การจำแนกประเภทและคุณสมบัติของโพลีเอทิลีน

การจำแนกประเภทและคุณสมบัติของโพลีเอทิลีน

1. โพลีเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงเป็นพิเศษ

โพลีเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงเป็นพิเศษ (UHMWPE) เป็นโพลีเอทธิลีนความหนาแน่นสูงที่มีมวลโมเลกุลสัมพัทธ์ 500,000 ถึง 5 ล้าน ข้อได้เปรียบที่โดดเด่นของมันคือความต้านทานต่อแรงกระแทกที่ยอดเยี่ยมความต้านทานต่อการเสียดสีความต้านทานต่อความเครียดและความต้านทานต่อความเย็น นอกจากนี้ยังมีการดูดซับน้ำที่ต่ำมากความเสถียรทางเคมีที่ดีความต้านทานความร้อนสูงและการทำงานที่เงียบการหล่อลื่นปลอดน้ำมันและคุณสมบัติอื่น ๆ ตัวอย่างเช่นการผลิตมวลโมเลกุลสัมพัทธ์ของจีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง 700,000-1,200,000 สูงเป็นพิเศษโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสัมพัทธ์ 0.955- 0.968 จุดหลอมเหลวของผลึกที่ 192-212'C เพียงสนับสนุนความแข็งแรงของแรงกระแทกของลำแสง ตัวอย่างที่มีรอยบากก็ไม่ได้แตก ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานคือ 0.14-0.15 และการสึกหรอคือ 4.4-5.2 มม. เมื่อใช้แรงเสียดทานแห้งกับชิ้นส่วนที่ถูกตัด (เหล็กกล้า 45 เกจความแข็งของพื้นผิว HRC50-55) และเหนือกว่าพลาสติกวิศวกรรมอื่น ๆ อีกมากมาย ผลกระทบและความต้านทานต่อการเสียดสี

โพลีเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลที่สูงเป็นพิเศษส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตฟิล์มพิเศษภาชนะบรรจุขนาดใหญ่ท่อร้อยสายไฟแผ่นและความต้องการที่หลากหลายสำหรับความต้านทานต่อแรงกระแทกชิ้นส่วนเครื่องจักรกลที่ทนแรงเสียดทานเช่นตลับลูกปืนเกียร์แบริ่งไกด์ Gaskets อุตสาหกรรมสิ่งทอในการคัดเลือกนักแสดง Bobbin ยกกล่องปริซึมและท้องของเข็มขัดอุตสาหกรรมการผลิตกระดาษในมีดโกนและคณะกรรมการการขึ้นรูป มันเหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์อุณหภูมิต่ำเป็นพลาสติกวิศวกรรมที่มีแนวโน้มมาก

Uhmwpe สามารถผลิตได้โดยวิธี Ziegler ทั่วไป เนื่องจากความหนืดหลอมเหลวสูงของ UHMWPE การเคลื่อนที่ต่ำมากจึงสามารถใช้สำหรับวิธีการเผาแบบกดเย็นหรือวิธีการกดร้อนของการขึ้นรูปได้สามารถเปลี่ยนเป็นการประมวลผลการอัดขึ้นรูปได้ เมื่อการผลิตผลิตภัณฑ์โครงสร้างที่ซับซ้อนสามารถขึ้นรูปเป็นชิ้นส่วนที่เรียบง่ายแล้วประมวลผลด้วยวิธีการประมวลผลเชิงกลทั่วไป นอกจากนี้ยังสามารถใช้ยางไนไตรล์ยางคลอโรพรีนหรืออีพ็อกซี่เรซินสำหรับยึดติด

2. โพลีเอทิลีนทนความร้อน

ความต้านทานความร้อนของโพลีเอทิลีนที่มีวัตถุประสงค์ทั่วไปต่ำถึง 100 ° C และการประยุกต์ใช้ในพลาสติกวิศวกรรมค่อนข้าง จำกัด โรมาเนียที่มีโซเดียมเพนทิลเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาผลิตโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง 200 ℃ประสิทธิภาพของมันอยู่ใกล้กับ PTFE สามารถใช้เป็นพลาสติกวิศวกรรมที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรกล

