Vamzdis (drėkinimui)

Didelio tankio polietilenas, angliškas pavadinimas yra "High Density Polyethylene" arba sutrumpintai "HDPE".HDPE yra labai kristalinė, nepolinė termoplastinė derva.Originalaus HDPE išvaizda yra pieno baltumo, o plona dalis tam tikru mastu yra permatoma.PE pasižymi puikiu atsparumu daugumai buitinių ir pramoninių cheminių medžiagų.Tam tikros cheminės medžiagos gali sukelti cheminę koroziją, pavyzdžiui, koroziniai oksidatoriai (koncentruota azoto rūgštis), aromatiniai angliavandeniliai (ksilenas) ir halogeninti angliavandeniliai (anglies tetrachloridas).Polimeras yra nehigroskopinis ir turi gerą atsparumą vandens garams, todėl gali būti naudojamas pakavimui.HDPE pasižymi geromis elektrinėmis savybėmis, ypač dideliu izoliacijos dielektriniu stiprumu, todėl labai tinka laidams ir kabeliams.Vidutinės ir didelės molekulinės masės klasės turi puikų atsparumą smūgiams net kambario temperatūroje ir net žemoje -40 F temperatūroje.

HDPE yra termoplastinis poliolefinas, pagamintas kopolimerizuojant etileną.Nors HDPE buvo pradėtas gaminti 1956 m., šis plastikas dar nepasiekė brandaus lygio.Ši bendrosios paskirties medžiaga nuolat plėtoja naujus naudojimo būdus ir rinkas.

Pagrindinės funkcijos

HDPE yra nepolinė termoplastinė derva, turinti didelį kristališkumą.Originalaus HDPE išvaizda yra pieno baltumo, o plona dalis tam tikru mastu yra permatoma.PE pasižymi puikiu atsparumu daugumai buitinių ir pramoninių cheminių medžiagų.Tam tikros cheminės medžiagos gali sukelti cheminę koroziją, pavyzdžiui, koroziniai oksidatoriai (koncentruota azoto rūgštis), aromatiniai angliavandeniliai (ksilenas) ir halogeninti angliavandeniliai (anglies tetrachloridas).Polimeras yra nehigroskopinis ir turi gerą atsparumą vandens garams, todėl gali būti naudojamas pakavimui.HDPE pasižymi geromis elektrinėmis savybėmis, ypač dideliu izoliacijos dielektriniu stiprumu, todėl labai tinka laidams ir kabeliams.Vidutinės ir didelės molekulinės masės klasės turi puikų atsparumą smūgiams net kambario temperatūroje ir net žemoje -40 F temperatūroje.Unikalios įvairių rūšių HDPE savybės yra tinkamas keturių pagrindinių kintamųjų derinys: tankis, molekulinė masė, molekulinės masės pasiskirstymas ir priedai.Įvairūs katalizatoriai naudojami specialių savybių polimerams gaminti.Dėl šių kintamųjų derinio gaunamos skirtingos paskirties HDPE rūšys;pasiekti geriausią veiklos pusiausvyrą.

tankis

Tai yra pagrindinis kintamasis, lemiantis HDPE savybes, nors keturi paminėti kintamieji veikia vienas kitą.Etilenas yra pagrindinė polietileno žaliava.Keletas kitų komonomerų, tokių kaip 1-butenas, 1-heksenas arba 1-oktenas, taip pat dažnai naudojami siekiant pagerinti polimero veikimą.HDPE aukščiau minėtų kelių monomerų kiekis paprastai neviršija 1–2%.Komonomero pridėjimas šiek tiek sumažina polimero kristališkumą.Šis pokytis paprastai matuojamas tankiu, kuris turi tiesinį ryšį su kristališkumu.Bendroji JAV klasifikacija atitinka ASTM D1248, o HDPE tankis yra 0,940 g/.Virš C;MDPE tankio diapazonas yra 0,926–0,940 g/CC.Kitos klasifikacijos kartais klasifikuoja MDPE kaip HDPE arba LLDPE.Homopolimerai turi didžiausią tankį, didžiausią standumą, gerą pralaidumą ir aukščiausią lydymosi temperatūrą, tačiau paprastai turi prastą atsparumą aplinkos įtempiams įtrūkimams (ESCR).ESCR yra PE gebėjimas atsispirti įtrūkimams, kuriuos sukelia mechaninis ar cheminis įtempis.Didesnis tankis paprastai pagerina mechaninį stiprumą, pvz., atsparumą tempimui, standumą ir kietumą;šiluminės savybės, pvz., minkštėjimo taško temperatūra ir šilumos iškraipymo temperatūra;ir nepralaidumas, pvz., oro arba vandens garų pralaidumas.Mažesnis tankis pagerina jo atsparumą smūgiams ir E-SCR.Polimero tankiui daugiausia įtakos turi komonomerų pridėjimas, bet mažesniu mastu – molekulinė masė.Didelė molekulinės masės procentinė dalis šiek tiek sumažina tankį.Pavyzdžiui, homopolimerai turi skirtingą tankį įvairiuose molekulinės masės diapazonuose.

