پلی اتیلن: چیست و از چه چیزی ساخته شده است؟ کاربرد و محصولات ، خواص فیزیکی و تولید ، تولید اکسترود شده و سایر مواد

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

امروزه صنعت شیمی یکی از سریعترین صنایع در حال رشد است. محققان در حال توسعه آخرین پیشرفتهای علمی ، به ویژه در ایجاد انواع مواد نوآورانه هستند. یکی از محبوب ترین آنها پلی اتیلن است. ویژگی ها ، خواص و ویژگی های منحصر به فرد پلی اتیلن و همچنین محدوده آن را در نظر بگیرید.

آن چیست؟

اول از همه ، شما باید دریابید که پلی اتیلن چیست. در حقیقت، این ماده یک پلیمر اتیلن ترموپلاستیک است . می توان آن را به عنوان پلی الفین طبقه بندی کرد. تعریف پلی اتیلن شامل این است که ، از نظر شیمیایی ، یک ماده معدنی یک ترکیب آلی است و مولکولهای آن دارای طول قابل توجهی هستند.

اگر در مورد ویژگی های خارجی مواد صحبت کنیم ، اغلب آن را به صورت ورقه های نازک ارائه می دهیم که می تواند بی رنگ یا سفید باشد . پلی اتیلن در لمس بسیار سخت است. این ماده به عنوان یک ماده اولیه بسیار رایج است و برای اهداف مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد.

دانشمندانی که پلی اتیلن را اختراع کردند اصرار ندارند که این ماده ایده آل است. مانند هر ترکیب شیمیایی دیگر ، دارای تعدادی ویژگی منحصر به فرد است که هم مثبت و هم منفی هستند.

بیایید آنها را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم.

مزایای پلی اتیلن شامل ویژگی های زیر است:

• سطح بالایی از استحکام (در این رابطه ، منظور ما این واقعیت است که مواد قادر به مقاومت در برابر آسیب های مکانیکی و سایر تأثیرات منفی محیطی هستند) ؛
• قابلیت ارتجاعی؛
• ضد آب بودن ؛
• سهولت استفاده؛
• سطح پایین هدایت حرارتی ؛
• ایمنی برای انسان (پلی اتیلن موادی را که می تواند به سلامت انسان آسیب برساند) منتشر نمی کند.
• قیمت مناسب؛
• طیف گسترده ای از؛
• طرح های متنوع و موارد دیگر

اما حتی با وجود چنین تعداد زیادی از ویژگی های مثبت ، لازم است در مورد کاستی های موجود به یاد داشته باشید:

• تخریب تحت تأثیر نور مستقیم خورشید ؛
• شکنندگی نسبی ؛
• آلودگی محیط ، که یک ویژگی منفی کلیدی مواد است.

چگونه و از چه چیزی ساخته می شوند؟

روش بدست آوردن و فرآیند تولید پلی اتیلن مورد توجه ویژه محققان است. بنابراین ، ترکیب شیمیایی مورد بحث از اتیلن به دست می آید. مواد اولیه تحت فرایند پلیمریزاسیون اجباری قرار می گیرند.

در ابتدا ، پلی اتیلن شامل گرانول هایی است که اندازه آنها بین 2 تا 5 میلی متر متغیر است. این ترکیب ترکیب نهایی خود را از طریق فرآیندهای عملیات حرارتی به دست می آورد که با استفاده از تجهیزات مخصوص طراحی شده است.

در عین حال ، امروزه ، متخصصان در زمینه شیمی چندین نوع پلی اتیلن را تشخیص می دهند ، که هر کدام با توجه به فناوری فردی ساخته می شوند.

خواص

به منظور آشنایی بیشتر با مواد ، باید ویژگی های متمایز آن (از جمله فیزیکی و شیمیایی) را تجزیه و تحلیل کنید. به هر حال ، پلی اتیلن دارای ویژگی های خاصی است که آن را از هر ترکیب دیگر متمایز می کند.

