Phân loại và tính chất của polyetylen

Phân loại và tính chất của polyetylen

1. Polyetylen trọng lượng phân tử cực cao

Polyetylen trọng lượng phân tử cực cao (UHMWPE) là một polyetylen mật độ cao với khối lượng phân tử tương đối từ 500.000 đến 5 triệu. Ưu điểm vượt trội của nó là khả năng chống va đập tuyệt vời, khả năng chống mài mòn, kháng crack căng thẳng và khả năng chống lạnh. Ngoài ra, nó cũng có độ hấp thụ nước rất thấp, ổn định hóa học tốt, khả năng chống nhiệt cao và hoạt động im lặng, bôi trơn không dầu và các tính chất khác. Ví dụ, sản xuất khối lượng phân tử tương đối của Trung Quốc là 700.000-1.200.000 polyethylen trọng lượng phân tử cực cao, mật độ tương đối của nó là 0,955- 0,968, điểm nóng chảy tinh thể là 192- 212'C, chỉ đơn giản là hỗ trợ cường độ tác động của thử nghiệm chùm tia, với Một mẫu vật được chú ý cũng không bị vỡ. Hệ số ma sát là 0,14-0,15 và hao mòn là 4,4-5,2mm khi ma sát khô được áp dụng cho các bộ phận bị mài mòn (thép 45 mét, độ cứng bề mặt HRC50-55), và nó vượt trội so với nhiều loại nhựa kỹ thuật khác về mặt tác động và chống mài mòn.

Polyetylen trọng lượng phân tử cực cao chủ yếu được sử dụng để sản xuất các màng đặc biệt, hộp đựng lớn, ống dẫn lớn, tấm, và một loạt các yêu cầu đối với khả năng chống va đập, các bộ phận cơ học chống ma sát, như vòng bi, bánh răng, vòng bi hướng dẫn, sprocket Gạc, ngành dệt may trong đúc bobbin, nâng hộp hình lăng trụ và bụng của vành đai, ngành công nghiệp làm giấy trong máy cạo và bảng đúc, lớp lót hạ cánh của ngành khai thác và đường ray chuỗi hướng dẫn. Nó đặc biệt phù hợp với các thiết bị nhiệt độ thấp, là một loại nhựa kỹ thuật rất hứa hẹn.

UHMWPE có thể được sản xuất bằng phương pháp Ziegler điển hình. Do độ nhớt tan chảy cao của UHMWPE, tính di động rất thấp, bản gốc chỉ có thể được sử dụng cho phương pháp thiêu kết của máy ép lạnh hoặc phương pháp ép nóng, đã có thể thay đổi thành xử lý đùn. Khi sản xuất các sản phẩm cấu trúc phức tạp, có thể được đúc thành các phần đơn giản, sau đó được xử lý lại với các phương pháp xử lý cơ học chung. Cao su nitrile, cao su chloroprene hoặc nhựa epoxy cũng có thể được sử dụng để liên kết.

2. Polyetylen chịu nhiệt

Điện trở nhiệt của polyetylen đa năng là thấp tới 100 ° C và ứng dụng của nó trong nhựa kỹ thuật khá hạn chế. Romania với natri pentyl làm chất xúc tác tạo ra polyetylen mật độ cao 200, hiệu suất của nó gần với PTFE, có thể được sử dụng làm nhựa kỹ thuật, được sử dụng trong sản xuất các bộ phận cơ học.

3. Polyetylen liên kết chéo

Công nghệ liên kết ngang polyetylen (PE) là một trong những phương tiện quan trọng để cải thiện tính chất vật liệu của nó. Sau khi liên kết ngang PE có thể làm cho hiệu suất của nó được cải thiện đáng kể, không chỉ cải thiện đáng kể các tính chất cơ học của PE, khả năng chống nứt căng thẳng môi trường, kháng hóa chất, khả năng chống ăn mòn, điện trở creep và tính chất điện và hiệu suất toàn diện khác, nhưng cũng rất rõ ràng Mức kháng nhiệt độ, có thể tạo ra nhiệt độ chịu nhiệt PE từ 70 đến hơn 100, giúp mở rộng đáng kể các khu vực ứng dụng của PE.