3. โพลีเอทิลีนเชื่อมโยงข้าม

เทคโนโลยีการเชื่อมขวางโพลีเอทิลีน (PE) เป็นหนึ่งในวิธีสำคัญในการปรับปรุงคุณสมบัติของวัสดุ หลังจากการเชื่อมขวาง PE ที่ได้รับการดัดแปลงสามารถทำให้ประสิทธิภาพได้รับการปรับปรุงอย่างมากไม่เพียง แต่ปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของ PE อย่างมีนัยสำคัญความต้านทานต่อความเครียดความเครียดความเครียดความต้านทานทางเคมีความต้านทานการกัดกร่อนความต้านทานการคืบและคุณสมบัติทางไฟฟ้าและประสิทธิภาพอื่น ๆ ที่ครอบคลุม ระดับความต้านทานอุณหภูมิสามารถทำให้อุณหภูมิทนความร้อน PE จาก 70 ℃เป็นมากกว่า 100 ℃ซึ่งขยายพื้นที่การใช้งานของ PE อย่างมาก

โพลีเอทิลีนเชื่อมโยงข้ามมีข้อดีดังต่อไปนี้:

1. ประสิทธิภาพที่ทนต่อความร้อน: XLPE ที่มีโครงสร้างสามมิติแบบ reticulated มีประสิทธิภาพที่ทนความร้อนได้ดีมาก มันจะไม่สลายตัวและคาร์บอนต่ำกว่า 200 ℃อุณหภูมิการทำงานระยะยาวสามารถสูงถึง 90 ℃และชีวิตความร้อนสามารถถึง 40 ปี

2. ประสิทธิภาพของการแทรกแซง: XLPE รักษาคุณสมบัติฉนวนที่ดีดั้งเดิมของ PE และความต้านทานของฉนวนเพิ่มขึ้นอีก มุมการสูญเสียอิเล็กทริกของมันมีค่าน้อยมากและไม่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิมากนัก

3. คุณสมบัติทางกล: เนื่องจากการจัดตั้งพันธะเคมีใหม่ระหว่างโมเลกุลขนาดใหญ่ความแข็งของ XLPE ความแข็งความต้านทานต่อการขัดถูและการดื้อยาที่ดีขึ้นได้รับการปรับปรุง

4. ความต้านทานทางเคมี: XLPE มีกรดที่แข็งแกร่งและความต้านทานอัลคาไลและความต้านทานต่อน้ำมันผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ส่วนใหญ่เป็นน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่าเพื่อตอบสนองความต้องการความปลอดภัยจากอัคคีภัยที่ทันสมัย

มีวิธีการเชื่อมโยงข้ามมีสองชนิด: วิธีการทางเคมีและวิธีการรังสี

วิธีการทางเคมี (ด้วยอินทรีย์เปอร์ออกไซด์เป็นสารเชื่อมโยงข้าม) ความแข็งแรงของแรงกระแทกโพลีเอทิลีนเชื่อมขวางมากกว่าการเชื่อมโยงที่ไม่ได้เชื่อมโยง 50 ครั้งการประมวลผลการประมวลผลที่ดีเหมาะสำหรับการหมุนเวียนการประมวลผลของภาชนะบรรจุขนาดใหญ่เช่นถังเบนซินชิ้นส่วนยานยนต์ ถังหรือท่อระบายน้ำและอื่น ๆ

วิธีการเชื่อมโยงข้ามรังสี: โพลีเอทิลีนในรังสีพลังงานสูง (เช่นรังสีγ, รังสีα, รังสีอิเล็กตรอน ฯลฯ ) หรือสารเชื่อมโยงข้ามภายใต้การกระทำของโมเลกุลขนาดใหญ่เพื่อสร้างการเชื่อมโยงข้าม คุณสมบัติต้านทานและคุณสมบัติอื่น ๆ การใช้โพลีเอทิลีนเชื่อมโยงข้ามเป็นสายฉนวนอุณหภูมิการทำงานระยะยาวสามารถเพิ่มขึ้นเป็น 90 ℃สามารถทนต่ออุณหภูมิลัดวงจรทันทีสูงถึง 170-250 ℃ วิธีการแผ่รังสีของการเชื่อมขวางผลิตภัณฑ์ฉนวนกันความร้อนเป็นสิ่งที่ดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งสามารถใช้สำหรับการผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้า 125'C อุณหภูมิสูงและมอเตอร์ไฟฟ้าของฉนวนกันความร้อนลวดคอร์ 4.

4. โพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูงของใยแก้ว

บริษัท สหรัฐอเมริกา Dupont (Dupont) ประสบความสำเร็จในการพัฒนาการยึดเกาะที่ดีด้วยเส้นใยแก้วของโพลีเอทิลีนที่มีความหนาแน่นสูง (แบรนด์ Alathon G 0530) การรวมกันของเส้นใยโพลีเอทิลีนและแก้วนี้ความแข็งแรงสูงความต้านทานความร้อนที่ดีเป็นพลาสติกวิศวกรรมชนิดหนึ่ง สามารถประมวลผลได้โดยการบีบอัดการฉีดขึ้นรูปการอัดขึ้นรูปการปั้นการเป่า ฯลฯ มันถูกใช้ในการผลิตเสาหลักและเสาหลักเพื่อการเกษตรและการประมงท่อขนาดใหญ่ชิ้นส่วนยานยนต์ชิ้นส่วนเครื่องจักรกล (คอมพิวเตอร์เครื่องฉายภาพ) และครัวเรือน ชิ้นส่วนไฟฟ้า ฯลฯ 5.

5. ขี้ผึ้งโพลีเอทิลีน

โพลีเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลต่ำที่มีมวลโมเลกุลสัมพัทธ์ 1,000 ~ 10000 เรียกว่าขี้ผึ้งโพลีเอทิลีน ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา บริษัท Mitsui Petrochemical ของญี่ปุ่นได้ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาประเภท Ziegler เพื่อผลิตขี้ผึ้งโพลีเอทิลีนที่มีความหนาแน่นสูงปานกลางและต่ำ มันโดดเด่นด้วยความเสถียรทางเคมีและความร้อนที่ดีจุดอ่อนตัวสูงถึง 114 ~ 132'C ความหนืดต่ำความเข้ากันได้ดีกับแว็กซ์และเรซินอื่น ๆ คุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมสีขาวไม่มีกลิ่นและไม่มีอันตราย พันธุ์เกรดที่มีความหนาแน่นสูงใช้เป็นสารกระจายตัวสีย้อมยางและพลาสติกผสมสารเคลือบผิวการพิมพ์และสารเติมแต่งกระดาษ พันธุ์เกรดความหนาแน่นต่ำส่วนใหญ่จะใช้เป็นสารเติมแต่งเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลของพลาสติก

6. โพลีเอทิลีนคลอรีน

คลอรีนโพลีเอทิลีน (CPE) เป็นวัสดุพอลิเมอร์อิ่มตัวการปรากฏตัวของผงสีขาวที่ไม่เป็นพิษและไม่มีรสชาติที่มีความต้านทานต่อสภาพอากาศที่ยอดเยี่ยมความต้านทานโอโซนความต้านทานทางเคมีและความต้านทานต่อริ้วรอยความต้านทานน้ำมันที่ดี ความเหนียวที่ดี (ยังคงยืดหยุ่นที่ -30 ℃) ความเข้ากันได้ดีกับวัสดุพอลิเมอร์อื่น ๆ อุณหภูมิการสลายตัวสูงการสลายตัวของ HCl, HCl สามารถกระตุ้นปฏิกิริยา dechlorination ของ CPE

คลอรีนโพลีเอทิลีนเป็นคลอไรด์แบบสุ่มที่ได้จากการแทนที่อะตอมไฮโดรเจนบางชนิดในโพลีเอทิลีนด้วยคลอรีนและโครงสร้างของมันเทียบเท่ากับเทอร์โพลีเมอร์ของเอทิลีนไวนิลคลอไรด์และไดคลอโรเอทิลีน การแนะนำของคลอรีนอะตอมลงในโมเลกุลโพลีเอทิลีนช่วยลดผลึกลดอุณหภูมิที่อ่อนตัวลงและเพิ่มความยืดหยุ่น

