Полиэтилен (Word) - Полимерные технологии

Свойства полиэтилена
Полиэтилен - самый дешевый полимер, занимающий первое место в мировом
производстве полиолефинов. Этот уникальный материал сочетает в себе ценнейшие
свойства и способность перерабатываться всеми высокопроизводительными методами,
существующими для термопластов.
Полиэтилен – это пластикат, имеющий хорошие диэлектрические свойства, повышенную
ударостойкость, небольшую поглотительную способность. Не ломается, обладает низкой
газо- и паропроницаемостью. Физиологически нейтрален, не имеет запаха. Полиэтилен не
восприимчив к щелочам любой концентрации, растворам любых солей, карбоновым,
плавиковой и концентрированной соляной кислотам. Устойчив к маслу, овощным сокам,
алкоголю, воде, бензину. Разрушается азотной кислотой, газообразными и жидкими
фтором и хлором. Не растворяется, а только немного набухает в органических
растворителях. Стоек к нагреванию в вакууме, но разрушается на воздухе при нагревании
от восьмидесяти градусов.
Полиэтилен морозостоек (до семидесяти градусов). Под действием ультрафиолетовых
лучей - подвергается фотодеструкции. Легко модифицируется. Дополнительное
хлорирование, сульфирование, бромирование или фторирование придают полиэтилену
каучуко-подобные свойства, улучшают химическую и тепловую стойкость.
Сополимеризация с другими полеолефинами или полярными мономерами повышает его
прозрачность, эластичность, адгезионные характеристики, а также стойкость к
растрескиванию. Смешивание полиэтилена с другими полимерными материалами
улучшает другие его физические свойства. Полиэтилен безвреден для человека, из него не
выделяются опасные для его здоровья вещества.
Свойства полиэтилена (физические, химические и эксплуатационные) зависят
исключительно от молекулярной массы и плотности полимера, поэтому отличаются для
разных его видов.




Полиэтилен низкого давления (ПНД) или высокой плотности (ПВП)
Полиэтилен высокого давления (ПВД) или низкой плотности (ПНП)
Полиэтилен среднего давления (ПСД) или средней плотности (ПСП)
Линейный полиэтилен высокого давления (ЛПВД) или низкой плотности
(ЛПНП)
Надо сказать, что свойства уже готовых изделий из полиэтилена существенно зависят от
режима их изготовления (равномерности и скорости охлаждения) и, конечно, условий их
эксплуатации (давления, температуры, продолжительности воздействия нагрузки и т. д.).
Есть у полиэтилена и существенный недостаток - это быстрое его старение, но благодаря
специальным добавкам (противостарителям - аминам, фенолам, газовой саже) его можно
увеличить.
Полиэтилен низкого давления (ПНД)
Полиэтилен низкого давления (ПНД) или высокой плотности (ПВП) — это жесткий
продукт с плотностью более 0.941 г/см кубических. Для получения ПНД применяются три
технологии: суспензионная, растворная и газофазная. У этого полиэтилена низкая степень
ветвления молекул, а это значит, что он обладает большими межмолекулярными силами и
прочностью на разрыв. Полиэтилен НД жестче и проще ПВД, но менее прозрачен.
Полиэтилен низкого давления устойчив к высоким температурам, различным маслам и
химикатам, но, по сравнению с ПВД, менее стоик к парам и воде. Используется ПВП для
изготовления канистр, емкостей для растворителей, контейнеров для мусора. Пакеты из
ПВД выдерживают до двадцати кг.
Полиэтилен НД — кристаллический гибкоцепной термопластичный полимер, получаемый
из нефти. Этот полиолефинит общего назначения имеет линейную структуру с
ответвлениями (небольшое количество) от основной цепи. Благодаря отсутствию
объемных ограничений получается материал с высокой кристалличностью (до
восьмидесяти процентов).
Полиэтилен ПНД имеет высокую прочность и небольшое относительное удлинение при
разрыве. Так как ПВП обладает повышенной морозостойкостью (температура стеклования
- примерно минус пятьдесят градусов) и слабым межмолекулярным взаимодействием
(отсутствуют полярные группы в цепи), он склонен к хладотекучести, то есть при
постоянной нагрузке со временем происходит изменение размеров. Полиэтилен низкого
давления, в отличие от ПВД, имеет более высокую хрупкость и температуру размягчения,
но при этом не подходит для контейнеров горячего заполнения.
ПНД не пропускает влагу, стоек к маслам и жирам, не выделяет токсичные вещества в
окружающую среду, безопасен для организма человека. При работе с ним не требуются
особые меры предосторожности.
Физико—химические свойства
полиэтилена низкого давления (ПНД)
ГОСТ
Плотность, г/см3
Температура для плавления, °С
Температура для размягчения в
воздушной среде по Вика, °С
Плотность насыпания гранул, г/см3
Плотность насыпания порошка,
г/см3
Разрушающее напряжение при
изгибе, МПа
Предел прочности при срезе, МПа
Твердость по вдавливанию под
заданной нагрузкой шарика, МПа
Удельное электрическое
поверхностное сопротивление, Ом
Удельное электрическое объемное
сопротивление, Ом·см
Водопоглощение за 30 суток, %
Тангенс угла диэлектрических
потерь при частоте 1010 Гц
Диэлектрическая проницаемость
при частоте 1010 Гц
Удельная теплоемкость при 20-25
°С, Дж/кг·°С
Теплопроводность, В/(м·°С)
Линейный коэффициент
термического расширения, /°С
16338-85
0,931-0,970
125-132
120-125
0,5-0,6
0,20-0,25
19,0-35,0
19,0-35,0
48,0-54,0
1014
1016-1017
0,03-0,04
0,0002-0,0005
2,32-2,36
1680-1880
(41,8-44)·10-2
(1,7-2,0)·10-41