Polyetylén: čo To Je A Z čoho Je Vyrobený? Aplikácia A Výrobky, Fyzikálne Vlastnosti A Výroba, Výroba Extrudovaného A Iného Materiálu

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 05:57

Chemický priemysel je dnes jedným z najrýchlejšie rastúcich. Vedci pracujú na vývoji najnovšieho vedeckého vývoja, najmä na tvorbe rôznych inovatívnych materiálov. Jedným z najobľúbenejších z nich je polyetylén. Zvážte vlastnosti, jedinečné vlastnosti a vlastnosti polyetylénu, ako aj jeho rozsah.

Čo to je?

Najprv by ste mali zistiť, čo je polyetylén. V skutočnosti, tento materiál je termoplastický etylénový polymér . Môže byť kategorizovaný ako polyolefín. Definícia polyetylénu zahŕňa označenie, že z chemického hľadiska je daný materiál organickou zlúčeninou a jeho molekuly majú značnú dĺžku.

Ak hovoríme o vonkajších charakteristikách materiálu, potom je najčastejšie prezentovaný vo forme tenkých listov, ktoré môžu byť bezfarebné alebo biele . Polyetylén je na dotyk veľmi tvrdý. Je to celkom bežný materiál a používa sa na rôzne účely.

Vedci, ktorí vynašli polyetylén, netrvajú na tom, že materiál je ideálny. Ako každá iná chemická zlúčenina má množstvo jedinečných vlastností, ktoré sú pozitívne aj negatívne.

Pozrime sa na ne podrobnejšie.

Výhody polyetylénu zahŕňajú nasledujúce vlastnosti:

• vysoká úroveň pevnosti (v tomto ohľade máme na mysli skutočnosť, že materiál je schopný odolávať mechanickému poškodeniu a iným negatívnym vplyvom prostredia);
• pružnosť;
• vodotesnosť;
• jednoduchosť použitia;
• nízka úroveň tepelnej vodivosti;
• bezpečnosť pre ľudí (polyetylén nevypúšťa látky, ktoré by mohli poškodiť ľudské zdravie);
• priaznivá cena;
• široký rozsah;
• rôzne prevedenie a mnoho ďalších.

Ale aj napriek tak veľkému počtu pozitívnych charakteristík je potrebné pamätať na existujúce nedostatky:

• zničenie pod vplyvom priameho slnečného svetla;
• relatívna krehkosť;
• znečistenie životného prostredia, čo je kľúčová negatívna charakteristika materiálu.

Ako a z čoho sú vyrobené?

Spôsob získavania a spôsob výroby polyetylénu sú obzvlášť zaujímavé pre výskumníkov. Predmetná chemická zlúčenina sa teda získa z etylénu. Surovina sa podrobí povinnému polymerizačnému procesu.

Polyetylén spočiatku pozostáva z granúl, ktorých veľkosť sa pohybuje od 2 do 5 milimetrov. Zlúčenina získava svoje konečné zloženie procesmi tepelného spracovania, ktoré sa vykonávajú pomocou špeciálne navrhnutého zariadenia.

V dnešnej dobe odborníci na chémiu rozlišujú niekoľko typov polyetylénu, z ktorých každý je vyrobený podľa individuálnej technológie.

Vlastnosti

Aby ste sa s materiálom zoznámili podrobnejšie, mali by ste analyzovať jeho charakteristické vlastnosti (vrátane fyzikálnych a chemických). Koniec koncov, polyetylén má špeciálne vlastnosti, ktoré ho odlišujú od akejkoľvek inej zlúčeniny.

