Πολυαιθυλένιο υψηλού μοριακού βάρους: εξαιρετικά υψηλό μοριακό βάρος πολυαιθυλένιο, υψηλής πυκνότητας UHRPE PE-1000 και εξαιρετικά υψηλό μοριακό βάρος

2024 Συγγραφέας: Beatrice Philips | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-16 05:33

Το πολυαιθυλένιο υψηλού μοριακού βάρους (PE-500) ονομάζεται πλαστικό πολυμερές. Έχει μια σειρά από μοναδικές φυσικές και χημικές ιδιότητες, γεγονός που το καθιστά κατάλληλο για χρήση σε ακραίες συνθήκες. Σε αυτό το άρθρο, θα εξετάσουμε τα πάντα σχετικά με το πολυαιθυλένιο υψηλού μοριακού βάρους.

Τι είναι?

Αυτό το υλικό ανήκει σε έναν από τους τύπους πλαστικού πολυμερισμένου αιθυλενίου. Το χαρακτηριστικό του είναι οι επιμήκεις γραμμικοί μοριακοί δεσμοί προσανατολισμένοι προς την ίδια κατεύθυνση. Τέτοια κυκλώματα διακρίνονται από την καλύτερη αντίληψη και μεταφορά φορτίων.

Στην εμφάνιση, το πολυαιθυλένιο υψηλού μοριακού βάρους μοιάζει με πλαστικό . Είναι στερεό, άοσμο και δεν περιέχει τοξικές ουσίες. Το υλικό παράγεται με τη σύνθεση καταλυτών αιθυλενίου και μεταλλοκενίου σε εγκαταστάσεις χαμηλής πίεσης. Στο στάδιο της παραγωγής, προστίθεται ένα χρώμα στις πρώτες ύλες για να δώσει το πολυμερισμένο χρώμα αιθυλενίου.

Οι κατασκευαστές παράγουν επίσης ένα πολύ υψηλό μοριακό βάρος (εξαιρετικά υψηλό μοριακό βάρος) πολυμερές με μοριακό βάρος άνω των 10.000.000 μονάδων. (ΡΕ-1000) . Όσον αφορά τα χαρακτηριστικά αντοχής, είναι αρκετές φορές ανώτερη από ορισμένες ποιότητες άνθρακα και ανοξείδωτου χάλυβα.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Το υλικό έχει μια σειρά από σημαντικά πλεονεκτήματα. Τα κυριότερα πλεονεκτήματα είναι τα εξής:

• εξαιρετική αντοχή στη φθορά και μηχανική τριβή. πολυμερές υψηλής πυκνότητας έχει υψηλή αντίσταση κρούσης.
• αντοχή σε ρωγμές, τσιπς και άλλους τύπους παραμόρφωσης.
• αντοχή στις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας, λόγω των οποίων το υλικό επιτρέπεται να λειτουργεί τόσο σε υπερβολικά υψηλούς όσο και σε ελάχιστους δείκτες θερμοκρασίας.
• αντοχή στην υγρασία και τις επιθετικές ουσίες (εκτός από τα οξειδωτικά). Αυτό το χαρακτηριστικό επιτυγχάνεται λόγω της απουσίας αμιδίων, εστέρων ή υδροξυλομάδων στο υλικό, τα οποία είναι ευαίσθητα σε χημικά επιθετικές ουσίες.
• αντοχή στην ηλιακή ακτινοβολία.
• υψηλές υγιεινές ιδιότητες - το υλικό δεν είναι ευαίσθητο σε επιθέσεις από παθογόνους μικροοργανισμούς. μύκητας και μούχλα δεν σχηματίζονται σε αυτό.
• καλή ηλεκτρική μόνωση και διηλεκτρική ικανότητα.
• Το πολυαιθυλένιο PE-500 έχει εξαιρετική ικανότητα συγκόλλησης.
• αντίσταση στην ακτινοβολία.

