Поліетилен - властивості і застосування речовини в різних сферах
За рахунок своїх властивостей, багато полімери вже практично повністю витіснили з деяких сфер промисловості і побуту звичні природні речовини - натуральний камінь і деревину. Вартість виробництва пластмас невисока, а технічні характеристики деяких полімерів не поступаються металу, що дало потужний поштовх в широкому поширенні цих штучно одержуваних високомолекулярних сполук.
Серед всіх синтетичних матеріалів однозначним лідером вважається поліетилен - речовина, що отримується шляхом полімеризації молекул етилену при дотриманні певних технологічних процесів. Область застосування поліетилену досить широка - від виробництва пакетів до будівельних мембран і трубопроводів.
Основні різновиди
На сьогоднішній день існує велика кількість різновидів поліетилену, які мають певні властивості і технічними характеристиками. Залежно від способу отримання, розрізняються не тільки властивості, але і маркування поліетилену:
- поліетилен низького тиску (ПЕНД, HDPE). В процесі поляризації газоподібного етилену завдяки певному рівню тиску, молекулярні зв'язки мають більш щільну структуру і мінімум відгалужень. Завдяки цьому, матеріал має високу міцність на розрив. Інша назва такого матеріалу - поліетилен високої щільності (ПЕВЩ);
- поліетилен високого тиску (ПЕВТ, LDPE). Відрізняється наявністю довгих молекулярних ланцюгів з великою кількістю відгалужень. Володіє більшою еластичністю, але меншою міцністю на розрив;
- спінений поліетилен (ППЕ). За структурою полімер має велику кількість закритих пір, заповнених газом. Матеріал відрізняється низькою теплопровідністю, завдяки чому отримав широке застосування в якості утеплювача, звуко та гідроізолятора. З нього виготовляються різні будівельні плівки і мембрани;
- зшитий поліетилен (XPE, XPLE, PEX). Такий матеріал отримують методом зшивання поперечних ланок молекул. У підсумку виходить єдина тривимірна структура, що володіє підвищеною міцністю. Вироби із зшитого ПЕ отримали високий рівень жорсткості і термостійкості, завдяки чому з полімеру виробляють різні труби;
- лінійний поліетилен (ЛПЕНЩ, ПЕСП, LLDPE). Цей різновид отримують завдяки полімеризації молекул етилену з олефінами. По внутрішній структурі лінійний ПЕ відрізняється наявністю великої кількості коротких відгалужень і високою міцністю молекулярної ланцюжка.
Крім того існує ще маса різновидів поліетилену - хлорований, армований, екструдований, харчової, надвисокомолекулярний. Назва та маркування різних видів поліетилену залежить від способу отримання та додаткових властивостей матеріалу.
Основні властивості і характеристики
Незалежно від маркування та способу отримання, поліетилен, властивості і застосування якого трохи відрізняються, має цілу низку загальних характеристик:
- абсолютна водонепроникність. Полімер не змочується водою і не вбирає її, якщо до нього не були застосовані різні хімічні реагенти, в основному кислоти і окислювачі;
- висока хімічна стійкість. Матеріал не взаємодіє з водними розчинами будь-яких лугів, кислот і солей, при кімнатній температурі не піддається впливу будь-яких органічних розчинників. При підвищенні температури вище +60 градусів, легко розчиняється під дією сірчаної та азотної кислот;
- має невелику вагу і різну щільність. Показники залежать від різновиду і способу отримання певного виду поліетилену;
- кристалізація полімеру настає в діапазоні температур від -60 до -296 градусів Цельсія.
Незважаючи на наявність широкого спектра корисних властивостей, якими володіє поліетилен, недоліки у матеріалу також є. Вони не є глобальними, але їх теж варто знати.
В першу чергу, будь-поліетилен не розкладається в природному середовищі, що може істотно погіршити екологію планети. Другий момент - це нездатність полімеру протистояти високим температурам (більше 100-120 градусів), що не дає можливості застосовувати його в екстремальних температурних умовах.
Області застосування
Завдяки широкому поширенню, технічним характеристикам і невисокій вартості отримання, поліетилен застосовується в багатьох галузях промисловості і народного господарства. Основними сферами використання можна вважати наступні:
- будівництво. Сьогодні існує маса спеціальних монтажних плівок і мембран, які широко використовують при будівництві об'єктів в якості паро і гідроізоляції. Для прокладки різних інженерних комунікацій (в основному, магістралі подачі холодної води), широко використовуються труби із зшитого поліетилену. В якості ізоляції проводів також застосовують спеціальні захисні короби з поліетилену;
- упаковка. Найбільш поширена сфера застосування ПЕ. Ми вже не можемо собі уявити альтернативу пластиковим пляшкам, в яких ми регулярно купуємо напої, масло, побутову хімію і багато інших товарів. Існує маса поліетиленових контейнерів, для технічного використання і харчової промисловості. Пакувальний скотч і стретч-плівка виготовляються також з поліетилену. Пакети для продуктів, які продаються в будь-якому супермаркеті - це теж продукт полімеризації етилену;
- сільське господарство. Великий вибір різних плівок і мембран з поліетилену дає можливість швидко і недорого виготовити парники і теплиці, системи поливу і зрошення з поліетиленовими насадками також набули широкого поширення;
- товари народного споживання. Починаючи від дитячих іграшок (використовується тільки харчової ПЕ) і, закінчуючи побутовими приладами, поліетилен широко використовується в нашому житті.
Крім того, деякі різновиди цього полімеру застосовують в автомобілебудуванні і медицині.
Низька вартість, легкий і швидкий процес отримання, дозволили поліетилену набути широкого поширення в багатьох галузях промисловості і побуту, що по праву ставить цей полімер на перше місце за популярністю.
Немає схожих записів