Polyethylene Trọng Lượng Phân Tử Cao: Polyethylene Trọng Lượng Phân Tử Siêu Cao, Mật độ Cao UHRPE PE-1000 Và Trọng Lượng Phân Tử Siêu Cao

2024 Tác giả: Beatrice Philips | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 06:03

Polyetylen trọng lượng phân tử cao (PE-500) được gọi là polyme nhựa. Nó có một số đặc tính vật lý và hóa học độc đáo, phù hợp để sử dụng trong các điều kiện khắc nghiệt. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ xem xét mọi thứ về polyethylene trọng lượng phân tử cao.

Nó là gì?

Vật liệu này thuộc một trong những loại nhựa polyme hóa etylen. Đặc điểm của nó là các liên kết phân tử tuyến tính kéo dài được định hướng theo cùng một hướng. Các mạch như vậy được phân biệt bằng nhận thức và truyền tải tốt hơn.

Về ngoại hình, polyethylene trọng lượng phân tử cao giống như nhựa . Nó là chất rắn, không mùi và không chứa chất độc hại. Vật liệu được tạo ra từ quá trình tổng hợp chất xúc tác etylen và metallocene trong nhà máy áp suất thấp. Ở giai đoạn sản xuất, một chất màu được thêm vào nguyên liệu để tạo ra màu etylen trùng hợp.

Các nhà sản xuất cũng sản xuất một loại polyme có trọng lượng phân tử cực cao (siêu cao phân tử) với trọng lượng phân tử hơn 10.000.000 đơn vị. (PE-1000) . Về đặc tính sức mạnh, nó vượt trội hơn nhiều lần so với một số loại thép carbon và thép không gỉ.

Ưu điểm và nhược điểm

Vật liệu này có một số ưu điểm đáng kể. Những ưu điểm chính như sau:

• khả năng chống mài mòn và mài mòn cơ học tuyệt vời; polyme mật độ cao có khả năng chống va đập cao;
• khả năng chống các vết nứt, phoi và các dạng biến dạng khác;
• khả năng chống lại sự dao động nhiệt độ, do đó vật liệu được phép hoạt động cả ở các chỉ số nhiệt độ quá cao và ở mức tối thiểu;
• khả năng chống ẩm và các chất xâm thực (ngoại trừ chất oxy hóa); Tính năng này đạt được do không có các amit, este hoặc nhóm hydroxyl trong vật liệu, những chất dễ bị tác động hóa học;
• khả năng chống bức xạ mặt trời;
• đặc tính vệ sinh cao - vật liệu không dễ bị vi sinh vật gây bệnh tấn công; nấm và mốc không hình thành trên đó;
• khả năng cách điện và điện môi tốt;
• PE-500 polyethylene có khả năng hàn tuyệt vời;
• khả năng chống bức xạ.

Những nhược điểm của vật liệu bao gồm nhiệt độ nóng chảy thấp (không quá + 150 ° C), đó là lý do tại sao polyme được khuyến nghị vận hành ở nhiệt độ không quá +100 độ.

Polyethylene trọng lượng phân tử cao là tương đối mới . Nó được sản xuất bởi 2 doanh nghiệp trong nước (Tomskneftekhim và Kazanorgsintez). Công nghệ sản xuất phức tạp và tốn kém nên ảnh hưởng đến giá thành của thành phẩm.

Thuộc tính và đặc điểm vật liệu

Polyetylen độ bền cao có các chuỗi phân tử dài gần như song song với nhau. Đặc điểm cấu trúc này cung cấp các chỉ số độ bền cao. Tuy nhiên, các liên kết yếu nảy sinh giữa một số phân tử, đó là lý do tại sao vật liệu không thể được gọi là chịu nhiệt. Nhiệt độ làm việc của nó lên đến + 100 ° С. Với sự gia tăng các chỉ số nhiệt độ đến +140 độ, polyme nóng chảy và biến thành một khối nhớt.

Polyme PE-1000 có các đặc tính kỹ thuật sau:

• độ hút nước - 0,01-0,05%;
• trọng lượng riêng - 0, 93-0, 94 g / cm³;
• mô đun uốn - không quá 1 GPa;
• hệ số ma sát - khoảng 0, 1;
• hệ số cường độ va đập - 160-170 kJ / m²;
• độ giãn dài khi uốn - 8-10%;
• điện trở bề mặt - 1014 ohms.

