پلی اتیلن

Print Friendly, PDF & Email

پلی اتیلن یا polyethylene با نام اختصاری PE یکی از مهمترین پلیمرهای موجود است.

  • خواص عمومی پلی اتیلن
  • سازندگان
پلی اتیلن با نام انگلیسی Polyethylene و علامت اختصاری PE ساده ترین پلیمر موجود است. ساختار شیمیایی واحد تکراری آن از دو اتم کربن و چهار اتم هیدروژن تشکیل شده است.

PE

بسیاری از خواص پلی اتیلن از این شکل ساده پلیمر قابل پیش بینی است. در عوض پلی اتیلن حاوی کربن و هیدروژن، معمولا دارای وزن مولکولی بالایی است و نسبتا نسبت به سایر حلال ها مقاوم است. این مزیتی برای پلی اتیلن است، بویژه زمانیکه برای تولید قطعات در تماس با مواد شیمیایی مانند بشکه ها و لوله ها بکار می رود. اما زمانیکه از جوهرها یا رنگ ها یا دیگر مواد برای علامت گذاری یا رنگ پلی اتیلن بکار می روند، این مزیت تبدیل به مشکل می گردد. معمولا رنگ ها و جوهرها به پلی اتیلن افزوده نمی شوند. مقاومت الکتریکی زیاد پلی اتیلن ویژگی دیگر این ماده است که از ساختار پایه آن نشات می گیرد. کربن و هیدروژن دارای خاصیت الکترونگاویته تقریبا یکسانی هستند، درنیتجه قطبیت بسیار کمی در ایجاد می گردد. نتیجه این خاصیت این است که شارژ الکتریکی براحتی امکان انتفال آن وجود ندارد، لذا پلی اتیلن یک عایق عالی است. بنابراین از پلی اتیلن در عایق کردن سیم ها و کابلهای الکتریکی و بسیاری از وسایل الکتریکی استفاده می شود. به علل مشابه، پلی اتیلن عایق گرمایی خوبی نیز هست. اما دمای ذوب پلی اتیلن پایین است، لذا کاربرد پلی اتیلن در این زمینه محدود به شرایط گرمایی پایین است (عموما زیر نقطه جوش آب). شاید مهمترین ویژگی کاربردی پلی اتیلن بر اساس قیمت پایین آن و استفاده آسان آن است. پلی اتیلن از گاز اتیلن پلیمریزه می شود و به ارزانی از گاز طبیعی (متان) یا نفت خام بدست می آید. همچنین فرایندهای بکار رفته در تولید پلی اتیلن، برای تولید پلیمر در مقیاس بزرگ نیز قابل استفاده است. برای کاهش قیمت محصول بکار رفته، دمای بکار رفته در فرایند پلی اتیلن به شکل نهایی، نسبت به دیگر پلیمرهای ترموپلاستیک عمومی پایین تر است. این بدین معنی است که انژی لازم برای فرایند قالبگیری پلی اتیلن پایین است. همچنین انجام فرایند قالبگیری آسان تر است، زیرا پلی اتیلن در طی فرایند پایدار است و قطعات با کیفیت پایین را می توان دوبار آسیاب و سپس استفاده مجدد کرد. کاربردهای پلی اتیلن که از مزیت قیمت کم و فرایند آسان بهره مند است شامل سطل زباله، فیلم های بسته بندی، بطری شیر، اسباب بازی کودکان و … است. بعضی از خواص پلی اتیلن بیشتر به برهمکنش مولکول های پلی اتیلن با یکدیگر است. این برهم کنش ها در مقیاس ماکرو و میکرو است. برهم کنش های مولکولی بشدت به شکل مولکولی (اثر فضایی) وابسته است. تغییر در شکل مولکولی باعث تغییر در خواص پلی اتیلن می گردد که اغلب در انتخاب نوع پلی اتیلن برای کاربرد خاص بسیار مهم است. اما باید بخاطر داشت که خواص پایه ای پلی اتیلن از طبیعت اصلی آن نشات می گیرد و عمدتا با تغییر شکل، تحت تاثیر قرار نمی گیرد. بعبارت دیگر تفاوت خواص ناشی از شکل بین انواع مختلف پلی اتیلن نسبتا کم است. شفافیت (transparency) بیشتر است زیرا ساختار کریستالی که اغلب باعث شکست نور می شود، کاهش می یابد. مقاومت در برابر اکسیداسیون ، پایداری در برابر UV، و مقاومت در برابر حلالها کمتر است زیرا اکسیژن، نور UV، یا حلال ها می توانند براحتی در ساختار پلیمر نفوذ کنند. همچنین در جمع شدگی (shrinkage) کاهش وجود دارد زیرا ساختار شاخه ای باز زمانیکه سرد می شود، تمایلی به جمع شدگی ندارد.