Polyetylen liên kết chéo có những lợi thế sau:

1. Hiệu suất kháng nhiệt: XLPE với cấu trúc ba chiều được giữ lại có hiệu suất chịu nhiệt rất tuyệt vời. Nó sẽ không phân hủy và cacbon hóa dưới 200, nhiệt độ làm việc dài hạn có thể đạt tới 90, và tuổi thọ nhiệt có thể đạt đến 40 năm.

2. Hiệu suất hiệu suất: XLPE duy trì các đặc tính cách nhiệt ban đầu của PE và khả năng chống cách điện được tăng thêm. Giá trị tiếp tuyến góc mất điện môi của nó là rất nhỏ và không bị ảnh hưởng nhiều bởi nhiệt độ.

3. Tính chất cơ học: Do việc thiết lập một liên kết hóa học mới giữa các đại phân tử, độ cứng, độ cứng, khả năng chống mài mòn và khả năng chống va đập của XLPE đã được cải thiện, do đó bù đắp cho PE dễ bị căng thẳng môi trường và phá hủy.

4. Khả năng kháng tự nhiên: XLPE có khả năng chống axit và kiềm mạnh và kháng dầu, các sản phẩm đốt của nó chủ yếu là nước và carbon dioxide, ít gây hại cho môi trường, để đáp ứng các yêu cầu của an toàn hỏa hoạn hiện đại.

Có hai loại phương pháp liên kết ngang: phương pháp hóa học và phương pháp bức xạ.

Phương pháp hóa học (với peroxide hữu cơ là tác nhân liên kết ngang) Sức mạnh tác động polyetylen liên kết ngang so với 50 lần không liên kết với nhau, tính lưu động tốt, phù hợp cho rotomold, chế biến các thùng chứa lớn, như bình xăng xe tăng hoặc cống và như vậy.

Phương pháp liên kết ngang bức xạ: polyethylen trong các tia năng lượng cao (như tia γ, tia α, tia điện tử, v.v.) hoặc tác nhân liên kết ngang dưới tác động của các đại phân tử của nó để tạo ra liên kết ngang, có thể cải thiện nhiệt của nó kháng thuốc và các tính chất khác. Sử dụng polyetylen liên kết chéo làm cáp cách điện, nhiệt độ vận hành dài hạn của nó có thể được tăng lên 90, có thể chịu được nhiệt độ ngắn mạch tức thời lên tới 170-250. Phương pháp bức xạ của hiệu suất cách nhiệt sản phẩm liên kết ngang là đặc biệt tốt, có thể được sử dụng để sản xuất các thiết bị 125'C nhiệt độ cao và động cơ điện của cách điện dây lõi mềm. 4.

4. Polyetylen mật độ cao được cốt sợi thủy tinh

Công ty Hoa Kỳ DuPont (DuPont) đã phát triển thành công độ bám dính tốt với các sợi thủy tinh polyetylen mật độ cao (thương hiệu Alathon G 0530). Sự kết hợp sợi polyetylen và thủy tinh này, cường độ cao, khả năng chịu nhiệt tốt, là một loại nhựa kỹ thuật. Nó có thể được xử lý bằng cách nén, ép phun, đùn, đúc thổi, v.v ... Nó được sử dụng trong việc sản xuất các trụ cột và trụ cột nói chung cho nông nghiệp và nghề cá, ống lớn, bộ phận ô tô, bộ phận cơ học (máy tính, vỏ máy chiếu) và hộ gia đình Các bộ phận điện, vv 5.