Τα μειονεκτήματα του υλικού περιλαμβάνουν το χαμηλό σημείο τήξης του (όχι περισσότερο από + 150 ° C), γι 'αυτό συνιστάται η λειτουργία του πολυμερούς σε θερμοκρασία που δεν υπερβαίνει τους +100 μοίρες.

Το πολυαιθυλένιο υψηλού μοριακού βάρους είναι σχετικά νέο . Παράγεται από 2 εγχώριες επιχειρήσεις (Tomskneftekhim και Kazanorgsintez). Η τεχνολογία κατασκευής είναι πολύπλοκη και δαπανηρή, γεγονός που επηρεάζει το κόστος του τελικού προϊόντος.

Ιδιότητες και χαρακτηριστικά υλικών

Το πολυαιθυλένιο υψηλής αντοχής έχει μακριές μοριακές αλυσίδες που είναι σχεδόν παράλληλες μεταξύ τους. Αυτό το δομικό χαρακτηριστικό παρέχει δείκτες υψηλής αντοχής. Ωστόσο, εμφανίζονται αδύναμοι δεσμοί μεταξύ ορισμένων μορίων, γι 'αυτό το υλικό δεν μπορεί να ονομαστεί ανθεκτικό στη θερμότητα. Η θερμοκρασία λειτουργίας του είναι έως + 100 ° С. Με αύξηση των δεικτών θερμοκρασίας στους +140 μοίρες, το πολυμερές λιώνει και μετατρέπεται σε ιξώδη μάζα.

Το πολυμερές PE-1000 έχει τα ακόλουθα τεχνικά χαρακτηριστικά:

• απορρόφηση νερού - 0,01-0,05%.
• ειδικό βάρος - 0, 93-0, 94 g / cm³.
• μέτρο κάμψης - όχι περισσότερο από 1 GPa.
• συντελεστής τριβής - περίπου 0, 1.
• συντελεστής ισχύος κρούσης - 160-170 kJ / m².
• επιμήκυνση κάμψης - 8-10%.
• αντίσταση επιφάνειας - 1014 ohm.

Το υλικό ταξινομείται ως συνήθως εύφλεκτο. Κατά τη λειτουργία, δεν εκπέμπει επιβλαβείς ουσίες στο περιβάλλον.

Μέθοδοι επεξεργασίας

Το πολυαιθυλένιο υψηλού μοριακού βάρους κατασκευάζεται σύμφωνα με τα πρότυπα που αντιστοιχούν στο GOST 16338-85. Η παραγωγή χρησιμοποιεί τη μέθοδο σύνθεσης αιθυλενίου υπό την επίδραση καταλυτών μεταλλοκενίου. Προς το παρόν, υπάρχουν αρκετές γνωστές μέθοδοι επεξεργασίας πολυμερών.

Συσσωμάτωση και ζεστό πάτημα

Χάρη σε αυτές τις μεθόδους, λαμβάνεται μονολιθικό πολυαιθυλένιο μεγάλης μορφής, πλάκες και κύλινδροι. Κατά τη διαδικασία περαιτέρω κατεργασίας, λαμβάνονται λωρίδες και διάφοροι μηχανισμοί εξοπλισμού από αυτές. Η τεχνολογία παραγωγής συνεπάγεται ψυχρή συμπίεση της σκόνης πολυμερούς σε τυφλά και επακόλουθη τήξη τους σε θερμοκρασία +200 μοίρες . Ως αποτέλεσμα της θερμικής επεξεργασίας, λαμβάνονται ημιτελή προϊόντα - μονόλιθοι, πλάκες και μπλοκ.

Εξώθηση εμβόλου

Η διαδικασία παραγωγής συνίσταται στην τήξη της πρώτης ύλης σε υψηλές θερμοκρασίες σε μια ομοιογενή ελαστική μάζα. Από αυτό, χρησιμοποιώντας ειδικές μονάδες με ακροφύσια, ράβδους, σωλήνες ή ταινίες διαφόρων μηκών, πιέζονται προς τα έξω.