سه نوع پلی اتیلن تجاری عمومی که دارای ساختر شاخه ای مختلف هستند در شکل زیر نشان داده شده اند. این سه نوع ماده در مقدار دانسیته بطور خاص با یکدیگر تفوت داشته و مشخص شده اند، زیرا دانسیته خاصیتی است که براحتی قابل اندازه گیری است و به مقدار شاخه ای شدن بطور مستقیم اثر دارد. تفاوت در شکل پلیمرها دراین شکل بخوبی نشان داده شده است. هر یک از این سه نوع پلیمر بصورت مجزا در بخش های زیر بیان می شوند.

PE structure

دانسیته این مواد در جدول زیر آمده اند.

دانسته انواع پلی اتیلن

پلی اتیلن دانسیته (g/cm3) پلی اتیلن با دانسته پایین (LDPE) 0910-0925

پلی اتیلن خطی با دانسیته پایین (LLDPE) 0.918-0.940

پلی اتیلن با دانسیته بالا (پلی اتیلن سنگین، HDPE) 0.935-0960

 

 

پلی اتیلن با دانسته پایین (LDPE)

نوعی از پلی اتیلن تشکیل شده تحت شرایط پلیمریزاسیون دما و فشار بالا پلی اتیلن با دانسته پایین (LDPE) گفته می شود. دانسیته پایین است زیرا ین نوع شرایط باعث ایجاد پلیمری با شاخه های جانبی زیاد می گردد. اغلب این شاخه ها دارای طول زیاد هستند و از ایجاد کریستال و فشردگی زنجیره ها در کنار یکدیگر جلوگیری می کنند. اما LDPE کریستالیتی پایینی دارد (کمتر از ۴۰%) و ساختار آن غالبا آمورف است. دانسیته کم و طبیعت آمورف زیاد ساختار مولکول باعث در خواص فیزیکی آن تاثیر دارد مطابق جدول ۷٫۱٫ بنابراین LDPE در کاربردهایی که خواصی مانند انعطاف پذیری بالا، چقرمگی مناسب و مقاومت در برابر stress crack مانند فیلم ها، لوله های منعطف، بکار می رود. علاوه براین LDPE کمترین نقطه ذوب را دارد و براحتی فرایند می شود، در توید انبوه تولید وسایلی مانند اسباب بازی ها، فیلم ها، بطری ها بکار می رود.

پلی اتیلن با دانسیته بالا (پلی اتیلن سنگین، HDPE):