Medzi hlavné vlastnosti materiálu teda patria:

• polyetylén je spravidla priehľadný (to platí iba pre čistú chemickú zlúčeninu bez akýchkoľvek nečistôt), počas procesu farbenia môže materiál získať akékoľvek ďalšie odtiene (čierny, biely, červený a mnoho ďalších);
• materiál má pevnú štruktúru;
• proces kryštalizácie materiálu sa uskutočňuje pri teplote od -60 do -369 stupňov Celzia;
• nedostatok zápachu;
• malé ukazovatele hmotnosti;
• hustota materiálu je nestabilná, závisí to od toho, ako bol získaný polyetylén;
• chemické zlúčeniny majú vlastnosti tlmiča nárazov;
• nízka úroveň adhézie;
• nízky koeficient trenia;
• vodotesnosť;
• polyetylén podlieha procesom zmäkčovania pri teplotách od +80 do +120 stupňov Celzia;
• odolnosť voči nízkym teplotám;
• flexibilita;
• dielektrické charakteristiky;
• para a hydroizolácia;
• biologická inertnosť;
• tepelná vodivosť;
• počas rozkladu polyetylén nevypúšťa látky škodlivé pre ľudí;
• odolnosť voči agresívnym chemickým zlúčeninám.

Vlastnosti polyetylénu z väčšej časti určujú oblasti jeho použitia.

Prehľad zobrazení hustoty

Dnes existuje mnoho typov polyetylénu. Na trhu teda nájdete extrudovaný materiál s nízkou molekulovou hmotnosťou, bubliny, valce, vysokú pevnosť a vysoký modul. Preto pri výbere polyetylénu musíte venovať veľkú pozornosť označovaniu.

Pre pohodlie užívateľa prijali výrobcovia klasifikáciu zlúčeniny do niekoľkých kategórií . Zvážte charakteristické vlastnosti a vlastnosti každého z nich.

Vysoká

Na výrobu polyetylénu s vysokou hustotou je potrebných niekoľko predpokladov. Najmä teplota vzduchu by mala byť v rozmedzí od 200 do 260 stupňov Celzia, tlak by nemal presiahnuť 300 MPa . Okrem toho je potrebná prítomnosť katalyzátora, ktorého funkciu môže vykonávať kyslík alebo organický peroxid. Samotný výrobný postup sa vykonáva v autokláve alebo rúrkovom reaktore.

Vzhľadom na priame vlastnosti materiálu je polyetylén s vysokou hustotou ľahký a elastický. Má výrazné dielektrické vlastnosti. Zvláštnosťou materiálu je, že takýto polyetylén je pomerne ľahko recyklovateľný.

Nízka

Podmienky nevyhnutné na získanie polyetylénu s nízkou hustotou by mali byť tieto:

• ukazovatele teploty - 120-150 stupňov Celzia;
• úroveň tlaku - 0, 1-2 MPa;
• prítomnosť katalyzátora, napríklad Ziegler-Natta katalyzátorov.

Výsledkom polymerizačného procesu je materiál, ktorý umožňuje ochladenie na -80 stupňov Celzia.

Polyetylén s nízkou hustotou je navyše veľmi ľahký a elastický a jeho povrch má charakteristický lesk.

Stredný

Polyetylén strednej hustoty sa vyrába pri teplote 100-120 stupňov Celzia. V tomto prípade by mal byť tlak na úrovni 3 až 4 MPa a ako reakčný katalyzátor sa odporúča použiť zmes TiCl4 a AlR3 . Malo by sa pamätať na to, že konečná zlúčenina sa vytvorí vo vločkách.

Existujúce odrody polyetylénu sa teda líšia svojimi vlastnosťami a charakteristikami, ako aj spôsobmi výroby.

Populárni výrobcovia

Vzhľadom na to, že polyetylén je materiál, ktorý je veľmi rozšírený, je medzi spotrebiteľmi obľúbený a žiadaný, jeho výrobou sa zaoberá veľké množstvo značiek. Uvažujme o hlavných.