5. Sáp polyetylen

Polyetylen trọng lượng phân tử thấp với khối lượng phân tử tương đối là 1000 ~ 10000 được gọi là sáp polyetylen. Trong những năm gần đây, công ty hóa dầu Mitsui của Nhật Bản đã sử dụng các chất xúc tác loại Ziegler để sản xuất sáp polyetylen mật độ cao, trung bình và thấp. Nó được đặc trưng bởi độ ổn định hóa học và nhiệt tốt, điểm mềm cao tới 114 ~ 132'C, độ nhớt thấp, khả năng tương thích tốt với các loại sáp và nhựa khác, tính chất điện tuyệt vời, màu trắng, không mùi và không gây hại. Các giống loại mật độ cao được sử dụng làm chất phân tán thuốc nhuộm, chất pha trộn cao su và nhựa, lớp phủ, in và xử lý giấy phụ gia; Các giống cấp mật độ thấp chủ yếu được sử dụng làm chất phụ gia để cải thiện hiệu suất xử lý của nhựa.

6. Polyetylen clo

Polyetylen clo (CPE) là một vật liệu polymer bão hòa, sự xuất hiện của bột trắng, không độc hại và vô vị, với khả năng chống thời tiết tuyệt vời, kháng ozone, kháng hóa chất và kháng lão hóa, kháng dầu tốt, chất chống cháy và tính chất tô màu. Độ bền tốt (vẫn linh hoạt ở -30), khả năng tương thích tốt với các vật liệu polymer khác, nhiệt độ phân hủy cao, phân hủy HCl, HCl có thể xúc tác phản ứng khử clo của CPE.

Polyetylen clo là một clorua ngẫu nhiên thu được bằng cách thay thế một số nguyên tử hydro trong polyetylen bằng clo và cấu trúc của nó tương đương với terpolyme của ethylene, vinyl clorua và dichloroethylen. Sự ra đời của các nguyên tử clo vào phân tử polyetylen làm giảm độ kết tinh, làm giảm nhiệt độ làm mềm và tăng tính linh hoạt.

Tùy thuộc vào trọng lượng phân tử và phân bố của polyetylen thô, mức độ phân nhánh cấu trúc, mức độ clo và mức độ kết tinh còn lại, polyetylen clo có thể thu được từ cao su đến nhựa cứng. Polyetylen không tinh thể hoặc hơi tinh thể là cao su. Nếu độ kết tinh tăng lên, nó trở thành một loại nhựa vô định hình với độ cứng tăng và nhiệt độ cao hơn và điểm làm mềm. Ngoài phương pháp dung môi (chlorobenzene, carbon tetrachloride, v.v. như dung môi) cho các hợp chất clo hóa cao được sử dụng làm lớp phủ và chất kết dính, phương pháp huyền phù pha nước chủ yếu được sử dụng trong ngành. Theo nhiệt độ phản ứng, nó được chia thành clo khối (nhiệt độ thấp) và clo ngẫu nhiên (nhiệt độ trên điểm nóng chảy). Vật liệu cao su không tinh thể đến hơi tinh thể chủ yếu được sản xuất bởi quá trình clo ngẫu nhiên.

Polyetylen clo có các đặc điểm sau: khả năng chống nhiệt độ thấp, tính lưu động tốt, khả năng xử lý tốt khi được sử dụng một mình hoặc kết hợp với các loại nhựa và cao su khác, chỉ là cao su clo hóa về khả năng kháng hóa chất, dễ cháy (không dễ bị bỏng với Hàm lượng clo của hơn 25%), kháng thời tiết tốt, kháng ozone tốt và khả năng chống va đập tốt.

Polyetylen clo không tinh thể có thể được lưu hóa thành các sản phẩm cao su, với các đặc tính tương tự như polyetylen chlorosulfonated, và cũng có thể được sử dụng kết hợp với những chiếc cao su khác. Polyetylen clo với chất độn, chất dẻo và chất ổn định (để ngăn chặn sự phân hủy hydro clorua bằng phản ứng nhiệt và khử polyme) có thể được sử dụng như nhựa. Khi trộn với PVC, nhựa PVC đã được sửa đổi có thể được sản xuất để cải thiện khả năng chống va đập, điện trở nhiệt độ thấp và hiệu suất xử lý. Nó cũng được sử dụng như một chất dẻo vĩnh viễn, lớp phủ và chất kết dính. Polyetylen clo ít tốn kém hơn so với cao su chloroprene và polyetylen chlorosulfonated.