Gamyba ir katalizatorius

Dažniausias PE gamybos būdas yra srutų arba dujų fazės apdorojimas, o kai kurie iš jų gaminami tirpalo fazės būdu.Visi šie procesai yra egzoterminės reakcijos, kuriose dalyvauja etileno monomeras, a-olefino monomeras, katalizatoriaus sistema (gali būti daugiau nei vienas junginys) ir įvairių tipų angliavandenilių skiedikliai.Molekulinei masei kontroliuoti naudojamas vandenilis ir kai kurie katalizatoriai.Suspensijos reaktorius paprastai yra maišomas bakas arba dažniau naudojamas didelio masto kilpinis reaktorius, kuriame suspensija gali būti cirkuliuojama ir maišoma.Kai etilenas ir komonomeras (pagal poreikį) liečiasi su katalizatoriumi, susidaro polietileno dalelės.Pašalinus skiediklį, polietileno granulės arba miltelių granulės išdžiovinamos ir pagal dozavimą pridedami priedai, kad susidarytų granulės.Šiuolaikinė gamybos linija su dideliais reaktoriais su dviejų sraigčių ekstruderiais gali pagaminti daugiau nei 40 000 svarų PE per valandą.Naujų katalizatorių kūrimas prisideda prie naujų HDPE klasių našumo gerinimo.Du dažniausiai naudojami katalizatorių tipai yra „Philips“ chromo oksido katalizatoriai ir titano junginio-alkilo aliuminio katalizatoriai.Phillips katalizatoriaus pagamintas HDPE turi vidutinio pločio molekulinės masės pasiskirstymą;titano-alkilo aliuminio katalizatorius turi siaurą molekulinės masės pasiskirstymą.Katalizatorius, naudojamas siaurų MDW polimerų gamyboje dvigubame reaktoriuje, taip pat gali būti naudojamas gaminant plačias MDW rūšis.Pavyzdžiui, du serijiniai reaktoriai, gaminantys labai skirtingos molekulinės masės produktus, gali gaminti bimodalinius molekulinės masės polimerus, turinčius visą molekulinės masės pasiskirstymą.PE vamzdžių jungiamosios detalės

Molekulinė masė

Didesnė molekulinė masė lemia didesnį polimero klampumą, tačiau klampumas taip pat yra susijęs su temperatūra ir bandymo šlyties greičiu.Medžiagos molekulinei masei apibūdinti naudojamas reologija arba molekulinės masės matavimas.HDPE rūšių molekulinė masė paprastai yra nuo 40 000 iki 300 000, o vidutinė molekulinė masė atitinka lydymosi indekso diapazoną, ty nuo 100 iki 0, 029/10 min.Paprastai didesnis MW (mažesnis lydymosi indeksas MI) padidina lydalo stiprumą, geresnį kietumą ir ESCR, tačiau didesnis MW padidina apdorojimą

Procesas yra sunkesnis arba reikalauja didesnio slėgio ar temperatūros.

Molekulinės masės pasiskirstymas (MWD): PE WD skiriasi nuo siauro iki plataus, priklausomai nuo naudojamo katalizatoriaus ir apdorojimo proceso.

Dažniausiai naudojamas MWD matavimo indeksas yra nelygumo indeksas (HI), kuris yra lygus vidutinei molekulinei svoriui (MW), padalytam iš skaitinės vidutinės molekulinės masės (Mn).Šis indekso diapazonas visoms HDPE klasėms yra 4–30.Siauras MWD užtikrina mažą deformaciją ir didelį poveikį formavimo proceso metu.Vidutinis ir platus MWD užtikrina apdirbamumą daugeliui ekstruzijos procesų.Platus MWD taip pat gali pagerinti lydymosi stiprumą ir atsparumą šliaužimui.