بنابراین ، ویژگی های اصلی مواد عبارتند از:

• به عنوان یک قاعده کلی ، پلی اتیلن شفاف است (این فقط در مورد یک ترکیب شیمیایی خالص ، عاری از هرگونه ناخالصی صدق می کند) ، در طول فرایند رنگرزی ، مواد می توانند سایه های دیگر (سیاه ، سفید ، قرمز و بسیاری دیگر) را بدست آورند.
• مواد از نظر ساختار جامد هستند ؛
• فرآیند تبلور مواد در دمای 60- تا 369 درجه سانتیگراد انجام می شود.
• کمبود بویایی ؛
• شاخص های کوچک جرم ؛
• چگالی مواد ناپایدار است ، بستگی به نحوه تهیه پلی اتیلن دارد.
• ترکیبات شیمیایی دارای ویژگی های ضربه گیر هستند.
• سطح چسبندگی پایین ؛
• ضریب اصطکاک کم ؛
• ضد آب بودن ؛
• پلی اتیلن در دمای 80+ تا 120+ درجه سانتیگراد تحت فرآیندهای نرم شدن قرار می گیرد.
• مقاومت در برابر درجه حرارت پایین ؛
• انعطاف پذیری ؛
• ویژگی های دی الکتریک ؛
• بخار و ضد آب ؛
• بی تحرکی بیولوژیکی ؛
• هدایت حرارتی؛
• هنگام تجزیه ، پلی اتیلن موادی را که برای انسان مضر است ساطع نمی کند.
• مقاومت در برابر ترکیبات شیمیایی تهاجمی

خواص پلی اتیلن در بیشتر موارد مناطق استفاده از آن را تعیین می کند.

مروری بر نمای تراکم

امروزه انواع زیادی از پلی اتیلن وجود دارد. بنابراین ، در بازار می توانید مواد اکسترود شده ، وزن مولکولی کم ، حباب ، رول ، استحکام بالا و مواد مدول بالا را پیدا کنید. بر این اساس ، هنگام انتخاب پلی اتیلن ، باید به برچسب زدن توجه زیادی داشته باشید.

برای راحتی کاربر ، تولیدکنندگان طبقه بندی ترکیب را به چند دسته تقسیم کرده اند . ویژگیها و ویژگیهای متمایز هر یک از آنها را در نظر بگیرید.

بالا

برای تولید پلی اتیلن با چگالی بالا ، تعدادی پیش نیاز لازم است. به طور خاص ، دمای هوا باید در محدوده 200 تا 260 درجه سانتیگراد باشد ، فشار نباید بیش از 300 مگاپاسکال باشد . علاوه بر این ، وجود کاتالیزور مورد نیاز است که عملکرد آن را می توان با اکسیژن یا پراکسید آلی انجام داد. روش تولید خود در یک راکتور اتوکلاو یا لوله ای انجام می شود.

با توجه به ویژگی های مستقیم مواد ، پلی اتیلن با چگالی بالا سبک و کشسان است. این دارای ویژگی های دی الکتریک است. ویژگی مواد این است که چنین پلی اتیلنی بازیافتی است.

کم

شرایط لازم برای به دست آوردن پلی اتیلن با چگالی پایین باید به شرح زیر باشد:

• شاخص های دما - 120-150 درجه سانتیگراد ؛
• سطح فشار - 0 ، 1-2 مگاپاسکال ؛
• وجود کاتالیزور ، به عنوان مثال کاتالیزور زیگلر-ناتا.

در نتیجه فرایند پلیمریزاسیون ، موادی تشکیل می شود که اجازه می دهد تا 80- درجه سانتیگراد سرد شود.

علاوه بر این ، پلی اتیلن با چگالی کم بسیار سبک و کشسان است و سطح آن دارای براق مشخصه است.

میانی

پلی اتیلن با چگالی متوسط در دمای 100-120 درجه سانتیگراد تولید می شود. در این حالت ، فشار باید در سطح 3-4 مگاپاسکال باشد و توصیه می شود از مخلوط TiCl4 و AlR3 به عنوان کاتالیزور واکنش استفاده کنید .باید در نظر داشت که ترکیب نهایی به صورت تکه تکه شکل می گیرد.

بنابراین ، انواع موجود پلی اتیلن هم در خواص و ویژگی های آنها و هم در روش های تولید متفاوت است.

تولید کنندگان محبوب

با توجه به این واقعیت که پلی اتیلن یک ماده گسترده است ، محبوب و مورد تقاضا در بین مصرف کنندگان است ، تعداد زیادی از مارک ها در تولید آن مشغول هستند. بیایید موارد اصلی را در نظر بگیریم.

کازانورگسینتز

در قلمرو فدراسیون روسیه ، این شرکت یکی از بزرگترین تولید کنندگان پلی اتیلن است (و محدوده شامل مواد با چگالی کم و بالا). با وجود این واقعیت که این نام تجاری در سال 1950 در بازار ظاهر شد ، اولین دسته محصول فقط 13 سال بعد ظاهر شد . همچنین لازم به ذکر است که مجموعه مارک تجاری نه تنها شامل پلی اتیلن ، بلکه تعدادی دیگر از ترکیبات شیمیایی نیز می باشد. همانطور که از نامش پیداست ، این شرکت در کازان واقع شده است.

