پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا: پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا ، چگالی بالا UHRPE PE-1000 و وزن مولکولی فوق العاده بالا

2024 نویسنده: Beatrice Philips | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 05:36

پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا (PE-500) پلیمر پلاستیکی نامیده می شود. این ماده دارای تعدادی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد است ، که باعث می شود در شرایط شدید استفاده شود. در این مقاله ، ما همه چیز را در مورد پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا در نظر خواهیم گرفت.

آن چیست؟

این ماده متعلق به یکی از انواع اتیلن پلیمری پلاستیکی است. ویژگی آن پیوندهای مولکولی خطی در جهت یکسان است. چنین مدارهایی با درک بهتر و انتقال بارها متمایز می شوند.

از نظر ظاهری ، پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا شبیه پلاستیک است . جامد ، بی بو و فاقد مواد سمی است. این ماده با سنتز کاتالیزور اتیلن و متالوسن در گیاهان با فشار پایین تولید می شود. در مرحله تولید ، رنگی به مواد اولیه اضافه می شود تا رنگ اتیلن پلیمریزه شود.

تولیدکنندگان همچنین پلیمری با وزن مولکولی فوق العاده بالا (وزن مولکولی فوق العاده بالا) با وزن مولکولی بیش از 100000000 واحد تولید می کنند. (PE-1000) . از نظر ویژگی های استحکام ، چندین برابر برتری های کربن و فولادهای ضد زنگ برتری دارد.

مزایا و معایب

این ماده دارای چندین مزیت قابل توجه است. مزایای اصلی به شرح زیر است:

• مقاومت عالی در برابر سایش و سایش مکانیکی ؛ پلیمر با چگالی بالا دارای مقاومت بالا در برابر ضربه است.
• مقاومت در برابر ترک ، تراشه و سایر انواع تغییر شکل ؛
• مقاومت در برابر نوسانات دما ، به همین دلیل مواد مجاز به کار در شاخص های بیش از حد بالا و حداقل دما هستند.
• مقاومت در برابر رطوبت و مواد تهاجمی (به جز اکسیدان ها) ؛ این ویژگی به دلیل عدم وجود آمیدها ، استرها یا گروههای هیدروکسیل در مواد ، که مستعد مواد شیمیایی تهاجمی هستند ، بدست می آید.
• مقاومت در برابر تابش خورشید ؛
• خواص بهداشتی بالا - این ماده مستعد حملات میکروارگانیسم های بیماری زا نیست. قارچ و کپک روی آن ایجاد نمی شود.
• عایق الکتریکی خوب و توانایی دی الکتریک ؛
• پلی اتیلن PE-500 دارای قابلیت جوش پذیری عالی است.
• مقاومت در برابر اشعه

از معایب این ماده می توان به نقطه ذوب پایین آن (بیش از + 150 درجه سانتی گراد) اشاره نکرد ، به همین دلیل توصیه می شود که پلیمر را در دمای بیش از 100+ درجه کار نکنید.

پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا نسبتاً جدید است .این توسط 2 شرکت داخلی (Tomskneftekhim و Kazanorgsintez) تولید می شود. تکنولوژی تولید پیچیده و پرهزینه است که بر هزینه محصول نهایی تأثیر می گذارد.

خواص و ویژگی های مواد

پلی اتیلن با استحکام بالا دارای زنجیره های مولکولی بلندی است که تقریباً موازی یکدیگر هستند. این ویژگی ساختاری شاخص های استحکام بالا را ارائه می دهد. با این حال ، پیوندهای ضعیفی بین برخی مولکولها ایجاد می شود ، به همین دلیل نمی توان این ماده را مقاوم در برابر حرارت نامید. دمای کار آن تا 100+ درجه سانتی گراد است. با افزایش شاخص های دما تا +140 درجه ، پلیمر ذوب می شود و به یک توده چسبناک تبدیل می شود.

پلیمر PE-1000 دارای مشخصات فنی زیر است:

• جذب آب - 0.01-0.05؛ ؛
• وزن مخصوص - 0 ، 93-0 ، 94 گرم / سانتی متر مربع ؛
• مدول خمشی - بیش از 1 GPa ؛
• ضریب اصطکاک - حدود 0 ، 1 ؛
• ضریب استحکام ضربه - 160-170 kJ / m² ؛
• افزایش طول خم - 8-10؛ ؛
• مقاومت سطح - 1014 اهم

این مواد در حالت عادی قابل اشتعال طبقه بندی می شوند. در حین کار ، مواد مضر را به محیط منتشر نمی کند.

