Свойства и область применения линейного полиэтилена

Полимеры в современном мире получили широкое распространение и частично заменили материалы, применяемые человечеством с древних времен, такие как стекло, металл, дерево. Основной причиной замещения является крайне низкая стоимость полимеров при большом количестве положительных качеств.

Линейный полиэтилен низкой плотности обладает множеством отличительных характеристик, таких как гибкость, прочность и пластичность, способствующих его широкому распространению. Применение этого полимера позволяет достигнуть уникальных результатов при малых затратах.

Свойства линейных полиэтиленов

Свойства линейных полиэтиленов низкой плотности различных марок позволяют использовать их в быту и в промышленности. К положительным качествам следует отнести:

• Хорошая паро- и гидроизоляция, позволяющая длительное время сохранять продукты без потери влаги.
• Устойчивость к воздействию органических жидкостей. Воздействие на полиэтилены низкой плотности некоторых органических растворителей возможно только при температуре свыше 60 С.
• Отличная эластичность материала, позволяющая получить из него тонкие и сверхтонкие пленки.
• Устойчивость к воздействию ультрафиолетового излучения.
• Низкая стоимость при отличных эксплуатационных характеристиках.
• Устойчивость к ударным нагрузкам.

Линейный полиэтилен высокого давления обладает сходными характеристиками, но он более прочный, лучше противостоит значительным механическим нагрузкам, более устойчив к воздействию органических растворителей и высоких температур, но обладает меньшей пластичностью. Чаще всего изделия из этого материала изготавливаются многослойными, что обеспечивает значительный прирост прочности готового продукта, предназначенного для работы под давлением.

Линейный полиэтилен практически не подвержен разложению, что считается недостатком. Все использованные изделия следует утилизировать во избежание загрязнения окружающей среды.

Виды линейного полиэтилена и область применения

Плотность линейного полиэтилена влияет на его свойства и во многом определяет сферу применения. Структура различных по плотности полиэтиленов значительно отличается. Более плотные полимеры имеют соответственно более плотную решетку, обеспечивающую повышение прочности и снижающую оптические характеристики. В зависимости от условий полимеризации изготавливаются линейные полиэтилены низкой и высокой плотности.

Производство линейных полиэтиленов низкой плотности

Линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПНП) применяется в промышленности из-за высокой химической стойкости. Из него изготавливаются различные емкости, предназначенные для агрессивных сред, пленки.

Существует три технологии производства ЛПНП.

1. Метод суспензионной полимеризации. При этом методе процесс полимеризации происходит в суспензии с применением катализаторов при равномерном размешивании состава. При использовании этой технологии образуется материал однородного строения, но с содержанием остатков стабилизатора.
2. Растворная полимеризация. Отличительной особенностью является поддержание определенной температуры (от 60 до 130 С) во время процесса. Получаемый полиэтилен высокого качества обладает хорошей пластичностью и сопротивляемостью истиранию. Большую сложность составляет подбор катализатора, так как многие элементы при воздействии температуры начинают вступать в химическую реакцию.
3. Наиболее старый способ – газофазная полимеризация, основанная на методе диффузии. Этот способ не позволяет получать чистый полимер, конечный продукт неоднороден, что приводит к различным свойствам на разных участках. На данный момент все меньше производителей используют этот метод для получения полиэтилена.

Первоначально ЛПНП производится в гранулах, окончательную форму он приобретает в процессе термической обработки на специальном оборудовании.

Получение линейных полиэтиленов высокой плотности

Производится путем полимеризации этилена в автоклаве или реакторе. Для полимеризации на этилен нагревают (до 700 С) и под давлением (до 25 МПа) в присутствии кислорода и инициализатора подают в первую часть реактора, где происходит нагрев сырья до 1800 С. После нагрева смесь поступает во вторую часть реактора, где при температуре 190 – 300 С и давлении 130 – 250 МПа происходит полимеризация. Следует отметить, что незначительное количество инициализатора присутствует в конечном продукте.

Использование линейных полиэтиленов

Большая часть производимых линейных полиэтиленов уходит на изготовление разнообразных пленок. Линейные полиэтилены низкой плотности подразделяются на:

• литьевые, применяемые для фасовки горячей пищи благодаря хорошей пластичности, влагостойкости и термостойкости в виде стретч-пленок;
• пленочные, из которых изготавливаются различные пакеты, обладающие хорошей эластичностью, оберточные пленки, мусорные пакеты и другие изделия;
• ротационные, служащие для изготовления химически нейтральных полиэтиленовых баков, дорожных разделяющих блоков и других емкостей.

Линейные полиэтилены высокой плотности гораздо жестче, обладают худшей пластичностью, но намного большей прочностью. Этот вид полиэтиленов служит для формирования прочных, еще более стойких к химическим воздействиям емкостей, применяемых в промышленности и быту, труб, предназначенных для работы под низким и средним давлением.