Polietilena Berat Molekul Tinggi: Polietilena Berat Molekul Ultra Tinggi, Ketumpatan Tinggi UHRPE PE-1000 Dan Berat Molekul Ultra Tinggi

2024 Pengarang: Beatrice Philips | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 05:52

Polietilena dengan berat molekul tinggi (PE-500) dipanggil polimer plastik. Ia mempunyai sejumlah sifat fizikal dan kimia yang unik, yang menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam keadaan yang melampau. Dalam artikel ini, kami akan mempertimbangkan semua perkara mengenai polietilena dengan berat molekul tinggi.

Apa ini?

Bahan ini tergolong dalam salah satu jenis etilena polimerisasi plastik. Keistimewaannya ialah ikatan molekul linier memanjang yang berorientasi pada arah yang sama. Litar sedemikian dibezakan oleh persepsi dan pemindahan beban yang lebih baik.

Dalam penampilan, polietilena dengan berat molekul tinggi menyerupai plastik . Ia padat, tidak berbau, dan tidak mengandungi bahan toksik. Bahan dihasilkan oleh sintesis pemangkin etilena dan metallosen di loji bertekanan rendah. Pada peringkat pengeluaran, warna ditambahkan ke bahan mentah untuk memberikan warna etilena yang dipolimerisasi.

Pengilang juga menghasilkan polimer berat molekul ultra tinggi (berat molekul ultra tinggi) dengan berat molekul lebih daripada 10,000,000 unit. (PE-1000) . Dari segi ciri kekuatan, beberapa kali lebih unggul daripada beberapa gred karbon dan keluli tahan karat.

Kelebihan dan kekurangan

Bahan tersebut mempunyai sejumlah kelebihan yang ketara. Kelebihan utama adalah seperti berikut:

• ketahanan yang sangat baik untuk memakai dan lelasan mekanikal; polimer berketumpatan tinggi mempunyai ketahanan hentaman yang tinggi;
• ketahanan terhadap keretakan, serpihan dan jenis ubah bentuk lain;
• rintangan terhadap turun naik suhu, kerana bahan tersebut dibiarkan beroperasi baik pada penunjuk suhu tinggi dan minimum;
• ketahanan terhadap kelembapan dan bahan agresif (kecuali oksidan); ciri ini dicapai kerana ketiadaan amida, ester atau kumpulan hidroksil dalam bahan, yang terdedah kepada bahan kimia yang agresif;
• rintangan terhadap sinaran suria;
• sifat kebersihan yang tinggi - bahan tersebut tidak mudah diserang oleh mikroorganisma patogen; kulat dan acuan tidak terbentuk di atasnya;
• keupayaan penebat elektrik dan dielektrik yang baik;
• Polietilena PE-500 mempunyai kebolehkimpalan yang sangat baik;
• rintangan sinaran.

Kelemahan bahan termasuk takat lebur rendah (tidak lebih dari + 150 ° C), sebab itulah disyorkan untuk mengoperasikan polimer pada suhu tidak melebihi +100 darjah.

Polietilena dengan berat molekul tinggi agak baru . Ia dihasilkan oleh 2 perusahaan domestik (Tomskneftekhim dan Kazanorgsintez). Teknologi pembuatan adalah kompleks dan mahal, yang mempengaruhi kos produk siap.

Sifat dan ciri material

Polietilena berkekuatan tinggi mempunyai rantai molekul panjang yang hampir selari antara satu sama lain. Ciri struktur ini memberikan petunjuk kekuatan tinggi. Walau bagaimanapun, ikatan lemah timbul antara beberapa molekul, sebab itulah bahan tersebut tidak boleh disebut tahan panas. Suhu kerjanya hingga + 100 ° С. Dengan peningkatan penunjuk suhu hingga +140 darjah, polimer mencair dan berubah menjadi jisim likat.

Polimer PE-1000 mempunyai ciri teknikal berikut:

• penyerapan air - 0,01-0,05%;
• graviti tentu - 0, 93-0, 94 g / cm³;
• modulus lenturan - tidak lebih daripada 1 GPa;
• pekali geseran - kira-kira 0, 1;
• pekali kekuatan hentaman - 160-170 kJ / m²;
• pemanjangan lenturan - 8-10%;
• rintangan permukaan - 1014 ohm.