نیژنکامسکنفتخیم

امکانات تولید کارخانه و همچنین محصولات خود از Nizhnekamskneftekhim ، تمام الزامات تکنولوژیکی مدرن را برآورده می کنند. تمرکز کارکنان این شرکت بر معرفی فناوری های نوآورانه و پیشرفت های علمی است . در عین حال ، فقط مواد اولیه با کیفیت بالا در اینجا استفاده می شود. در مورد ویژگی های متمایز پلی اتیلن این شرکت ، باید به ویژگی هایی مانند چسبندگی بالا ، سطح صاف و شفاف ، مطابقت با استانداردهای بین المللی و بسیاری از ویژگی های مثبت دیگر توجه کرد.

استاورولن

این شرکت در زمینه تولید انواع محصولات پتروشیمی فعالیت می کند. برای اولین بار ، استاولولن پلی اتیلن را به شکل پودر تولید کرد. محصولات این شرکت با سطح جهانی مطابقت دارد و بین طیف وسیعی از مصرف کنندگان تقاضا دارد . کارکنان شرکت از روش پلیمریزاسیون در حالت گازی برای به دست آوردن مواد شیمیایی استفاده می کنند.

تامسکنفتخیم

شرکت Tomskneftekhim پلی اتیلن را با استفاده از فناوری پلیمریزاسیون تولید می کند که با فشار زیاد در راکتور مشخص می شود. لازم به ذکر است که محصولات تولید شده توسط این مارک نه تنها در بازار داخلی محبوب هستند ، بلکه به خارج از کشور نیز صادر می شوند . برای ایجاد یک پایه مواد اولیه ، که نقطه شروع تولید پلی اتیلن است ، Tomskneftekhim مشغول پردازش هیدروکربن ها (یعنی گازهای مایع و بنزین) است.

کارخانه پلیمر آنگارسک

این کارخانه در حال تولید پلی اتیلن با چگالی بالا درجه 10803-020 V / C است. در مورد حجم تولید ، این شرکت حدود 300 تن مواد در 1 سال تولید می کند. پلی اتیلن این مارک از کیفیت بالایی برخوردار است و دارای گواهینامه های مناسب می باشد . ترکیبات شیمیایی این شرکت به 3 دسته برتر ، درجه یک و دوم تقسیم می شود. از نظر چگالی ، این ماده در سطح 0.90 g / cm3 است. افزایش طول در زمان استراحت 550 است. پلی اتیلن "Angarsk Polymer Plant" برای تولید محصولات فنی ، اسباب بازی ، بسته بندی ، محصولات کشاورزی و سایر موارد استفاده می شود.

اوفاورگسینتز (باشنفت)

این شرکت یکی از قدیمی ترین تأسیسات تولید پلی اتیلن در قلمرو ایالت ما است. تولید یک ترکیب شیمیایی پلی اتیلن در چارچوب Ufaorgsintez (Bashneft) به سال 1967 برمی گردد. این شرکت انواع مختلفی از مواد را تولید می کند که نیازهای بازار را برآورده می کند . پلی اتیلن این علامت تجاری برای تولید کالاهای فنی ، بسته بندی مواد غذایی و داروها ، اسباب بازی های کودکان و سایر محصولات استفاده می شود.

پلیمیر

این شرکت در بلاروس واقع شده است. با این حال ، محصولات این شرکت بسیار گسترده و محبوب در خارج از مرزهای این کشور است. پلی اتیلن "Polimir" به دلیل اثربخشی تکنولوژیکی بالای فرایند تولید ، طیف گسترده ای از محصولات و مواد اولیه با کیفیت بالا ، رقابت خود را حفظ می کند . در مورد تنوع مواد ، باید گفت که این شرکت مواد درجه 10204-003 ، 10803020 ، 15803-020 و بسیاری دیگر را تولید می کند. علاوه بر این ، هر یک از این مارک ها برای تولید دسته های مختلف محصولات (به عنوان مثال ، لوله ، فیلم ، کاغذ ، رنگ) استفاده می شود.

