Allt om högmolekylär polyeten
Högmolekylär polyeten (PE-500) är en plastpolymer. Det har ett antal unika fysikaliska och kemiska egenskaper, på grund av vilka det kan användas under extrema förhållanden. I den här artikeln kommer vi att överväga allt om polyeten med hög molekylvikt.
Vad det är?
Detta material tillhör en av typerna av plastpolymeriserad eten. Dess egenskap är långsträckta linjära molekylära bindningar orienterade i samma riktning. Sådana kretsar kännetecknas av bättre uppfattning och överföring av laster.
Till utseendet liknar polyeten med hög molekylvikt plast. Den är fast, luktfri och innehåller inga giftiga ämnen. Materialet framställs genom syntes av eten- och metallocenkatalysatorer i lågtrycksanläggningar. I produktionsledet tillsätts en färg till råvarorna för att ge den polymeriserade etenfärgen.
Tillverkare producerar också en polymer med ultrahög molekylvikt (ultra-hög molekylvikt) med en molekylvikt på mer än 10 000 000 enheter. (PE-1000). När det gäller hållfasthetsegenskaper är den flera gånger överlägsen vissa typer av kol och rostfritt stål.
Fördelar och nackdelar
Materialet har ett antal betydande fördelar. De viktigaste fördelarna är följande:
- utmärkt motståndskraft mot slitage och mekanisk nötning; högdensitetspolymer har hög slaghållfasthet;
- motstånd mot sprickor, spån och andra typer av deformation;
- motstånd mot temperaturfluktuationer, på grund av vilket materialet tillåts fungera både vid alltför höga och vid lägsta temperaturindikatorer;
- motståndskraft mot fukt och aggressiva ämnen (förutom oxidanter); denna egenskap uppnås på grund av frånvaron av amider, estrar eller hydroxylgrupper i materialet, som är mottagliga för kemiskt aggressiva ämnen;
- motstånd mot solstrålning;
- höga hygieniska egenskaper - materialet är inte mottagligt för attacker av patogena mikroorganismer; svamp och mögel bildas inte på den;
- god elektrisk isolering och dielektrisk förmåga;
- PE-500 polyeten har utmärkt svetsbarhet;
- strålningsmotstånd.
Nackdelarna med materialet inkluderar dess låga smältpunkt (högst + 150 ° C), varför det rekommenderas att driva polymeren vid en temperatur som inte överstiger +100 grader.
Polyeten med hög molekylvikt är relativt nytt. Den produceras av 2 inhemska företag (Tomskneftekhim och Kazanorgsintez). Tillverkningstekniken är komplex och kostsam, vilket påverkar kostnaden för den färdiga produkten.
Materialegenskaper och egenskaper
Höghållfast polyeten har långa molekylkedjor som är nästan parallella med varandra. Denna strukturella funktion ger höghållfasthetsindikatorer. Det uppstår dock svaga bindningar mellan vissa molekyler, varför materialet inte kan kallas värmebeständigt. Dess arbetstemperaturer är upp till + 100 ° С. Med en ökning av temperaturindikatorerna till +140 grader smälter polymeren och förvandlas till en viskös massa.
Polymer PE-1000 har följande tekniska egenskaper:
- vattenabsorption - 0,01-0,05%;
- specifik vikt - 0,93-0,94 g / cm³;
- böjningsmodul - inte mer än 1 GPa;
- friktionskoefficienten är ca 0,1;
- slaghållfasthetskoefficient - 160-170 kJ / m²;
- böjning förlängning - 8-10%;
- ytmotstånd - 1014 ohm.
Materialet klassas som normalt brandfarligt. Under drift släpper den inte ut skadliga ämnen i miljön.
Bearbetningsmetoder
Polyeten med hög molekylvikt tillverkas enligt standarder som motsvarar GOST 16338-85. Produktionen använder metoden för etensyntes under inverkan av metallocenkatalysatorer. För närvarande finns det flera kända metoder för polymerbearbetning.
Sintring och varmpressning
Tack vare dessa metoder erhålls monolitisk polyeten i storformat, plattor och cylindrar. I processen med ytterligare bearbetning erhålls hyvlade remsor och olika mekanismer för utrustning från dem. Produktionstekniken innebär kallpressning av polymerpulvret till ämnen och deras efterföljande sintring vid en temperatur av +200 grader. Som ett resultat av värmebehandling erhålls halvfabrikat - monoliter, plattor och block.
Kolvextrudering
Produktionsprocessen består i att smälta råvaran vid höga temperaturer till en homogen gummiliknande massa. Från den, med hjälp av specialenheter med munstycken, pressas stavar, rör eller tejper av olika längder ut.
Gelspinning
Tillverkningstekniken innefattar flera steg: lösa upp råvaran i paraffinolja och tvinga den resulterande massan genom tunna hål i vatten. Som ett resultat erhålls garn, som ytterligare eldas i ugnsutrustning med samtidig dragning av fibrer och avlägsnande av lösningsmedelsämnen. Vid bearbetning genom gelspinning erhålls en superstark fiber.
Den senare bearbetningsmetoden är mer populär.
Ansökningar
På grund av dess unika egenskaper används polyeten med hög molekylvikt inom olika områden. Det används ofta som en analog och ersätter olika icke-järnmetaller, höglegerade stål och andra material.
I medicin
Den ultrastarka polymeren har använts för tillverkning av implantat sedan 1962. Idag används den för att tillverka proteser för höftleder inom kirurgi och tandimplantat inom tandvård. Materialet används för att skapa olika ortopediska produkter.
Inom kemi, livsmedel och lätt industri
Materialet används för tillverkning av utrustning och komponenter för livsmedelsproduktion, behållare för lagring och transport av kemiskt aggressiva ämnen, flaskor för kosmetika, fat, tankar.
I den militära industrin
Starka polymerfibrer används för att tillverka personlig skyddsutrustning för säkerhetspersonal. I synnerhet är skottsäkra västar och hjälmar gjorda av dem. Den resulterande rustningen är lätt, men samtidigt skyddar den på ett tillförlitligt sätt mot skottskador. Och även med hjälp av denna polymer är specialutrustning bepansrad.
I maskinteknik
Höghållfast polyeten används för tillverkning av delar som arbetar i hydrauliska eller oljemiljöer. Det används för att tillverka lager, bussningar, bussningar, växlar - delar som utsätts för en hög grad av mekanisk nötning. Reservdelar för pneumatiska installationer med ökat arbetstryck är gjorda av kraftig polymer PE-1000.
Sportartiklar och utrustning
Materialet används vid tillverkning av fäktdräkter, klätteruniformer, skidor, snowboards.
Många konsumentvaror tillverkas av höghållfast polymer. Dessa inkluderar blomsterodling och badrumsinredning, hushållsartiklar och trädgårdsredskap. Den används för tillverkning av möbler, barnleksaker, mobila toaletter och utrustning för att ordna lekplatser.
Du kan lära dig ännu mer användbar information om högmolekylär polyeten från videon.
Kommentaren skickades.