Kazanorgsintez

Na území Ruskej federácie je táto spoločnosť jedným z najväčších výrobcov polyetylénu (a sortiment zahŕňa materiál s nízkou aj vysokou hustotou). Napriek tomu, že sa táto značka objavila na trhu v roku 1950, prvá várka výrobku sa objavila až o 13 rokov neskôr . Je tiež dôležité poznamenať, že sortiment značky zahŕňa nielen polyetylén, ale aj množstvo ďalších chemických zlúčenín. Ako naznačuje názov, spoločnosť sa nachádza v Kazani.

Nizhnekamskneftekhim

Výrobné zariadenia závodu, ako aj samotné výrobky z Nizhnekamskneftekhim, spĺňajú všetky moderné technologické požiadavky. Zamestnanci spoločnosti sa zameriavajú na zavádzanie inovatívnych technológií a vedecký vývoj . Zároveň sa tu používajú iba vysokokvalitné suroviny. Pokiaľ ide o charakteristické vlastnosti polyetylénu od tejto spoločnosti, je potrebné poznamenať také vlastnosti, ako je vysoká priľnavosť, hladký a priehľadný povrch, súlad s medzinárodnými normami a mnoho ďalších pozitívnych vlastností.

Stavrolen

Táto spoločnosť sa zaoberá výrobou rôznych petrochemických výrobkov. Stavrolen po prvý raz vyrobil polyetylén v práškovej forme. Výrobky spoločnosti zodpovedajú svetovej úrovni a sú žiadané medzi širokým spektrom spotrebiteľov . Zamestnanci spoločnosti používajú na získanie chemického materiálu metódu polymerizácie v plynnom stave.

Tomskneftekhim

Spoločnosť Tomskneftekhim vyrába polyetylén pomocou polymerizačnej technológie, ktorá sa vyznačuje vysokým tlakom v reaktore. Treba poznamenať, že výrobky vyrobené touto značkou sú obľúbené nielen na domácom trhu, ale vyvážajú sa aj do zahraničia . Na vytvorenie základne surovín, ktorá je východiskovým bodom pre výrobu polyetylénu, sa Tomskneftekhim zaoberá spracovaním uhľovodíkov (konkrétne skvapalnených plynov a benzínu).

„Angarská polymérna továreň“

Závod sa zaoberá výrobou polyetylénu s vysokou hustotou 10803-020 V / C. Pokiaľ ide o objemy výroby, spoločnosť vyrobí asi 300 ton materiálu za 1 rok. Polyetylén tejto značky je vysoko kvalitný a má príslušné certifikáty . Chemické zlúčeniny tejto spoločnosti sú rozdelené do 3 kategórií: nadradený, prvý a druhý stupeň. Pokiaľ ide o hustotu, tento materiál je na úrovni 0,90 g / cm3. Predĺženie pri pretrhnutí je 550%. Polyetylén „Angarsk Polymer Plant“sa používa na výrobu technických výrobkov, hračiek, obalov, poľnohospodárskeho tovaru a iných.

Ufaorgsintez (Bashneft)

Tento podnik je jedným z najstarších zariadení na výrobu polyetylénu na území nášho štátu. Výroba polyetylénovej chemickej zlúčeniny v rámci Ufaorgsintez (Bashneft) sa datuje od roku 1967. Spoločnosť vyrába niekoľko rôznych typov materiálov, ktoré vyhovujú potrebám trhu . Polyetylén tejto ochrannej známky sa používa na výrobu technického tovaru, obalov na potraviny a lieky, detských hračiek a iných výrobkov.

Polymir

Táto spoločnosť sa nachádza v Bielorusku. Výrobky spoločnosti sú však rozšírené a obľúbené ďaleko za hranicami tejto krajiny. Polyetylén z „Polimir“si zachováva svoju konkurencieschopnosť vďaka vysokej technologickej účinnosti výrobného postupu, širokému sortimentu výrobkov a vysoko kvalitným surovinám . Keď hovoríme o rozmanitosti materiálu, treba povedať, že spoločnosť vyrába materiál tried 10204-003, 10803020, 15803-020 a mnoho ďalších. Každá z týchto značiek sa navyše používa na výrobu rôznych kategórií výrobkov (napríklad fajok, filmov, papiera, farbív).

