2024 ผู้เขียน: Beatrice Philips | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 06:00
โพลิเอทิลีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง (PE-500) เรียกว่าพอลิเมอร์พลาสติก มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์หลายประการ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในสภาวะที่รุนแรง ในบทความนี้ เราจะพิจารณาทุกอย่างเกี่ยวกับโพลิเอทิลีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง
มันคืออะไร?
วัสดุนี้เป็นของพลาสติกโพลีเมอร์เอทิลีนชนิดหนึ่ง คุณสมบัติของมันคือพันธะโมเลกุลเชิงเส้นที่ยืดออกในทิศทางเดียวกัน วงจรดังกล่าวโดดเด่นด้วยการรับรู้และการถ่ายโอนโหลดที่ดีขึ้น
ในลักษณะที่ปรากฏ โพลิเอทิลีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงมีลักษณะคล้ายพลาสติก เป็นของแข็ง ไม่มีกลิ่น และไม่มีสารพิษ วัสดุนี้ผลิตโดยการสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาเอทิลีนและเมทัลโลซีนในโรงงานแรงดันต่ำ ในขั้นตอนการผลิตจะมีการเติมสีลงในวัตถุดิบเพื่อให้สีเอทิลีนเป็นโพลีเมอร์
ผู้ผลิตยังผลิตพอลิเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงเป็นพิเศษ (น้ำหนักโมเลกุลสูงเป็นพิเศษ) โดยมีน้ำหนักโมเลกุลมากกว่า 10,000,000 หน่วย (PE-1000) . ในแง่ของคุณสมบัติด้านความแข็งแรง มันเหนือกว่าเกรดคาร์บอนและสแตนเลสบางเกรดหลายเท่า
ข้อดีข้อเสีย
วัสดุมีข้อดีที่สำคัญหลายประการ ข้อดีหลักมีดังนี้:
- ทนต่อการสึกหรอและการเสียดสีทางกลได้ดีเยี่ยม พอลิเมอร์ความหนาแน่นสูงมีความทนทานต่อแรงกระแทกสูง
- ความต้านทานต่อรอยแตก เศษ และการเสียรูปประเภทอื่นๆ
- ความต้านทานต่อความผันผวนของอุณหภูมิเนื่องจากวัสดุได้รับอนุญาตให้ทำงานทั้งที่ตัวบ่งชี้อุณหภูมิที่สูงเกินไปและต่ำสุด
- ทนต่อความชื้นและสารที่มีฤทธิ์รุนแรง (ยกเว้นสารออกซิไดซ์) คุณสมบัตินี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากการไม่มีเอไมด์ เอสเทอร์ หรือกลุ่มไฮดรอกซิลในวัสดุ ซึ่งไวต่อสารที่มีฤทธิ์รุนแรงทางเคมี
- ความต้านทานต่อรังสีดวงอาทิตย์
- คุณสมบัติด้านสุขอนามัยสูง - วัสดุไม่ไวต่อการโจมตีโดยจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค เชื้อราและเชื้อราไม่ก่อตัวขึ้น
- ความเป็นฉนวนไฟฟ้าและความเป็นฉนวนที่ดี
- โพลีเอทิลีน PE-500 สามารถเชื่อมได้ดีเยี่ยม
- ความต้านทานรังสี
ข้อเสียของวัสดุรวมถึงจุดหลอมเหลวต่ำ (ไม่เกิน + 150 ° C) ซึ่งเป็นสาเหตุที่แนะนำให้ใช้โพลีเมอร์ที่อุณหภูมิไม่เกิน +100 องศา
โพลิเอทิลีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงนั้นค่อนข้างใหม่ ผลิตโดย 2 บริษัท ในประเทศ (Tomskneftekhim และ Kazanorgsintez) เทคโนโลยีการผลิตมีความซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูง ซึ่งส่งผลต่อต้นทุนของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
คุณสมบัติและลักษณะของวัสดุ
โพลีเอทิลีนความแข็งแรงสูงมีสายโซ่โมเลกุลยาวซึ่งเกือบจะขนานกัน คุณลักษณะโครงสร้างนี้ให้ตัวบ่งชี้ความแข็งแรงสูง อย่างไรก็ตาม พันธะที่อ่อนแอเกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลบางตัว ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้วัสดุไม่สามารถเรียกว่าทนความร้อนได้ อุณหภูมิในการทำงานสูงถึง + 100 ° C ด้วยตัวบ่งชี้อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเป็น +140 องศา โพลีเมอร์จะหลอมเหลวและกลายเป็นมวลหนืด
พอลิเมอร์ PE-1000 มีลักษณะทางเทคนิคดังต่อไปนี้:
- การดูดซึมน้ำ - 0.01-0.05%;
- ความถ่วงจำเพาะ - 0, 93-0, 94 g / cm³;
- โมดูลัสดัด - ไม่เกิน 1 GPa;
- ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน - ประมาณ 0, 1;
- ค่าสัมประสิทธิ์แรงกระแทก - 160-170 kJ / m²;
- การยืดตัวดัด - 8-10%;
- ความต้านทานพื้นผิว - 1,014 โอห์ม
วัสดุนี้จัดประเภทเป็นสารไวไฟตามปกติ ระหว่างการใช้งานจะไม่ปล่อยสารอันตรายสู่สิ่งแวดล้อม
วิธีการประมวลผล
โพลีเอทิลีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงผลิตขึ้นตามมาตรฐาน GOST 16338-85 การผลิตใช้วิธีการสังเคราะห์เอทิลีนภายใต้อิทธิพลของตัวเร่งปฏิกิริยาเมทัลโลซีน ในปัจจุบันมีวิธีการแปรรูปโพลีเมอร์ที่เป็นที่รู้จักหลายวิธี
การเผาผนึกและการกดร้อน
ด้วยวิธีการเหล่านี้ทำให้ได้โพลีเอทิลีนแผ่นใหญ่และกระบอกสูบขนาดใหญ่ ในกระบวนการของการตัดเฉือนเพิ่มเติมจะได้รับแถบที่ไสและกลไกต่าง ๆ สำหรับอุปกรณ์ เทคโนโลยีการผลิตหมายถึงการกดเย็นของผงโพลีเมอร์ลงในช่องว่างและการเผาผนึกในภายหลังที่อุณหภูมิ +200 องศา จากการอบชุบด้วยความร้อนทำให้ได้ผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป - เสาหินแผ่นและบล็อก
การอัดรีดลูกสูบ
กระบวนการผลิตประกอบด้วยการหลอมวัตถุดิบที่อุณหภูมิสูงให้เป็นเนื้อยางที่เป็นเนื้อเดียวกัน จากนั้นใช้หน่วยพิเศษที่มีหัวฉีด, แท่ง, ท่อหรือเทปที่มีความยาวต่างกัน
ปั่นเจล
เทคโนโลยีการผลิตประกอบด้วยหลายขั้นตอน: การละลายวัตถุดิบในน้ำมันพาราฟินและบังคับให้มวลที่ได้ผ่านรูบาง ๆ ลงไปในน้ำ เป็นผลให้ได้เส้นด้ายซึ่งถูกเผาในอุปกรณ์เตาหลอมพร้อมกับดึงเส้นใยและกำจัดสารตัวทำละลายไปพร้อม ๆ กัน เมื่อปั่นด้วยเจลจะได้เส้นใยที่แข็งแรงเป็นพิเศษ
วิธีการประมวลผลแบบหลังเป็นที่นิยมมากขึ้น
แอปพลิเคชั่น
เนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะของโพลีเอทิลีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงจึงถูกนำมาใช้ในด้านต่างๆ มักใช้เป็นอะนาล็อกแทนโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เหล็กกล้าอัลลอยสูงและวัสดุอื่นๆ
ในการแพทย์
มีการใช้โพลีเมอร์ที่มีความแข็งแกร่งเป็นพิเศษสำหรับการผลิตรากฟันเทียมตั้งแต่ปีพ.ศ. 2505 ปัจจุบันใช้ทำขาเทียมสำหรับข้อต่อสะโพกในการผ่าตัดและรากฟันเทียมทางทันตกรรม วัสดุนี้ใช้ในการสร้างผลิตภัณฑ์เกี่ยวกับศัลยกรรมกระดูกต่างๆ
ในอุตสาหกรรมเคมี อาหาร และเบา
วัสดุนี้ใช้สำหรับการผลิตอุปกรณ์และส่วนประกอบสำหรับการผลิตอาหาร, ภาชนะสำหรับจัดเก็บและขนส่งสารเคมีที่มีฤทธิ์รุนแรง, ขวดสำหรับเครื่องสำอาง, บาร์เรล, ถัง
ในวงการทหาร
เส้นใยโพลีเมอร์ที่แข็งแรงใช้สำหรับการผลิตอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลสำหรับเจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัย โดยเฉพาะเสื้อเกราะกันกระสุนและหมวกกันน็อค เกราะที่ได้จะมีน้ำหนักเบา แต่ในขณะเดียวกันก็สามารถป้องกันบาดแผลจากกระสุนปืนได้อย่างน่าเชื่อถือ และด้วยความช่วยเหลือของพอลิเมอร์นี้อุปกรณ์พิเศษก็หุ้มเกราะ
ในสาขาวิศวกรรมเครื่องกล
โพลีเอทิลีนความแข็งแรงสูงใช้สำหรับการผลิตชิ้นส่วนอะไหล่ที่ทำงานในสภาพแวดล้อมแบบไฮดรอลิกหรือน้ำมัน ใช้ในการผลิตตลับลูกปืน บุชชิ่ง บุชชิ่ง เกียร์ - ชิ้นส่วนที่มีการเสียดสีทางกลในระดับสูง ชิ้นส่วนอะไหล่สำหรับการติดตั้งด้วยลมที่มีแรงดันใช้งานเพิ่มขึ้นทำจากโพลีเมอร์ PE-1000 สำหรับงานหนัก
สินค้าและอุปกรณ์กีฬา
วัสดุที่ใช้ในการผลิตชุดฟันดาบ ชุดปีนเขา สกี สโนว์บอร์ด
สินค้าอุปโภคบริโภคจำนวนมากทำจากโพลีเมอร์ที่มีความแข็งแรงสูง ซึ่งรวมถึงผลิตภัณฑ์สำหรับการปลูกดอกไม้และการตกแต่งห้องน้ำ ของใช้ในครัวเรือน และเครื่องมือทำสวน ใช้สำหรับการผลิตเฟอร์นิเจอร์ ของเล่นเด็ก ห้องน้ำเคลื่อนที่ และอุปกรณ์สำหรับจัดสนามเด็กเล่น