priedas

Antioksidantų pridėjimas gali užkirsti kelią polimero skilimui perdirbimo metu ir užkirsti kelią gatavo produkto oksidacijai naudojimo metu.Antistatiniai priedai naudojami daugelyje pakuočių rūšių, siekiant sumažinti butelių ar pakuotės sukibimą su dulkėmis ir nešvarumais.Tam tikroms reikmėms reikia specialių priedų, pvz., vario inhibitorių, susijusių su laidais ir kabeliais.Puikus atsparumas oro sąlygoms ir anti-ultravioletinė (arba saulės spindulių) gali būti pasiekta pridedant anti-UV priedų.Nepridėjus UV atsparaus arba suodžių PE, rekomenduojama toliau jo nenaudoti lauke.Aukštos kokybės suodžių pigmentai užtikrina puikų atsparumą UV spinduliams ir dažnai naudojami lauke, pavyzdžiui, laiduose, kabeliuose, rezervuarų sluoksniuose ar vamzdžiuose.

apdorojimo metodai

PE gali būti gaminamas įvairiais apdorojimo būdais.Naudojant etileną kaip pagrindinę žaliavą, propileną, 1-buteną ir hekseną kaip kopolimerą, veikiant katalizatoriui, taikomas suspensijos polimerizacijos arba dujų fazės polimerizacijos procesas, o gautas polimeras yra apdorojamas, atskiriamas, džiovinamas, granuliuojamas. ir tt Procesas, skirtas gauti gatavus produktus su vienodomis dalelėmis.Įskaitant lakštų ekstruziją, plėvelės ekstruziją, vamzdžių arba profilių ekstruziją, liejimą pūtimu, liejimą įpurškimu ir rotacinį liejimą.

▲ Ekstruzija: ekstruzijos gamybai naudojamos rūšies lydymosi indeksas paprastai yra mažesnis nei 1, o MWD yra nuo vidutinio iki pločio.Apdorojimo metu žemas MI gali pasiekti tinkamą lydymosi stiprumą.Platesnės MWD klasės labiau tinka ekstruzijai, nes jos turi didesnį gamybos greitį, mažesnį presavimo slėgį ir mažesnę lydalo lūžių tendenciją.

PE turi daug ekstruzijos programų, tokių kaip laidai, kabeliai, žarnos, vamzdžiai ir profiliai.Vamzdžių pritaikymas įvairus: nuo mažo skerspjūvio geltonų vamzdžių gamtinėms dujoms iki storasienių juodų vamzdžių, kurių skersmuo 48 colių, skirtų pramoniniams ir miesto vamzdynams.Sparčiai plinta didelio skersmens tuščiavidurių vamzdžių naudojimas kaip lietaus nuotekų iš betoninių ir kitų kanalizacijos vamzdžių pakaitalas.

Lakštas ir termoformavimas: daugelio didelių iškylų ​​​​šaldytuvų termoformavimo pamušalas pagamintas iš PE, kuris yra tvirtas, lengvas ir patvarus.Kiti lakštiniai ir termoformuoti gaminiai apima purvasaugius, cisternų įdėklus, keptuvės apsaugas, gabenimo dėžes ir cisternas.Daugelis sparčiai populiarėjančių lakštų yra mulčias arba tvenkinio dugno kaimeliai, pagrįsti MDPE kietumu, cheminiu atsparumu ir nepralaidumu.

▲ Formavimas pūtimu: daugiau nei 1/3 JAV parduodamo HDPE yra naudojama pūtimui.Tai svyruoja nuo butelių, kuriuose yra baliklio, variklio alyvos, ploviklio, pieno ir distiliuoto vandens, iki didelių šaldytuvų, automobilių degalų bakų ir kanistrų.Pūtimo formavimo klasių charakteristikos, tokios kaip lydymosi stiprumas, ES-CR ir kietumas, yra panašios į tas, kurios naudojamos lakštų ir termoformavimo reikmėms, todėl galima naudoti panašias klases.

Įpurškimo pūtimo formavimas dažniausiai naudojamas mažesniems indams (mažiau nei 16 uncijų) vaistams, šampūnams ir kosmetikai pakuoti.Vienas iš šio proceso privalumų yra tai, kad gamybos buteliai yra automatiškai apipjaustomi, nereikia atlikti po apdailos veiksmų, tokių kaip bendras formavimas pūtimu.Nors kai kurios siauros MWD klasės naudojamos siekiant pagerinti paviršiaus apdailą, dažniausiai naudojamos vidutinio ir plataus MWD klasės.