Gazprom neftekhim Salavat

Výroba polyetylénu sa vykonáva v niekoľkých dielňach závodu. Zároveň sa predáva materiál s nízkou a vysokou hustotou. Sídlo závodu je Salavat, Baškortostanská republika. Ako východiskový materiál sa používa etylén, butén, vodík a hexán.

Preto na území Ruskej federácie existuje obrovské množstvo tovární a závodov, ktoré sa profesionálne zaoberajú výrobou polyetylénu . Táto skutočnosť dokazuje, že materiál je rozšírený, obľúbený a nepostrádateľný v mnohých oblastiach ľudskej činnosti. Súčasne je domáci materiál vysoko kvalitný.

Aplikácia

Ako bolo uvedené vyššie, polyetylén je jedným z najrozšírenejších a najžiadanejších materiálov, respektíve sa používa vo veľkom počte oblastí a na výrobu rôznych výrobkov.

Aplikácia polyetylénu:

výroba hustých potravinárskych a technických fólií v kotúčoch

výroba kontajnerov a obalových výrobkov (napríklad plastových vriec)

výroba kanalizačných potrubí a potrubí na zásobovanie vodou

výroba plechu na izoláciu (napríklad elektrickej izolácie)

vytvorenie tavného lepidla

výroba tepelných izolátorov

Toto samozrejme nie je úplný zoznam.

Je však potrebné mať na pamäti, že široké používanie polyetylénu môže nepriaznivo ovplyvniť ekologický stav životného prostredia.

Ide o to, že tento materiál sa rozkladá pomerne dlho (v niektorých prípadoch sa materiál nerozloží vôbec) . To môže viesť k znečisteniu atmosféry, oceánov a planéty ako celku, ako aj k ďalším negatívnym dôsledkom (napríklad mnoho zvierat zomiera na konzumáciu polyetylénu).

Dispozícia

Polyetylén môže byť primárny alebo sekundárny. To znamená, že potom, čo sa pôvodne vyrobený polyetylénový výrobok stane nepoužiteľným, môže byť recyklovaný a znovu použitý. Na spracovanie polyetylénových zlúčenín sa používajú techniky ako extrúzia, vyfukovanie, vstrekovanie a pneumatické tvarovanie.

Pokiaľ ide o proces priamej likvidácie, najčastejšie ide o metódu spaľovania . Akonáhle sa však polyetylén zahreje (napríklad na priamom slnečnom svetle), uvoľní prchavé produkty. V súlade s tým prebieha proces tvorby nízkovriacich zlúčenín.

Proces spaľovania polyetylénu podľa jeho charakteristík a vlastností je teda komplexný chemický proces.

Vlastnosti rozkladu

Ako už bolo uvedené, polyetylén je materiál, ktorý sa rozkladá veľmi dlho, dokončenie tohto procesu bude trvať mnoho rokov. V súčasnosti sú metódy biologického rozkladu tejto chemickej zlúčeniny stále obľúbenejšie.

Takže, na implementáciu biodegradačných procesov sa používajú špeciálne formy Penicillium simplicissimum . S ich pomocou je možné polyetylén čiastočne recyklovať do 90 dní. Aby bol však tento proces čo najefektívnejší, musí byť materiál najskôr ošetrený kyselinou dusičnou. Okrem vyššie uvedeného druhu baktérií sa odporúča aj použitie mikroorganizmov Nocardia asteroides. Je potrebné mať na pamäti, že rozklad polyetylénu (aj pri použití špecifických baktérií) môže trvať niekoľko rokov (najmenej 8).

Polyetylén je obľúbený a žiadaný materiál, ktorý sa používa na rôzne účely. Fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami sa líši od mnohých iných materiálov, vďaka ktorým je rozšírený. Okrem toho existuje niekoľko odrôd, z ktorých každá má svoje vlastné jedinečné vlastnosti.