7. Polyetylen chlorosulfonated

Polyetylen chlorosulfonated (CSM) lần đầu tiên được công nghiệp hóa bởi Công ty DuPont vào năm 1952. Polyetylen chlorosulfonated được sản xuất từ ​​polyetylen mật độ thấp hoặc polyetylen mật độ cao bằng clo hóa và chlorosulfonation. Nó là một chất đàn hồi trắng hoặc vàng, hòa tan trong hydrocarbon thơm và hydrocarbon clo, không hòa tan trong chất béo và rượu, và không hòa tan trong ketone và ete.

CSM là một chất đàn hồi bão hòa với polyetylen là chuỗi chính, trọng lượng phân tử trung bình 30.000 ~ 120.000. Polyetylen chlorosulfonated là một loại bong tróc trắng hoặc trắng da hoặc chất rắn hạt, mật độ tương đối 1.07 ~ 1,28, độ nhớt Menni 30 ~ 90, Nhiệt độ chống bóng -56 ° C ~ 40 ° C. Cấu trúc hóa học của CSM hoàn toàn bão hòa, với khả năng chống ozone tuyệt vời, khả năng thời tiết, khả năng chống nhiệt, kháng ngọn lửa, kháng nước, kháng thuốc hóa học và kháng nước. CSM có khả năng chống ozone tuyệt vời, khả năng chống thời tiết, kháng nhiệt, độ trễ ngọn lửa, kháng nước, kháng hóa chất, kháng dầu, kháng mài mòn, v.v ... Tham số hòa tan của CSM là Δ = 8,9, hòa tan trong hydrocarbon thơm và hydrocarbon halogen, và chỉ hòa tan trong ketone, ester, ether và không hòa tan trong hydrocarbon và rượu aliphatic.

Khi polyetylen và clo có chứa sulfur dioxide, một phần của nguyên tử hydro trong phân tử được thay thế bằng clo và một lượng nhỏ sulfonyl clorua (-soicl), sản phẩm được gọi là polyetylen chlorosulfon hóa. Nó là cao su, vì nó không chứa liên kết kép, vì vậy nó có khả năng chống ozone, chống lão hóa, kháng hóa chất và có khả năng chống dầu tốt và khả năng chống nhiệt (có thể được sử dụng trong một thời gian dài dưới 120), độ bền kéo tốt Sức mạnh, mô đun và độ cứng cao, khả năng chống mài mòn tốt và thậm chí không sử dụng chất hóa dẻo trong 50 ℃ nhiệt độ thấp không giòn và khả năng chống xả corona.

CSM do cấu trúc phân tử chứa các nhóm hoạt động chlorosulfonyl, do đó, nó cho thấy hoạt động cao, đặc biệt là khả năng chống ăn mòn môi trường hóa học, khả năng chống oxy hóa ozone và kháng xói mòn dầu, tính chất chống cháy, nhưng cũng có khả năng phát sóng, kháng nhiệt, kháng thuốc ion, Khả năng chống nhiệt độ thấp, khả năng chống mài mòn và cách điện và tính chất cơ học tuyệt vời. CSM trước đó chủ yếu được phát triển cho mục đích kỹ thuật quân sự. Nhưng biến dạng vĩnh viễn lớn của nó cũng hạn chế sử dụng nó.

8. copolyme của ethylene với các monome khác

Ethylene có thể được copolyme hóa với các monome khác để thu được các polyme ethylene với một loạt các tính chất. Copolyme ethylene quan trọng là; Copolyme ethylene-propylen, copolyme ethylene-butylene-ethylene, copolyme ethylene-ethylene, copolyme ethylene-perchloroetylen, ethylene-trriphenylen clorua copolyme, v.v. copolyme ethylene-ethylene, copolyme ethylene-perchloroetylen, copolyme clorua ethylene-trrietylene, v.v ... thường được điều chế bởi quá trình trùng hợp chất xúc tác kim loại Thắt lưng và ống, phong hóa, chất kết dính đóng gói, giày dép, màng lợp, sàn, phụ kiện, v.v. Phần này về copolyme ethylene sẽ được dành riêng để tổ chức nội dung liên quan để chia sẻ trong tương lai.