روش های پردازش

پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا مطابق استانداردهای مربوط به GOST 16338-85 تولید می شود. در تولید از روش سنتز اتیلن تحت تأثیر کاتالیزورهای متالوسن استفاده می شود. در حال حاضر ، چندین روش شناخته شده برای پردازش پلیمر وجود دارد.

پخت و فشار داغ

با تشکر از این روش ها ، پلی اتیلن یکپارچه با قالب بزرگ ، صفحات و سیلندرها به دست می آید. در فرآیند ماشینکاری بیشتر ، نوارهای برنامه ریزی شده و مکانیزم های مختلف تجهیزات از آنها بدست می آید. فن آوری تولید شامل فشار سرد پودر پلیمر به مواد خام و پخت بعدی آنها در دمای 200+ درجه است .در نتیجه عملیات حرارتی ، محصولات نیمه تمام به دست می آیند - یکپارچه ، صفحات و بلوک.

اکستروژن پیستون

فرایند تولید شامل ذوب مواد اولیه در دمای بالا به یک توده لاستیکی همگن است. از آن ، با استفاده از واحدهای ویژه با نازل ، میله ، لوله یا نوار با طول های مختلف خارج می شود.

چرخش ژل

فناوری تولید شامل چندین مرحله است: حل شدن مواد اولیه در روغن پارافین و جرم حاصل از طریق سوراخ های نازک به داخل آب. در نتیجه ، نخ هایی بدست می آید که متعاقباً با کشیدن همزمان الیاف و حذف مواد حلال در تجهیزات کوره پخته می شوند. هنگامی که با چرخش ژل پردازش می شود ، یک فیبر فوق العاده قوی بدست می آید.

روش پردازش دوم محبوب تر است.

برنامه های کاربردی

از پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا به دلیل خواص منحصر به فرد خود در زمینه های مختلف استفاده می شود. اغلب از آن به عنوان آنالوگ استفاده می شود و جایگزین فلزات مختلف آهنی ، فولادهای آلیاژی بالا و سایر مواد می شود.

در پزشکی

از پلیمر فوق العاده قوی برای ساخت ایمپلنت از سال 1962 استفاده می شود. امروزه از آن برای ساخت پروتز برای مفاصل لگن در جراحی و کاشت دندان در دندانپزشکی استفاده می شود. این ماده برای ایجاد محصولات مختلف ارتوپدی استفاده می شود.

در صنایع شیمیایی ، غذایی و سبک

این ماده برای تولید تجهیزات و اجزای تولید غذا ، ظروف برای ذخیره و حمل مواد شیمیایی تهاجمی ، بطری های لوازم آرایشی ، بشکه ، مخازن استفاده می شود.

در صنایع نظامی

از الیاف پلیمری قوی برای ساخت تجهیزات حفاظتی شخصی برای پرسنل امنیتی استفاده می شود. به طور خاص ، جلیقه های ضد گلوله و کلاه ایمنی از آنها ساخته شده است. زره حاصله سبک است ، اما در عین حال به طور قابل اعتماد در برابر زخم گلوله محافظت می کند . و همچنین با کمک این پلیمر ، تجهیزات ویژه زره پوش می شوند.

در مهندسی مکانیک

پلی اتیلن با استحکام بالا برای ساخت قطعات یدکی که در محیط های هیدرولیک یا روغن کار می کنند استفاده می شود. از آن برای تولید بلبرینگ ، بوش ، بوش ، چرخ دنده استفاده می شود - قطعاتی که در معرض سایش مکانیکی بالایی قرار دارند. قطعات یدکی تاسیسات پنوماتیک با افزایش فشار کاری از پلیمر PE-1000 سنگین ساخته شده است.

کالاها و تجهیزات ورزشی

این ماده در ساخت لباس های شمشیربازی ، لباس کوهنوردی ، اسکی ، اسنوبرد استفاده می شود.

بسیاری از کالاهای مصرفی از پلیمرهای با مقاومت بالا ساخته شده اند . اینها شامل محصولات گل و مبلمان حمام ، وسایل خانه و وسایل باغ است. برای تولید مبلمان ، اسباب بازی های کودکان ، توالت های متحرک و تجهیزات برای چیدمان زمین بازی کودکان استفاده می شود.