פוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה: פוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד, UHRPE PE-1000 בצפיפות גבוהה ומשקל מולקולרי גבוה במיוחד

2024 מְחַבֵּר: Beatrice Philips | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-16 05:39

פוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה (PE-500) נקרא פולימר פלסטי. יש לו מספר תכונות פיסיקליות וכימיות ייחודיות, מה שהופך אותו למתאים לשימוש בתנאים קיצוניים. במאמר זה, נשקול כל מה שקשור לפוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה.

מה זה?

חומר זה שייך לאחד מסוגי האתילן המפולמר מפלסטיק. התכונה שלו היא קשרים מולקולריים לינאריים מוארכים המכוונים לאותו כיוון. מעגלים כאלה מובחנים בתפיסה והעברת עומסים טובים יותר.

במראהו, פוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה דומה לפלסטיק . הוא מוצק, חסר ריח, ואין בו חומרים רעילים. החומר מיוצר על ידי סינתזה של זרזי אתילן ומתלוצן במפעלים בלחץ נמוך. בשלב הייצור מתווסף צבע לחומרי הגלם כדי לתת לצבע האתילן המפולמר.

היצרנים מייצרים גם פולימר בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד (משקל מולקולרי גבוה במיוחד) עם משקל מולקולרי של יותר מ -10,000,000 יחידות. (PE-1000) . מבחינת מאפייני החוזק, הוא עולה על פי כמה וכמה דרגות של פחמן ופלדות אל חלד.

יתרונות וחסרונות

לחומר מספר יתרונות משמעותיים. היתרונות העיקריים הם כדלקמן:

• עמידות מצוינת בפני שחיקה ושחיקה מכנית; לפולימר בצפיפות גבוהה יש עמידות בפני השפעה גבוהה;
• עמידות בפני סדקים, שבבים וסוגים אחרים של דפורמציה;
• עמידות בתנודות הטמפרטורה, שבגללן מותר לחומר לפעול הן במדדי טמפרטורה גבוהים מדי והן במינימום;
• עמידות ללחות וחומרים אגרסיביים (למעט חמצון); תכונה זו מושגת בשל היעדרם של חומצים, אסטרים או קבוצות הידרוקסיל בחומרים, הרגישים לחומרים אגרסיביים כימיים;
• עמידות לקרינת השמש;
• תכונות היגייניות גבוהות - החומר אינו רגיש להתקפות של מיקרואורגניזמים פתוגניים; פטריות ועובש אינן נוצרות עליה;
• יכולת בידוד חשמלי טוב ודיאלקטרי;
• לפוליאתילן PE-500 יש ריתוך מעולה;
• עמידות לקרינה.

החסרונות של החומר כוללים את נקודת ההיתוך הנמוכה שלו (לא יותר מ + 150 ° C), ולכן מומלץ להפעיל את הפולימר בטמפרטורה שלא תעלה על +100 מעלות.

פוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה הוא חדש יחסית .הוא מיוצר על ידי 2 ארגונים מקומיים (Tomskneftekhim ו- Kazanorgsintez). טכנולוגיית הייצור מורכבת ויקרה, מה שמשפיע על עלות המוצר המוגמר.

תכונות חומר ומאפיינים

לפוליאתילן בעל חוזק גבוה יש שרשראות מולקולריות ארוכות שכמעט מקבילות זו לזו. תכונה מבנית זו מספקת אינדיקטורים בעלי חוזק גבוה. עם זאת, נוצרים קשרים חלשים בין מולקולות מסוימות, ולכן לא ניתן לקרוא לחומר עמיד בחום. טמפרטורות העבודה שלה הן עד 100 מעלות צלזיוס. עם עלייה במדדי הטמפרטורה ל -140 מעלות, הפולימר נמס והופך למסה צמיגה.

לפולימר PE-1000 יש את המאפיינים הטכניים הבאים:

• ספיגת מים - 0.01-0.05%;
• כוח המשיכה הספציפי - 0, 93-0, 94 גרם / ס"מ;
• מודול כיפוף - לא יותר מ- 1 GPa;
• מקדם חיכוך - בערך 0, 1;
• מקדם חוזק ההשפעה - 160-170 קג"ש / מ"ר;
• התארכות כיפוף - 8-10%;
• עמידות בפני השטח - 1014 אוהם.