Γύρισμα τζελ

Η τεχνολογία κατασκευής περιλαμβάνει διάφορα στάδια: διάλυση της πρώτης ύλης σε παραφινέλαιο και εξαναγκασμός της προκύπτουσας μάζας μέσω λεπτών οπών στο νερό. Ως αποτέλεσμα, λαμβάνονται νήματα, τα οποία στη συνέχεια ψήνονται σε εξοπλισμό κλιβάνου με ταυτόχρονη έλξη ινών και απομάκρυνση διαλυτικών ουσιών. Όταν υποβάλλεται σε επεξεργασία με κλώση πηκτής, λαμβάνεται μια υπερ-ισχυρή ίνα.

Η τελευταία μέθοδος επεξεργασίας είναι πιο δημοφιλής.

Εφαρμογές

Λόγω των μοναδικών ιδιοτήτων του, το πολυαιθυλένιο υψηλού μοριακού βάρους χρησιμοποιείται σε διάφορους τομείς. Συχνά χρησιμοποιείται ως ανάλογο, αντικαθιστώντας διάφορα μη σιδηρούχα μέταλλα, χάλυβες υψηλού κράματος και άλλα υλικά.

Στην ιατρική

Το εξαιρετικά ισχυρό πολυμερές χρησιμοποιείται για την κατασκευή εμφυτευμάτων από το 1962. Σήμερα, χρησιμοποιείται για την κατασκευή προθέσεων για τις αρθρώσεις του ισχίου στη χειρουργική και οδοντικά εμφυτεύματα στην οδοντιατρική. Το υλικό χρησιμοποιείται για τη δημιουργία διαφόρων ορθοπεδικών προϊόντων.

Στη βιομηχανία χημικών, τροφίμων και ελαίων

Το υλικό χρησιμοποιείται για την κατασκευή εξοπλισμού και εξαρτημάτων για την παραγωγή τροφίμων, δοχεία για αποθήκευση και μεταφορά χημικά επιθετικών ουσιών, μπουκάλια καλλυντικών, βαρέλια, δεξαμενές.

Στη στρατιωτική βιομηχανία

Ισχυρές πολυμερείς ίνες χρησιμοποιούνται για την κατασκευή προσωπικού προστατευτικού εξοπλισμού για το προσωπικό ασφαλείας. Ειδικότερα, από αυτά κατασκευάζονται αλεξίσφαιρα γιλέκα και κράνη. Η πανοπλία που προκύπτει είναι ελαφριά, αλλά ταυτόχρονα προστατεύει αξιόπιστα από πληγές από σφαίρες . Και επίσης με τη βοήθεια αυτού του πολυμερούς, ο ειδικός εξοπλισμός είναι θωρακισμένος.

Στη μηχανολογία

Το πολυαιθυλένιο υψηλής αντοχής χρησιμοποιείται για την κατασκευή ανταλλακτικών που λειτουργούν σε υδραυλικά ή λιπαντικά περιβάλλοντα. Χρησιμοποιείται για την παραγωγή ρουλεμάν, δακτυλίων, δακτυλίων, γραναζιών - εξαρτημάτων που υπόκεινται σε υψηλό βαθμό μηχανικής τριβής. Τα ανταλλακτικά για πνευματικές εγκαταστάσεις με αυξημένη πίεση λειτουργίας είναι κατασκευασμένα από πολυμερές βαρέως τύπου PE-1000.

Αθλητικά είδη και εξοπλισμός

Το υλικό χρησιμοποιείται στην κατασκευή κοστουμιών περίφραξης, στολών ορειβασίας, σκι, snowboard.

Πολλά καταναλωτικά προϊόντα είναι κατασκευασμένα από πολυμερές υψηλής αντοχής . Αυτά περιλαμβάνουν προϊόντα για ανθοκομία και έπιπλα μπάνιου, είδη οικιακής χρήσης και εργαλεία κήπου. Χρησιμοποιείται για την παραγωγή επίπλων, παιδικών παιχνιδιών, κινητών τουαλετών και εξοπλισμού για τη διευθέτηση παιδικών χαρών.