарады. Бұл брендтің полиэтилені жоғары сапалы және тиісті сертификаттарға ие . Бұл компанияның химиялық қосылыстары 3 категорияға бөлінеді: жоғары, бірінші және екінші сортты. Тығыздық бойынша бұл материал 0,90 г / см3 деңгейінде. Үзіліс кезінде созылу 550%құрайды. Полиэтилен «Ангарск полимер зауыты» техникалық бұйымдар, ойыншықтар, орауыштар, ауылшаруашылығы тауарлары және т.б.

Уфаоргсинтез (Башнефть)

Бұл кәсіпорын біздің мемлекет аумағындағы полиэтилен өндіретін ең көне кәсіпорындардың бірі болып табылады. Уфаоргсинтез (Башнефть) аясында полиэтиленді химиялық қосылыс өндірісі 1967 жылдан басталады. Кәсіпорын нарықтың сұранысын қанағаттандыратын әр түрлі материалдарды шығарады . Бұл тауар белгісінің полиэтилені техникалық тауарлар, тамақ пен дәрі -дәрмекке арналған қаптамалар, балалар ойыншықтары мен басқа да бұйымдар жасау үшін қолданылады.

«Полимир»

Бұл компания Беларусьте орналасқан. Дегенмен, компанияның өнімдері осы елдің шекарасынан тыс жерлерде кеңінен таралған және танымал. «Полимир» полиэтилені өндіріс процесінің жоғары технологиялық тиімділігі, өнімнің кең ассортименті мен жоғары сапалы шикізаттың арқасында өзінің бәсекеге қабілеттілігін сақтайды . Материалдың әртүрлілігі туралы айта отырып, компания 10204-003, 10803020, 15803-020 және басқа да көптеген материалдарды шығарады деп айту керек. Сонымен қатар, бұл брендтердің әрқайсысы әртүрлі санаттағы өнімдерді өндіру үшін қолданылады (мысалы, құбырлар, пленкалар, қағаздар, бояғыштар).

Газпром нефтехим салаваты

Полиэтилен өндірісі зауыттың бірнеше цехтарында жүзеге асады. Сонымен қатар төмен және жоғары тығыздықтағы материал сатылымға шығады. Зауыттың орналасқан жері - Салават, Башқұртстан Республикасы. Бастапқы материалдар ретінде этилен, бутен, сутегі және гексан қолданылады.

Осылайша, Ресей Федерациясының аумағында полиэтилен өндірісімен кәсіби түрде айналысатын көптеген зауыттар мен фабрикалар бар . Бұл факт материалдың адам іс -әрекетінің көптеген салаларында кеңінен таралғанын, танымал екенін және таптырмайтынын дәлелдейді. Сонымен қатар, отандық материал жоғары сапалы.

Қолдану

Жоғарыда айтылғандай, полиэтилен - ең кең таралған және сұранысқа ие материалдардың бірі, сәйкесінше ол көптеген аудандарда және әр түрлі өнімдерді өндіру үшін қолданылады.

Полиэтиленді қолдану:

орамдағы тығыз тағамдық және техникалық пленканы шығару

контейнерлер мен орау өнімдерін өндіру (мысалы, полиэтилен пакеттер)

кәріз құбырларын, сондай -ақ сумен жабдықтауға арналған құбырларды өндіру

оқшаулауға арналған парақты дайындау (мысалы, электр оқшаулау)

ыстық балқытатын желім жасау

жылу оқшаулағыштар өндірісі

Бұл, әрине, толық тізім емес.

Алайда, полиэтиленді кеңінен қолдану қоршаған ортаның экологиялық жағдайына кері әсерін тигізетінін есте ұстаған жөн.

Мәселе сол бұл материал ұзақ уақыт бойы ыдырайды (кейбір жағдайларда материал мүлде ыдырамайды) . Бұл атмосфераның, мұхиттардың және жалпы планетаның ластануына, сондай -ақ басқа да жағымсыз салдарға әкелуі мүмкін (мысалы, полиэтиленді жегеннен көптеген жануарлар өледі).

Кәдеге жарату

Полиэтилен бастапқы немесе қосалқы болуы мүмкін. Бұл бастапқыда шығарылған полиэтилен өнімі жарамсыз болғаннан кейін оны қайта өңдеуге және қайта пайдалануға болатынын білдіреді. Полиэтилен қосылыстарын өңдеу үшін экструзия, үрлемелі қалып, инжекциялық қалып және пневматикалық қалыптау сияқты әдістер қолданылады.

Тікелей кәдеге жарату процесіне келетін болсақ, бұл көбінесе өртеу әдісі . Алайда, полиэтилен қызған кезде (мысалы, тікелей күн сәулесінде) ұшпа өнімдерді шығарады. Тиісінше, төмен қайнайтын қосылыстардың түзілу процесі жүреді.

Сонымен, сипаттамалары мен ерекшеліктері бойынша полиэтиленді жағу процесі күрделі химиялық процесс болып табылады.

Ыдырау ерекшеліктері

Жоғарыда айтылғандай, полиэтилен - өте ұзақ уақыт ыдырайтын материал, бұл процесті аяқтау үшін көп жылдар қажет. Сонымен қатар, бұл химиялық қосылыстың биологиялық ыдырау әдістері бүгінде танымал бола бастады.

Сонымен, биодеградация процестерін жүзеге асыру үшін Penicillium simplicissimum арнайы қалыптары қолданылады . Олардың көмегімен полиэтиленді 90 күн ішінде ішінара қайта өңдеуге болады. Алайда, бұл процесс мүмкіндігінше тиімді болуы үшін алдымен материалды азот қышқылымен өңдеу керек. Жоғарыда аталған бактерия түрлерінен басқа Nocardia asteroides микроорганизмдерін қолдану ұсынылады. Полиэтиленнің ыдырауы (нақты бактерияларды қолданған кезде де) бірнеше жылға созылуы мүмкін екенін ескеру қажет (кем дегенде 8).

Полиэтилен - әр түрлі мақсаттарда қолданылатын танымал және сұранысқа ие материал. Физикалық және химиялық қасиеттерімен ол көптеген басқа материалдардан ерекшеленеді, соның арқасында кең таралған. Сонымен қатар, оның бірнеше сорттары бар, олардың әрқайсысының өзіндік ерекшеліктері бар.