Цев (за наводњавање)

Полиетилен високе густине, енглески назив је "Хигх Денсити Полиетхилене", или скраћено "ХДПЕ".ХДПЕ је високо кристална, неполарна термопластична смола.Изглед оригиналног ХДПЕ-а је млечно бел, а танак пресек је до извесне мере прозиран.ПЕ има одличну отпорност на већину домаћих и индустријских хемикалија.Одређене врсте хемикалија могу изазвати хемијску корозију, као што су корозивни оксиданти (концентрована азотна киселина), ароматични угљоводоници (ксилен) и халогеновани угљоводоници (тетрахлорид угљеника).Полимер није хигроскопан и има добру отпорност на водену пару и може се користити за паковање.ХДПЕ има добра електрична својства, посебно високу диелектричну чврстоћу изолације, што га чини веома погодним за жице и каблове.Класе средње до високе молекуларне тежине имају одличну отпорност на удар, чак и на собној температури, па чак и на ниским температурама од -40Ф.

ХДПЕ је термопластични полиолефин произведен кополимеризацијом етилена.Иако је ХДПЕ лансиран 1956. године, ова пластика још није достигла зрели ниво.Овај материјал опште намене стално развија своју нову употребу и тржишта.

Главне карактеристике

ХДПЕ је неполарна термопластична смола високе кристалности.Изглед оригиналног ХДПЕ-а је млечно бел, а танак пресек је до извесне мере прозиран.ПЕ има одличну отпорност на већину домаћих и индустријских хемикалија.Одређене врсте хемикалија могу изазвати хемијску корозију, као што су корозивни оксиданти (концентрована азотна киселина), ароматични угљоводоници (ксилен) и халогеновани угљоводоници (тетрахлорид угљеника).Полимер није хигроскопан и има добру отпорност на водену пару и може се користити за паковање.ХДПЕ има добра електрична својства, посебно високу диелектричну чврстоћу изолације, што га чини веома погодним за жице и каблове.Класе средње до високе молекуларне тежине имају одличну отпорност на удар, чак и на собној температури, па чак и на ниским температурама од -40Ф.Јединствене карактеристике различитих врста ХДПЕ-а су правилна комбинација четири основне варијабле: густина, молекулска тежина, дистрибуција молекулске масе и адитиви.За производњу прилагођених полимера са посебним својствима користе се различити катализатори.Комбинација ових варијабли производи ХДПЕ класе за различите намене;постизање најбоље равнотеже у перформансама.

густина

Ово је главна варијабла која одређује карактеристике ХДПЕ-а, иако поменуте четири варијабле утичу једна на другу.Етилен је главна сировина полиетилена.Неколико других комономера, као што су 1-бутен, 1-хексен или 1-октен, такође се често користе за побољшање перформанси полимера.За ХДПЕ, садржај горњих неколико мономера генерално не прелази 1%-2%.Додатак комономера благо смањује кристалност полимера.Ова промена се генерално мери густином, која има линеарну везу са кристалином.Општа класификација Сједињених Држава је у складу са АСТМ Д1248, а густина ХДПЕ је 0,940г/.Изнад Ц;Опсег густине МДПЕ је 0,926～0,940 г/ЦЦ.Друге класификације понекад класификују МДПЕ као ХДПЕ или ЛЛДПЕ.Хомополимери имају највећу густину, највећу крутост, добру пропустљивост и највишу тачку топљења, али генерално имају слабу отпорност на пуцање под стресом околине (ЕСЦР).ЕСЦР је способност ПЕ да се одупре пуцању изазваном механичким или хемијским стресом.Већа густина генерално побољшава механичку чврстоћу, као што су затезна чврстоћа, крутост и тврдоћа;термичка својства као што су температура тачке омекшавања и температура изобличења топлоте;и непропусност, као што је пропустљивост ваздуха или пропустљивост водене паре.Мања густина побољшава његову ударну чврстоћу и Е-СЦР.На густину полимера углавном утиче додавање комономера, али у мањој мери молекулска тежина.Висок проценат молекулске тежине благо смањује густину.На пример, хомополимери имају различите густине у широком опсегу молекулских тежина.