Bahan dikelaskan sebagai mudah terbakar. Semasa operasi, ia tidak mengeluarkan bahan berbahaya ke persekitaran.

Kaedah pemprosesan

Polietilena dengan berat molekul tinggi dihasilkan mengikut piawaian yang sesuai dengan GOST 16338-85. Pengeluarannya menggunakan kaedah sintesis etilena di bawah pengaruh pemangkin logam. Pada masa ini, terdapat beberapa kaedah pemprosesan polimer yang diketahui.

Sintering dan penekanan panas

Berkat kaedah ini, polietilena monolitik format besar, plat dan silinder diperolehi. Dalam proses pemesinan lebih lanjut, jalur-jalur yang dirancangkan dan pelbagai mekanisme untuk peralatan diperoleh dari mereka. Teknologi pengeluaran menyiratkan penekanan sejuk serbuk polimer ke dalam kosong dan penyerapan berikutnya pada suhu +200 darjah . Hasil daripada rawatan haba, produk separuh siap diperoleh - monolit, pinggan dan blok.

Penyemperitan pelocok

Proses pengeluaran terdiri daripada mencairkan bahan baku pada suhu tinggi menjadi jisim getah homogen. Daripadanya, menggunakan unit khas dengan muncung, batang, paip atau pita pelbagai panjang diperah keluar.

Gel berputar

Teknologi pembuatan merangkumi beberapa peringkat: melarutkan bahan baku dalam minyak parafin dan memaksa jisim yang dihasilkan melalui lubang nipis ke dalam air. Akibatnya, benang diperoleh, yang kemudian ditembakkan dalam peralatan tungku dengan serabut serentak dan penyingkiran bahan pelarut. Apabila diproses dengan pemintalan gel, serat yang sangat kuat diperolehi.

Kaedah pemprosesan yang terakhir lebih popular.

Permohonan

Oleh kerana sifatnya yang unik, polietilena dengan berat molekul tinggi digunakan dalam pelbagai bidang. Ia sering digunakan sebagai analog, menggantikan pelbagai logam bukan ferus, keluli aloi tinggi dan bahan lain.

Dalam bidang perubatan

Polimer ultra kuat telah digunakan untuk pembuatan implan sejak tahun 1962. Hari ini, ia digunakan untuk membuat prostesis untuk sendi pinggul dalam pembedahan dan implan gigi di pergigian. Bahan tersebut digunakan untuk membuat pelbagai produk ortopedik.

Dalam industri kimia, makanan dan ringan

Bahan tersebut digunakan untuk pembuatan peralatan dan komponen untuk pengeluaran makanan, bekas untuk penyimpanan dan pengangkutan bahan kimia agresif, botol untuk kosmetik, tong, tangki.

Dalam industri ketenteraan

Serat polimer yang kuat digunakan untuk pembuatan peralatan pelindung diri untuk anggota keselamatan. Khususnya, rompi dan topi keledar kalis peluru dibuat daripadanya. Perisai yang dihasilkan ringan, tetapi pada saat yang sama melindungi dengan tepat dari luka peluru . Dan juga dengan bantuan polimer ini, peralatan khas berperisai.

Dalam kejuruteraan mekanikal

Polietilena berkekuatan tinggi digunakan untuk pembuatan alat ganti yang beroperasi di persekitaran hidraulik atau minyak. Ia digunakan untuk menghasilkan bantalan, bushings, bushing, gear - bahagian yang mengalami lelasan mekanikal tahap tinggi. Alat ganti untuk pemasangan pneumatik dengan peningkatan tekanan kerja diperbuat daripada polimer tugas berat PE-1000.

Barang dan peralatan sukan

Bahan ini digunakan dalam pembuatan pakaian pagar, seragam pendakian gunung, ski, papan salji.

Banyak barangan pengguna dibuat dari polimer berkekuatan tinggi . Ini termasuk produk untuk hiasan florikultur dan bilik mandi, barangan rumah dan perkakas. Ini digunakan untuk pembuatan perabot, mainan anak-anak, tandas bergerak, dan peralatan untuk mengatur taman permainan anak-anak.