Højmolekylær Polyethylen: Polyethylen Med Ultrahøj Molekylvægt, UHRPE PE-1000 Med Høj Densitet Og Ultrahøj Molekylvægt

2024 Forfatter: Beatrice Philips | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 05:31

Højmolekylær polyethylen (PE-500) kaldes en plastpolymer. Det har en række unikke fysiske og kemiske egenskaber, hvilket gør det velegnet til brug under ekstreme forhold. I denne artikel vil vi overveje alt om højmolekylær polyethylen.

Hvad er det?

Dette materiale tilhører en af de typer plastpolymeriseret ethylen. Dens træk er aflange lineære molekylære bindinger orienteret i samme retning. Sådanne kredsløb kendetegnes ved bedre opfattelse og overførsel af belastninger.

I udseende ligner polyethylen med høj molekylvægt plast . Det er fast, lugtfrit og indeholder ingen giftige stoffer. Materialet fremstilles ved syntese af ethylen- og metallocenkatalysatorer i lavtryksanlæg. På produktionsstadiet tilføjes en farve til råvarerne for at give den polymeriserede ethylen farve.

Producenter producerer også en ultrahøj molekylvægt (ultrahøj molekylvægt) polymer med en molekylvægt på mere end 10.000.000 enheder. (PE-1000) . Med hensyn til styrkeegenskaber er den flere gange bedre end nogle kvaliteter af kulstof og rustfrit stål.

Fordele og ulemper

Materialet har en række betydelige fordele. De vigtigste fordele er som følger:

• fremragende slidstyrke og mekanisk slid; høj densitet polymer har høj slagfasthed;
• modstandsdygtighed over for revner, chips og andre former for deformation;
• modstand mod temperatursvingninger, på grund af hvilke materialet får lov til at fungere både ved alt for høje og ved minimumstemperaturindikatorer;
• modstandsdygtighed over for fugt og aggressive stoffer (undtagen oxidanter); denne egenskab opnås på grund af fraværet af amider, estere eller hydroxylgrupper i materialet, som er modtagelige for kemisk aggressive stoffer;
• modstand mod solstråling;
• høje hygiejniske egenskaber - materialet er ikke modtageligt for angreb fra patogene mikroorganismer; svamp og skimmelsvamp dannes ikke på den;
• god elektrisk isolerende og dielektrisk evne;
• PE-500 polyethylen har fremragende svejseevne;
• strålingsresistens.

Ulemperne ved materialet inkluderer dets lave smeltepunkt (ikke mere end + 150 ° C), hvorfor det anbefales at betjene polymeren ved en temperatur, der ikke overstiger +100 grader.

Højmolekylær polyethylen er relativt ny . Det er produceret af 2 indenlandske virksomheder (Tomskneftekhim og Kazanorgsintez). Produktionsteknologi er kompleks og dyr, hvilket påvirker omkostningerne ved det færdige produkt.

Materialegenskaber og egenskaber

Højstyrke polyethylen har lange molekylære kæder, der er næsten parallelle med hinanden. Denne strukturelle egenskab giver indikatorer for høj styrke. Imidlertid opstår svage bindinger mellem nogle molekyler, hvorfor materialet ikke kan kaldes varmebestandigt. Dens arbejdstemperaturer er op til + 100 ° С. Med en stigning i temperaturindikatorer til +140 grader smelter polymeren og bliver til en viskøs masse.

Polymer PE-1000 har følgende tekniske egenskaber:

• vandabsorption - 0,01-0,05%;
• vægtfylde - 0, 93-0, 94 g / cm³;
• bøjningsmodul - højst 1 GPa;
• friktionskoefficient - ca. 0, 1;
• slagfasthedskoefficient - 160-170 kJ / m²;
• bøjningsforlængelse - 8-10%;
• overflademodstand - 1014 ohm.

Materialet er klassificeret som normalt brandfarligt. Under drift udsender det ikke skadelige stoffer i miljøet.

Behandlingsmetoder

Højmolekylær polyethylen fremstilles i henhold til standarder svarende til GOST 16338-85. Produktionen anvender metoden til ethylensyntese under påvirkning af metallocenkatalysatorer. I øjeblikket er der flere kendte metoder til polymerbehandling.

Sintring og varmpressning

Takket være disse metoder opnås storformat monolitisk polyethylen, plader og cylindre. I processen med yderligere bearbejdning fås høvlede strimler og forskellige mekanismer til udstyr fra dem. Produktionsteknologien indebærer koldpressning af polymerpulveret til emner og deres efterfølgende sintring ved en temperatur på +200 grader . Som følge af varmebehandling opnås halvfabrikata - monolit, plader og blokke.

Stempelekstrudering

Produktionsprocessen består i at smelte råmaterialet ved høje temperaturer til en homogen gummiagtig masse. Fra det presses der ved hjælp af specielle enheder med dyser, stænger, rør eller bånd i forskellige længder ud.

Gelspinning

Produktionsteknologien omfatter flere faser: opløsning af råmaterialet i paraffinolie og tvang den resulterende masse gennem tynde huller i vand. Som et resultat opnås garn, som efterfølgende brændes i ovnudstyr med samtidig trækning af fibre og fjernelse af opløsningsmidler. Ved forarbejdning ved gelspinning opnås en superstærk fiber.

Sidstnævnte behandlingsmetode er mere populær.

Ansøgninger

På grund af dets unikke egenskaber bruges polyethylen med høj molekylvægt på forskellige områder. Det bruges ofte som analog og erstatter forskellige ikke-jernholdige metaller, højlegeret stål og andre materialer.

I medicin

Ultrastærk polymer er blevet brugt til fremstilling af implantater siden 1962. I dag bruges den til at lave proteser til hofteled i kirurgi og tandimplantater i tandplejen. Materialet bruges til at skabe forskellige ortopædiske produkter.

I den kemiske, fødevare- og lette industri

Materialet bruges til fremstilling af udstyr og komponenter til fødevareproduktion, beholdere til opbevaring og transport af kemisk aggressive stoffer, flasker til kosmetik, tønder, tanke.

I militærindustrien

Stærke polymerfibre bruges til fremstilling af personligt beskyttelsesudstyr til sikkerhedspersonale. Især er skudsikre veste og hjelme lavet af dem. Den resulterende rustning er let, men samtidig beskytter den pålideligt mod skudsår . Og også ved hjælp af denne polymer er specielt udstyr pansret.

Inden for maskinteknik

Højstyrke polyethylen bruges til fremstilling af reservedele, der fungerer i hydrauliske eller oliemiljøer. Det bruges til at producere lejer, bøsninger, bøsninger, tandhjul - dele, der udsættes for en høj grad af mekanisk slid. Reservedele til pneumatiske installationer med øget arbejdstryk er fremstillet af kraftig polymer PE-1000.

Sportsartikler og -udstyr

Materialet bruges til fremstilling af hegnsdragter, bjergbestigninguniformer, ski, snowboards.

Mange forbrugsvarer er fremstillet af højstyrkepolymer . Disse omfatter produkter til blomsterbrug og badeværelsesmøbler, husholdningsartikler og haveredskaber. Det bruges til produktion af møbler, børns legetøj, mobile toiletter og udstyr til at arrangere legepladser til børn.