Производња и катализатор

Најчешћи начин производње ПЕ је кроз прераду суспензије или гасне фазе, а неколико се производи обрадом у фази раствора.Сви ови процеси су егзотермне реакције које укључују етилен мономер, а-олефин мономер, катализаторски систем (може бити више од једног једињења) и различите врсте угљоводоничних разблаживача.Водоник и неки катализатори се користе за контролу молекулске тежине.Реактор за суспензију је генерално резервоар са мешањем или чешће коришћени реактор са петљом великих размера у коме се каша може циркулисати и мешати.Када етилен и комономер (по потреби) дођу у контакт са катализатором, формирају се честице полиетилена.Након уклањања разблаживача, полиетиленске грануле или грануле праха се суше и додају се адитиви у складу са дозом за производњу пелета.Модерна производна линија са великим реакторима са екструдерима са два пужа може произвести више од 40.000 фунти ПЕ на сат.Развој нових катализатора доприноси побољшању перформанси нових врста ХДПЕ-а.Два најчешће коришћена типа катализатора су Пхилипс-ови катализатори на бази хром-оксида и катализатори титанијум-алкил-алуминијум.ХДПЕ произведен помоћу Пхиллипсовог катализатора има дистрибуцију молекулске тежине средње ширине;титанијум-алкил алуминијум катализатор има уску дистрибуцију молекулске тежине.Катализатор који се користи у производњи уских МДВ полимера у двоструком реактору такође се може користити за производњу широких МДВ полимера.На пример, два реактора у серији који производе производе значајно различите молекулске тежине могу произвести бимодалне полимере молекулске тежине који имају читав низ дистрибуција молекулске тежине.ПЕ цевни фитинзи

Молекуларна тежина

Већа молекулска тежина доводи до већег вискозитета полимера, али вискозност је такође повезана са температуром и брзином смицања која се користи у тесту.Реологија или мерење молекулске тежине се користи за карактеризацију молекулске тежине материјала.ХДПЕ типови генерално имају опсег молекулске тежине од 40 000 до 300 000, а просечна молекулска тежина приближно одговара опсегу индекса топљења, односно од 100 до 0.029/10мин.Генерално, већи МВ (нижи индекс топљења МИ) повећава снагу топљења, бољу жилавост и ЕСЦР, али већи МВ чини обраду

Процес је тежи или захтева већи притисак или температуру.

Расподела молекулске тежине (МВД): ВД ПЕ варира од уског до широког у зависности од коришћеног катализатора и процеса обраде.

Најчешће коришћени индекс мерења МВД је индекс неуједначености (ХИ), који је једнак просечној молекулској тежини (МВ) подељеној са просечном молекулском тежином (Мн).Овај распон индекса за све ХДПЕ разреде је 4-30.Уски МВД обезбеђује ниско савијање и велики удар током процеса обликовања.Средња до широка МВД обезбеђује могућност обраде за већину процеса екструзије.Широки МВД такође може побољшати снагу топљења и отпорност на пузање.

адитива

Додатак антиоксиданата може спречити деградацију полимера током обраде и спречити оксидацију готовог производа током употребе.Антистатички адитиви се користе у многим врстама амбалаже да би се смањила адхезија боца или паковања на прашину и прљавштину.Специфичне примене захтевају посебне формулације адитива, као што су инхибитори бакра који се односе на примену жица и каблова.Одлична отпорност на временске услове и анти-ултраљубичасту (или сунчеву светлост) могу се постићи додавањем адитива против УВ зрачења.Без додатка ПЕ отпорног на УВ зрачење или чађе, препоручује се да га не користите на отвореном.Пигменти чађе високог квалитета пружају одличну УВ отпорност и често се користе у спољашњим апликацијама, као што су жице, каблови, слојеви резервоара или цеви.

методе обраде

ПЕ се може производити у широком спектру различитих метода обраде.Коришћењем етилена као главне сировине, пропилена, 1-бутена и хексена као кополимера, под дејством катализатора, усваја се процес полимеризације суспензије или полимеризације у гасној фази, а добијени полимер се флешује, одваја, суши, гранулира итд. Процес за добијање готових производа са уједначеним честицама.Укључујући екструзију листова, екструзију филма, екструзију цеви или профила, ливење дувањем, бризгање и ротационо обликовање.

▲Екструзија: Класа која се користи за екструзијску производњу генерално има индекс топљења мањи од 1 и средње до широке МВД.Током обраде, низак МИ може да добије одговарајућу чврстоћу топљења.Шири МВД типови су погоднији за екструзију јер имају веће производне брзине, ниже притиске калупа и смањену склоност ломљењу топљења.

ПЕ има много примена за екструзију, као што су жице, каблови, црева, цеви и профили.Примене цеви се крећу од жутих цеви малог пресека за природни гас до црних цеви са дебелим зидовима пречника 48 инча за индустријске и урбане цевоводе.Употреба шупљих цеви великог пречника као замене за цеви за одвод кишнице од бетона и других канализационих цеви убрзано расте.

Лист и термоформирање: Термоформска облога многих великих фрижидера за пикник је направљена од ПЕ, који је чврст, лаган и издржљив.Остали производи од лима и термоформирани укључују блатобране, облоге резервоара, штитнике за посуде, транспортне кутије и резервоаре.Велики број брзорастућих апликација лимова су малч или села на дну језера, који се заснивају на жилавости, хемијској отпорности и непропусности МДПЕ.