ขึ้นอยู่กับน้ำหนักโมเลกุลและการกระจายของโพลีเอทิลีนดิบระดับของการแตกแขนงโครงสร้างระดับของการคลอรีนและระดับของผลึกตกค้างที่เหลืออยู่โพลีเอทิลีนคลอรีนสามารถหาได้จากยางเป็นพลาสติกแข็ง โพลีเอทิลีนที่ไม่ใช่ผลึกหรือผลึกเล็กน้อยเป็นยาง หากผลึกเพิ่มขึ้นมันจะกลายเป็นเรซินอสัณฐานที่มีความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้นและอุณหภูมิการใช้งานที่สูงขึ้นและจุดอ่อนตัวลง นอกเหนือจากวิธีตัวทำละลาย (chlorobenzene, carbon tetrachloride ฯลฯ เป็นตัวทำละลาย) สำหรับสารประกอบคลอรีนสูงที่ใช้เป็นสารเคลือบและกาววิธีการระงับเฟสน้ำส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรม ตามอุณหภูมิของปฏิกิริยามันจะถูกแบ่งออกเป็นบล็อกคลอรีน (อุณหภูมิต่ำ) และคลอรีนแบบสุ่ม (อุณหภูมิสูงกว่าจุดหลอมเหลว) วัสดุยางที่ไม่ได้ผลึกถึงผลึกเล็กน้อยส่วนใหญ่ผลิตโดยคลอรีนแบบสุ่ม

คลอรีนโพลีเอทิลีนมีลักษณะดังต่อไปนี้: ความต้านทานที่ดีต่ออุณหภูมิต่ำการไหลที่ดีความสามารถในการประมวลผลที่ดีเมื่อใช้เพียงอย่างเดียวหรือใช้ร่วมกับเรซินและยางอื่น ๆ อันดับสองรองจากยางคลอรีนในแง่ของความต้านทานทางเคมี ปริมาณคลอรีนมากกว่า 25%) ความต้านทานต่อสภาพอากาศที่ดีความต้านทานโอโซนที่ดีและความต้านทานต่อแรงกระแทกที่ดี

โพลีเอทิลีนคลอรีนที่ไม่ได้ผลึกสามารถถูกวัลคานีเป็นผลิตภัณฑ์ยางเพียงอย่างเดียวโดยมีคุณสมบัติคล้ายกับโพลีเอทิลีนคลอโรซัลโฟนและยังสามารถใช้ร่วมกับยางอื่น ๆ ได้ คลอรีนโพลีเอทิลีนที่มีฟิลเลอร์พลาสติกและความคงตัว (เพื่อป้องกันการสลายตัวของไฮโดรเจนคลอไรด์โดยปฏิกิริยาความร้อนและการทำให้เป็นพิษ) สามารถใช้เป็นพลาสติกได้ เมื่อผสมกับ PVC พลาสติก PVC ที่ได้รับการดัดแปลงสามารถผลิตได้เพื่อปรับปรุงความต้านทานต่อแรงกระแทกความต้านทานอุณหภูมิต่ำและประสิทธิภาพการประมวลผล นอกจากนี้ยังใช้เป็นพลาสติไซเซอร์ถาวรการเคลือบและกาว โพลีเอทิลีนคลอรีนมีราคาถูกกว่ายางคลอโรปรีนและคลอโรซัลโฟนโพลีเอทิลีน

7. คลอโรซัลโฟนโพลีเอทิลีน

โพลีเอทิลีน (CSM) Chlorosulfonated (CSM) เป็นครั้งแรกในอุตสาหกรรมโดย บริษัท ดูปองท์ในปี 2495 โพลีเอทิลีนคลอโรซัลโฟนเกิดจากโพลีเอทิลีนที่มีความหนาแน่นต่ำหรือโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูงโดยคลอรีนและคลอโรซัลฟอน มันเป็นอีลาสโตเมอร์สีขาวหรือสีเหลืองละลายได้ในไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกและไฮโดรคาร์บอนคลอรีนไม่ละลายในไขมันและแอลกอฮอล์และไม่ละลายในคีโตนและอีเทอร์