تحت شرایط فرایندی که شاخه ای شدن بسیار کم است (دما و فشار کم) پلی اتیلن بسیار خطی است و فقط شاخه های بسیار کمی در آن وجود دارد. این نوع از پلی اتیلن پلی اتیلن با دانسیته بالا (پلی اتیلن سنگین، HDPE) گفته می شود. همانطور که از نام آن مشخص است زنجیره های پلیمری بمقدار زیادی در کنار یکدیگر قرار گرفته و ایجاد کریستال می کنند، که باعث افزایش دانسیته مولکول می گردد. تفوت خواص HDPE با LDPE مطابق جدول فوق شخص است. بطور کلی، HDPE سفت تر، قوی تر، و مقاومت سایشی بیشتری نست به LDPE دارد. برای دست یابی به HDPE تحت دما و فشار پایین نیاز به کاتالیست است. اوین کاتالیست توسط زیگلر در سال ۱۹۵۲ تولید شد و توسط ناتا برای پلیمریزاسیون منومرها استفاده گردید. لذا این کاتالیزور به کاتالیست زیگلر-ناتا نامگذاری گردید. زیگلر-ناتا نامی عمومی برای کلیه کاتالیست های شبیه به این کاتالیست است که در ده های اخیر توسعه یافته اند. HDPE در کاربردهایی که سفتی و استحکام بیشتری نسبت به LDPE نیاز است استفاده می گردد. برای مثال بطریهای شیر، آب و شوینده ها و سفیدکننده ها که مقاومت شیمیایی بیشتری نیاز دارند از HDPE استفاده می شود. HDPE مقدار سفتی لازم برای تولید این قطعات را ایجاد می کند اما LDPE باعث شکم دار شدن و انحنا قطعه می گردد. سفتی بیشتر و واستحکام بیشتر در ظروف بزرگتر بیشتر لازم است. لذا ظروفی که مواد شیمیای در آن نگهداری ی شوند از HDPE ساخته می شوند، زیرا مقاومت شیمیایی عالی دارد. HDPE همچنین در تولید باک بنزین خودرو نیز کاربرد دارد، زیرا استحکام مکانیکی و شیمیایی بالایی دارد و تراوایی آن به بنزین نیز کم است.

سازندگان پلی اتیلن را می توانید از سایت ides مشاهده فرمایید.

همچنین دیدن این مطلب!

پلی اتیلن خطی با دانسیته کم (LLDPE)

پلی اتیلن خطی با دانسیته کم (LLDPE) این محصول با استحکام کششی افزایش یافته و …

۱۴ نظرات

  1. ba salam mataleb besiar mofidi dar mord polimer bod
    agar emkan darad darmord LLDPE va hamchenin khavas gereid haie mokhtalef niz sohbat konid

    ba tashakor

  2. با سلام بنده نیازمند حلالی برای پلی اتیلن هستم. ممنون از راهنمایی شما.

    • سلام دوست عزیز،
      موادیکه در مراجع به عنوان حلال پلی اتیلن بیان شده اند شامل: پاراگزایلن، تری کلرو بنزن، دکالین و تولوئن جوش هستند.
      با سپاس
      سعید شورگشتی

  3. با سلام خدمت آقای شور گشتی عزیز.
    مطلب بسیار ارزنده و مفیدی در مورد پلی اتیلن بود. که می تواند با زبان ساده پلی اتیلن را توصیف کند.
    بنده میخواستم در خصوص روش چسباندن ۲ قطعه پلی اتیلنی به یکدیگر از شما راهنمایی پخواهم. البته منظور از چسباندن اینست که چگونه میتوان ۲ قطعه پلی اتیلنی را بر روی هم به وسیله چسب مونتاژ کرد؟ به صورتی که یکپارچه شوند.
    با تشکر از راهنمایی شما

  4. با سلام و خسته نباشید
    باتشکر از مطالب مفیدتون، من در مورد مواد پلی اتیلن EX3 درجه ۱ و ۲ OFF اطلاعات میخوام.
    با تشکر

  5. سلام و عرض ادب
    بنده میخوام وارد تولید گرانول از مواد پلاسیک بازیافتی شهری بشم ممنون میشم اگه بفرماید تو تولید و افزدونی ها چه مواردی رو لحاظ کنم تا محصول با کیفیت رو عرضه کنم. سپاگزارم۰۹۱۹۱۴۵۰۲۲۷

    • سلام دوست گرامی
      از اینکه با ما تماس گرفتید بسیار ممنونم.
      در بازیافت مساله مهم تفکیک مناسب انواع اقلام ضایعاتی از یکدیگر است که نقش مهمی در کیفیت گرانول تولیدی دارد. هرچه تفکیک دقیق تر و با حوصله بیشتری انجام گردد بهتر است.
      مورد بعدی تمیزی مواد اولیه بعد از شستشو است که باعث کیفیت بیشتر گرانول ها می گردد.
      با سپاس

  6. مطلب مفیدی بود دستتون درد نکنه

  7. ضمن سلام وخسته نباشىد
    اىا درمرحله تولىد امکان تولىد پلى اتىلن رنگى هست

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

حاصل عدد زیر را وارد نمایید: * Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.