▲ Įpurškimas: HDPE turi daugybę pritaikymų – nuo ​​daugkartinio naudojimo plonasienių gėrimų puodelių iki 5 gsl talpos skardinių, kurios sunaudoja 1/5 buitinės HDPE.Įpurškimo formų lydymosi indeksas paprastai yra 5–10.Yra kietumo ir mažesnio sklandumo bei aukštesnio sklandumo klasių su apdorojamumu.Naudojimas apima kasdienes reikmes ir maisto plonasienes pakuotes;kietos ir patvarios maisto ir dažų skardinės;didelis atsparumas aplinkos poveikiui, įtrūkimams, pvz., mažiems variklio degalų bakams ir 90 litrų šiukšliadėžėms.

▲ Formavimas rotaciniu būdu: naudojant šį apdorojimo metodą, medžiagos paprastai susmulkinamos į miltelių pavidalo medžiagas, kurios ištirpsta ir teka terminio ciklo metu.Rotomolding naudojamas dviejų tipų PE: bendrosios paskirties ir susietas.Bendrosios paskirties MDPE/HDPE tankis paprastai svyruoja nuo 0,935 iki 0,945 g/CC, su siauru MWD, todėl gaminys turi didelį poveikį ir minimalų deformaciją, o jo lydymosi indeksas paprastai yra 3–8.Aukštesnės MI klasės paprastai netinka, nes jos neturi tokio atsparumo smūgiams ir aplinkos įtempiams, kurių tikimasi iš rotoformuotų gaminių.

Didelio našumo rotacinio liejimo programose naudojamos unikalios chemiškai susietų rūšių savybės.Šios markės pasižymi geru sklandumu pirmoje formavimo ciklo dalyje, o vėliau kryžminiu ryšiu sudaro puikų atsparumą aplinkos poveikiui įtrūkimams ir tvirtumą.Atsparumas dilimui ir oro sąlygoms.Kryžminis PE tinka tik didelėms talpykloms, nuo 500 galų talpos įvairioms cheminėms medžiagoms gabenti iki 20 000 galų žemės ūkio cisternų.

▲ Plėvelė: apdorojant PE plėvelę paprastai naudojamas įprastas pūstos plėvelės apdorojimas arba plokščias ekstruzijos apdorojimas.Dauguma PE naudojamas plėvelėms, galimas bendras mažo tankio PE (LDPE) arba linijinis mažo tankio PE (LLDPE).HDPE plėvelės paprastai naudojamos ten, kur reikalingas didesnis tempimas ir puikus nepralaidumas.Pavyzdžiui, HDPE plėvelė dažnai naudojama prekių maišeliams, bakalėjos krepšiams ir maisto pakuotėms.

Produkto našumas

Didelio tankio polietilenas yra netoksiškos, beskonės ir bekvapės baltos dalelės, kurių lydymosi temperatūra yra apie 130°C, o santykinis tankis – 0,941–0,960.Jis turi gerą atsparumą karščiui ir šalčiui, gerą cheminį stabilumą, didelį standumą ir kietumą bei gerą mechaninį stiprumą.Dielektrinės savybės ir atsparumas įtrūkimams aplinkoje taip pat yra geros.

Pakavimas ir sandėliavimas

Laikydami saugoti nuo ugnies ir šilumos izoliacijos.Sandėlis turi būti sausas ir tvarkingas.Griežtai draudžiama maišyti su bet kokiomis priemaišomis, saulės šviesa ir lietumi.Transportas turi būti laikomas švariuose, sausuose, uždengtuose vežimuose ar kajutėse, be aštrių daiktų, tokių kaip geležinės vinys.Griežtai draudžiama gabenti mišrius degius aromatinius angliavandenilius, halogenintus angliavandenilius ir kitus organinius tirpiklius.

perdirbti ir pakartotinai naudoti

HDPE yra greičiausiai auganti plastiko perdirbimo rinkos dalis.Taip yra daugiausia dėl jo lengvo perdirbimo, minimalių skilimo savybių ir didelio panaudojimo pakavimo tikslais.Pagrindinis perdirbimas yra 25 % perdirbtų medžiagų, pvz., perdirbamų medžiagų (PGR), perdirbimas grynu HDPE, kad būtų pagaminti buteliai, kurie nesiliečia su maistu.

Vandens tiekimo PE vamzdžiai yra tradicinių plieninių vamzdžių ir PVC geriamojo vandens vamzdžių pakaitalai.