گازپروم نفخیم صلوات

تولید پلی اتیلن در چندین کارگاه کارخانه انجام می شود. در عین حال ، مواد با چگالی کم و بالا به فروش می رسد. محل کارخانه صلوات ، جمهوری باشکورتستان است. اتیلن ، بوتن ، هیدروژن و هگزان به عنوان مواد اولیه استفاده می شود.

بدین ترتیب، در قلمرو فدراسیون روسیه تعداد زیادی کارخانه و کارخانه وجود دارد که به طور حرفه ای در تولید پلی اتیلن مشغول هستند . این واقعیت ثابت می کند که این مواد در بسیاری از زمینه های فعالیت انسان گسترده ، محبوب و ضروری است. در عین حال ، مواد داخلی از کیفیت بالایی برخوردار هستند.

کاربرد

همانطور که در بالا ذکر شد ، پلی اتیلن به ترتیب یکی از متداول ترین و پرمصرف ترین مواد است ، در بسیاری از مناطق و برای تولید محصولات مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربرد پلی اتیلن:

تولید مواد غذایی متراکم و فیلم فنی به صورت رول ؛

تولید ظروف و محصولات بسته بندی (به عنوان مثال ، کیسه های پلاستیکی) ؛

ساخت لوله های فاضلاب و همچنین لوله های تامین آب ؛

ساخت ورق برای عایق (به عنوان مثال ، عایق الکتریکی) ؛

ایجاد چسب مذاب داغ ؛

تولید عایق های حرارتی

البته این یک لیست کامل نیست.

با این حال ، باید در نظر داشت که استفاده گسترده از پلی اتیلن می تواند بر وضعیت اکولوژیکی محیط زیست تأثیر منفی بگذارد.

موضوع این است که این ماده برای مدت نسبتاً طولانی تجزیه می شود (در برخی موارد مواد به هیچ وجه تجزیه نمی شوند) .این می تواند منجر به آلودگی جو ، اقیانوس ها و کل کره زمین و همچنین پیامدهای منفی دیگر شود (به عنوان مثال ، بسیاری از حیوانات در اثر خوردن پلی اتیلن می میرند).

دسترس

پلی اتیلن می تواند اولیه یا ثانویه باشد. این بدان معناست که پس از غیر قابل استفاده شدن محصول پلی اتیلن تولید شده اولیه ، می توان آن را بازیافت و مجدداً استفاده کرد. برای پردازش ترکیبات پلی اتیلن از تکنیک هایی مانند اکستروژن ، قالب گیری بادی ، قالب گیری تزریقی و قالب گیری پنوماتیک استفاده می شود.

در مورد فرآیند دفع مستقیم ، اغلب روش سوزاندن است .با این حال ، به محض گرم شدن پلی اتیلن (به عنوان مثال ، در زیر نور مستقیم خورشید) ، محصولات فرار را آزاد می کند. بر این اساس ، فرآیند تشکیل ترکیبات کم جوش انجام می شود.

بنابراین ، روند سوزاندن پلی اتیلن با توجه به ویژگی ها و ویژگی های آن یک فرایند شیمیایی پیچیده است.

ویژگی های تجزیه

همانطور که قبلاً ذکر شد ، پلی اتیلن ماده ای است که برای مدت زمان طولانی تجزیه می شود ، تکمیل این فرایند سالها طول می کشد. در عین حال ، امروزه روشهای تجزیه بیولوژیکی این ترکیب شیمیایی رواج بیشتری یافته است.

بنابراین، برای اجرای فرآیندهای تجزیه بیولوژیکی ، از قالبهای ویژه Penicillium simplicissimum استفاده می شود . با کمک آنها ، پلی اتیلن را می توان تا 90 روز تا حدی بازیافت کرد. با این حال ، برای اینکه این فرایند تا حد ممکن م effectiveثر باشد ، ابتدا باید مواد را با اسید نیتریک درمان کرد. علاوه بر نوع باکتری فوق ، استفاده از میکروارگانیسم های Nocardia asteroides نیز توصیه می شود. باید در نظر داشت که تجزیه پلی اتیلن (حتی با استفاده از باکتری های خاص) می تواند چندین سال طول بکشد (حداقل 8).

پلی اتیلن یک ماده محبوب و مورد نیاز است که برای اهداف مختلف استفاده می شود. از نظر خواص فیزیکی و شیمیایی ، با بسیاری از مواد دیگر متفاوت است ، به همین دلیل گسترده است. علاوه بر این ، انواع مختلفی از آن وجود دارد که هر کدام ویژگی های منحصر به فرد خود را دارند.