Vật liệu này được phân loại là thông thường dễ cháy. Trong quá trình hoạt động không thải ra môi trường các chất độc hại.

Phương pháp xử lí

Polyethylene trọng lượng phân tử cao được sản xuất theo tiêu chuẩn tương ứng với GOST 16338-85. Sản xuất sử dụng phương pháp tổng hợp etylen dưới tác dụng của xúc tác metallocene. Hiện tại, có một số phương pháp xử lý polyme được biết đến.

Thiêu kết và ép nóng

Nhờ các phương pháp này, người ta thu được polyetylen nguyên khối có kích thước lớn, tấm và hình trụ. Trong quá trình gia công tiếp theo, các dải bào và các cơ cấu khác nhau cho thiết bị thu được từ chúng. Công nghệ sản xuất bao gồm việc ép lạnh bột polyme thành các phôi trắng và sau đó thiêu kết chúng ở nhiệt độ +200 độ . Kết quả của quá trình xử lý nhiệt, các bán thành phẩm thu được - nguyên khối, tấm và khối.

Pít tông đùn

Quá trình sản xuất bao gồm nấu chảy nguyên liệu thô ở nhiệt độ cao thành một khối cao su đồng nhất. Từ đó, sử dụng các đơn vị đặc biệt với vòi phun, thanh, ống hoặc băng có độ dài khác nhau được vắt ra.

Kéo sợi gel

Công nghệ sản xuất bao gồm một số giai đoạn: hòa tan nguyên liệu thô trong dầu parafin và ép khối lượng thu được qua các lỗ mỏng vào nước. Kết quả là, sợi thu được, sau đó được nung trong thiết bị lò với đồng thời kéo sợi và loại bỏ các chất dung môi. Khi được xử lý bằng cách kéo sợi gel, sẽ thu được một loại sợi siêu bền.

Phương pháp xử lý sau phổ biến hơn.

Các ứng dụng

Do các đặc tính độc đáo của nó, polyethylene trọng lượng phân tử cao được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Nó thường được sử dụng như một chất tương tự, thay thế các kim loại màu khác nhau, thép hợp kim cao và các vật liệu khác.

Trong y học

Polyme siêu bền đã được sử dụng để sản xuất mô cấy từ năm 1962. Ngày nay, nó được dùng để làm phục hình cho khớp háng trong phẫu thuật và cấy ghép răng trong nha khoa. Vật liệu được sử dụng để tạo ra các sản phẩm chỉnh hình khác nhau.

Trong công nghiệp hóa chất, thực phẩm và công nghiệp nhẹ

Vật liệu được sử dụng để sản xuất thiết bị và linh kiện sản xuất thực phẩm, thùng chứa và vận chuyển các chất hóa học mạnh, chai lọ đựng mỹ phẩm, thùng, bể chứa.

Trong ngành quân sự

Sợi polyme mạnh được sử dụng để sản xuất thiết bị bảo vệ cá nhân cho nhân viên an ninh. Đặc biệt, áo chống đạn và mũ bảo hiểm được làm từ chúng. Bộ giáp kết quả là nhẹ, nhưng đồng thời nó bảo vệ đáng tin cậy khỏi vết thương do đạn bắn . Và cũng với sự trợ giúp của polyme này, thiết bị đặc biệt được bọc thép.

Trong kỹ thuật cơ khí

Polyetylen có độ bền cao được sử dụng để sản xuất các phụ tùng hoạt động trong môi trường thủy lực hoặc dầu. Nó được sử dụng để sản xuất vòng bi, bạc lót, bạc lót, bánh răng - những bộ phận chịu mài mòn cơ học ở mức độ cao. Phụ tùng cho các hệ thống khí nén có áp suất làm việc tăng lên được làm bằng polyme PE-1000 chịu tải nặng.

Hàng hóa và thiết bị thể thao

Vật liệu này được sử dụng trong sản xuất quần áo đấu kiếm, đồng phục leo núi, ván trượt tuyết, ván trượt tuyết.

Nhiều mặt hàng tiêu dùng được làm từ polyme có độ bền cao . Chúng bao gồm các sản phẩm cho nghề trồng hoa và đồ nội thất phòng tắm, đồ gia dụng và dụng cụ làm vườn. Nó được sử dụng để sản xuất đồ nội thất, đồ chơi trẻ em, nhà vệ sinh di động và thiết bị sắp xếp sân chơi cho trẻ em.