▲Лување дувањем: Више од 1/3 ХДПЕ-а који се продаје у Сједињеним Државама користи се за обликовање дувањем.Они се крећу од боца које садрже избељивач, моторно уље, детерџент, млеко и дестиловану воду до великих фрижидера, резервоара за гориво у аутомобилима и канистера.Карактеристике класа за ливење дувањем, као што су чврстоћа топљења, ЕС-ЦР и жилавост, сличне су онима које се користе за апликације лимова и термоформирања, тако да се могу користити сличне класе.

Ињекционо дување се обично користи за прављење мањих контејнера (мањих од 16 оз) за паковање лекова, шампона и козметике.Једна од предности овог процеса је да се производне боце аутоматски обрезују, без потребе за накнадним корацима као што је опште дување.Иако се неке уске МВД класе користе за побољшање завршне обраде површине, средње до широке МВД класе се генерално користе.

▲ Ињекционо преливање: ХДПЕ има безброј примена, од чаша за пиће са танким зидовима за вишекратну употребу до лименки од 5 гсл, које троше 1/5 домаћег ХДПЕ-а.Врсте бризгања углавном имају индекс топљења од 5-10.Постоје разреди са жилавошћу и нижом течношћу и вишим разредима течности са способношћу обраде.Употреба укључује дневне потрепштине и амбалажу танких зидова за храну;чврсте и издржљиве конзерве за храну и боје;висока отпорност на примену пуцања услед стреса околине, као што су мали резервоари за гориво мотора и канте за смеће од 90 гала.

▲Ротационо обликовање: Материјали који користе овај метод обраде се генерално уситњавају у материјале у праху, који се топе и теку у термичком циклусу.Ротомолдинг користи две врсте ПЕ: опште намене и унакрсно повезивање.МДПЕ/ХДПЕ опште намене обично има густину у распону од 0,935 до 0,945 г/ЦЦ, са уским МВД, тако да производ има велики удар и минимално савијање, а његов индекс топљења је углавном у опсегу од 3-8.Виши МИ разреди генерално нису прикладни јер немају отпорност на ударце и напрезање на пуцање из околине која се очекује од ротирано обликованих производа.

Примене за ротационо калуповање високих перформанси користе јединствена својства својих хемијски унакрсних класа.Ове врсте имају добру флуидност у првом делу циклуса обликовања, а затим унакрсне везе да формирају своју одличну отпорност на пуцање и жилавост на напрезање околине.Отпорност на хабање и временске услове.ПЕ који се може умрежити је погодан само за велике контејнере, од резервоара од 500 галана за транспорт разних хемикалија до пољопривредних резервоара од 20.000 литара.

▲Филм: обрада ПЕ филма генерално користи обичну обраду филма дувањем или обраду равном екструзијом.Већина ПЕ се користи за филм, доступни су општи ПЕ ниске густине (ЛДПЕ) или линеарни ПЕ ниске густине (ЛЛДПЕ).ХДПЕ фолије се генерално користе тамо где се захтева врхунска растезљивост и одлична непропусност.На пример, ХДПЕ филм се често користи за робне кесе, кесе за намирнице и паковање хране.

Перформансе производа

Полиетилен високе густине је нетоксичан, беле честице без укуса и мириса са тачком топљења од око 130°Ц и релативном густином од 0,941 до 0,960.Има добру отпорност на топлоту и хладноћу, добру хемијску стабилност, високу крутост и жилавост и добру механичку чврстоћу.Диелектрична својства и отпорност на пуцање под стресом околине су такође добри.

Паковање и складиштење

Држите даље од ватре и топлотне изолације током складиштења.Складиште треба одржавати сувим и уредним.Строго је забрањено мешати било какве нечистоће, сунчеву светлост и кишу.Превоз треба да се складишти у чистим, сувим, покривеним вагонима или кабинама, и не сме да буде оштрих предмета као што су гвоздени ексери.Мешовити транспорт са запаљивим ароматичним угљоводоницима, халогенизованим угљоводоницима и другим органским растварачима је строго забрањен.

рециклирати и поново употребити

ХДПЕ је најбрже растући део тржишта рециклаже пластике.Ово је углавном због његове лаке поновне обраде, минималних карактеристика деградације и великог броја примена у сврхе паковања.Главна рециклажа је поновна обрада 25% рециклираних материјала, као што су материјали који се могу рециклирати након употребе (ПЦР), са чистим ХДПЕ-ом да би се направиле боце које нису у контакту са храном.

ПЕ цеви за водоснабдевање су замена традиционалних челичних цеви и ПВЦ цеви за воду за пиће.