החומר מסווג כדלקות בדרך כלל. במהלך הפעולה הוא אינו פולט חומרים מזיקים לסביבה.

שיטות עיבוד

פוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה מיוצר על פי תקנים המתאימים ל- GOST 16338-85. הייצור משתמש בשיטה של סינתזת אתילן בהשפעת זרזים מטאלוקן. כרגע, ישנן מספר שיטות ידועות לעיבוד פולימר.

סינטר ולחיצה לוהטת

הודות לשיטות אלה מתקבלים פוליאתילן מונוליטי בפורמט גדול, צלחות וגלילים. בתהליך עיבוד נוסף מתקבלים מהם רצועות מהוקצעות ומנגנונים שונים לציוד. טכנולוגיית הייצור מרמזת על כבישה קרה של אבקת הפולימר לחומרים וסיננתם לאחר מכן בטמפרטורה של +200 מעלות .כתוצאה מטיפול בחום מתקבלים מוצרים מוגמרים למחצה - מונוליות, צלחות ובלוקים.

שחול בוכנה

תהליך הייצור כולל התכה של חומרי המזון בטמפרטורות גבוהות למסה גומי הומוגנית. מתוכו סוחטים החוצה שימוש ביחידות מיוחדות עם חרירים, מוטות, צינורות או קלטות באורכים שונים.

ספינינג ג'ל

טכנולוגיית הייצור כוללת מספר שלבים: המסת חומר המזון בשמן פרפין ואילוץ המסה המתקבלת דרך חורים דקים למים. כתוצאה מכך מתקבלים חוטים שנשרפים לאחר מכן בציוד תנור עם ציור סימולטני של סיבים והסרת חומרים ממסים. כאשר מעבדים אותו בספינינג ג'ל מתקבל סיב חזק במיוחד.

שיטת העיבוד האחרונה פופולרית יותר.

יישומים

בשל תכונותיו הייחודיות, פוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה משמש בתחומים שונים. הוא משמש לעתים קרובות כאנלוגי, ומחליף מתכות לא ברזליות שונות, פלדות מסגסוגת גבוהה וחומרים אחרים.

בתרופה

פולימר חזק במיוחד שימש לייצור שתלים מאז 1962. כיום הוא משמש לייצור תותבות למפרקי הירך בניתוח ושתלים דנטליים ברפואת שיניים. החומר משמש ליצירת מוצרים אורטופדיים שונים.

בתעשייה הכימית, המזון והתעשייה הקלה

החומר משמש לייצור ציוד ורכיבים לייצור מזון, מכולות לאחסון ושינוע חומרים אגרסיביים כימיים, בקבוקים לקוסמטיקה, חביות, טנקים.

בתעשייה הצבאית

סיבי פולימר חזקים משמשים לייצור ציוד מגן אישי לאנשי אבטחה. במיוחד עשויים מהם אפודים וקסדות חסינות כדורים. השריון המתקבל הוא קל משקל, אך יחד עם זאת הוא מגן באופן אמין מפני פצעי קליעים . וגם בעזרת פולימר זה, ציוד מיוחד משוריין.

בהנדסת מכונות

פוליאתילן בעל חוזק גבוה משמש לייצור חלקי חילוף הפועלים בסביבות הידראוליות או שמן. הוא משמש לייצור מיסבים, תותבים, תותבים, הילוכים - חלקים הכפופים לרמה גבוהה של שחיקה מכנית. חלקי חילוף להתקנות פנאומטיות עם לחץ עבודה מוגבר עשויים פולימר PE-1000 כבד.

מוצרי ספורט וציוד

החומר משמש לייצור חליפות גידור, מדי טיפוס הרים, מגלשיים, סנובורדים.

מוצרי צריכה רבים עשויים מפולימר בעל חוזק גבוה . אלה כוללים מוצרים לגידול פרחים וריהוט אמבטיה, פריטי בית וכלי גינה. הוא משמש לייצור רהיטים, צעצועי ילדים, שירותים ניידים וציוד לסידור גני שעשועים לילדים.