CSM เป็นอีลาสโตเมอร์อิ่มตัวที่มีโพลีเอทิลีนเป็นห่วงโซ่หลักน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ย 30,000 ~ 120,000 คลอโรซัลโฟนโพลีเอทิลีนเป็นสีขาวหรือสีขาวขุยหรือของแข็งเม็ดความหนาแน่นสัมพัทธ์ 1.07 ~ 1.28, ความหนืดของ Menni 30 ~ 90, อุณหภูมิที่ไม่แน่นอน -56 ° C ~ 40 ° C โครงสร้างทางเคมีของ CSM นั้นอิ่มตัวอย่างสมบูรณ์ด้วยความต้านทานโอโซนที่ยอดเยี่ยมสภาพอากาศความต้านทานความร้อนความต้านทานเปลวไฟความต้านทานน้ำความต้านทานยาเคมีและความต้านทานต่อน้ำ CSM มีความต้านทานต่อโอโซนที่ยอดเยี่ยมความต้านทานต่อสภาพอากาศความต้านทานความร้อนความทนทานต่อเปลวไฟความต้านทานน้ำความต้านทานทางเคมีความต้านทานน้ำมันความต้านทานต่อการขัด สามารถละลายได้ในคีโตนเอสเตอร์อีเธอร์และไม่ละลายในไฮโดรคาร์บอนอะลิฟาติกและแอลกอฮอล์

เมื่อโพลีเอทิลีนและคลอรีนที่มีซัลเฟอร์ไดออกไซด์ส่วนหนึ่งของอะตอมไฮโดรเจนในโมเลกุลจะถูกแทนที่ด้วยคลอรีนและกลุ่มซัลโฟนิลคลอไรด์ (-SOICL) จำนวนเล็กน้อยผลิตภัณฑ์นี้เรียกว่าคลอโรซัลโฟนโพลีเอทิลีน มันเป็นยางเพราะไม่มีพันธะคู่ดังนั้นจึงทนต่อโอโซนทนต่ออายุทนต่อสารเคมีและมีความต้านทานต่อน้ำมันและความต้านทานความร้อนที่ดี (สามารถใช้เป็นเวลานานต่ำกว่า 120 ℃) ความแข็งแรงโมดูลัสและความแข็งสูงความต้านทานต่อการเสียดสีที่ดีและแม้แต่ไม่ใช้พลาสติกใน 50 ℃ของอุณหภูมิต่ำไม่เปราะและความต้านทานต่อการปล่อยโคโรนา

CSM เนื่องจากโครงสร้างโมเลกุลมีกลุ่มที่ใช้งานคลอโรซัลโฟนิลดังนั้นจึงแสดงให้เห็นถึงกิจกรรมที่สูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งความต้านทานต่อการกัดกร่อนของสื่อเคมีความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันของโอโซนและความต้านทานต่อการกัดเซาะของน้ำมัน ความต้านทานต่ออุณหภูมิต่ำความต้านทานต่อการเสียดสีและฉนวนไฟฟ้าและคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยม CSM ก่อนหน้านี้ส่วนใหญ่ได้รับการพัฒนาเพื่อวัตถุประสงค์ทางวิศวกรรมการทหาร แต่การเสียรูปถาวรขนาดใหญ่ก็ จำกัด การใช้งาน

8. โคพอลิเมอร์ของเอทิลีนกับโมโนเมอร์อื่น ๆ

เอทิลีนสามารถเป็นโคพอลิเมอร์กับโมโนเมอร์อื่น ๆ เพื่อให้ได้เอทิลีนโพลีเมอร์ที่มีคุณสมบัติที่ครอบคลุม โคพอลิเมอร์เอทิลีนที่สำคัญคือ; โคพอลิเมอร์เอทิลีน-โพรโพลีน, โคพอลิเมอร์เอทิลีน-ทูลีน-เอทิลีนโคพอลิเมอร์เอทิลีน-เอทิลีนโคพอลิเมอร์เอทิลีน-เพอร์คลอโรเอทิลีนโคพอลิเมอร์เอทิลีน-รีฟินิลีนคลอไรด์โคพอลิเมอร์และอื่น ๆ โคพอลิเมอร์เอทิลีน-เอทิลีน, โคพอลิเมอร์เอทิลีน-เพอร์คลอโรเอทิลีน, เอทิลีน-รีเอทิลีนคลอไรด์โคพอลิเมอร์ ฯลฯ โดยทั่วไปเตรียมโดยตัวเร่งปฏิกิริยา metallocene polymerization เข็มขัดและท่อ, การผุกร่อน, กาวบรรจุภัณฑ์, รองเท้า, เยื่อหุ้มหลังคา, พื้น, อุปกรณ์และอื่น ๆ ส่วนนี้เกี่ยวกับโคพอลิเมอร์เอทิลีนจะทุ่มเทให้กับการจัดระเบียบเนื้อหาที่เกี่ยวข้องเพื่อแบ่งปันในอนาคต