Основные технические характеристики полиэтилена высокого давления

Полиэтилен высокого давления – это материал, без которого жизнь человека была бы куда менее проста и комфортна. Герметично упакованные или расфасованные в мешки продукты питания, пластиковые крышки, пакеты давно стали обычным делом.

А ведь всё это и ещё множество других предметов, используемых как в быту, так и в различных отраслях промышленности, изготовлено именно из такого типа полиэтилена. Тяжело даже представить себе, сколько изделий производится из полиэтилена высокого давления. Для обозначения данного полимера применяется несколько сокращений:

• ПЭНП (полиэтилен низкой плотности);
• LDPE (low-density polyethylene);
• ПЭВД (полиэтилен высокого давления).

Основные параметры процесса синтеза полиэтилена высокого давления

ПЭНП представляет собой термопластичный материал, исходным мономером для получения которого является этилен. Производство полиэтилена высокого давления сопровождается повышением температуры до 300ºС и давлением до 1000-3500 кгс/см2. Инициаторами процесса полимеризации могут выступать кислород или органические перекиси.

Для получения данного полимера используются реакторы автоклавного, а также трубчатого типов. Выпускается данный материал в виде белых (натуральных) гранул или окрашенных в различные цвета, которые получаются после переработки расплава первичных хлопьев.

Разновидности ПЭВД и способы их переработки

В зависимости от разновидности ПЭВД и его назначения способы обработки полимера могут быть различными:

• литьём под давлением производятся изделия хозяйственного и общего назначения, в том числе контактирующие с продуктами питания, крупно- и малогабаритные изделия с толщиной стенки 0,5-3мм, а также фитинги для труб;
• экструзия используется для производства труб (напорных и безнапорных), фитингов, оболочек (изоляции) проводов и кабелей, плёнки (термоусадочной, упаковочной, общего и специального назначения, для изготовления мешков, а также для сельскохозяйственных нужд), покрытий, наносимых на ткани и бумагу, профильно-погонажных изделий;
• прессованием изготавливают изделия, имеющие техническое назначение (фитинги, листы, плиты);
• выдувное формование применяют для изготовления пластиковых бутылок, сосудов, ёмкостей, объёмом 10-30дм3, в том числе контактирующих с пищевыми продуктами;
• заливку используют для заполнения отдельных деталей электрооборудования;
• напылением формируются специальные покрытия на изделиях разного рода;
• путём ротационного формования изготавливаются изделия, объёмом до 200дм3, применяемые в технических целях.

Химические свойства ПЭНП

Для данного полимера характерна значительная стойкость к следующим агрессивным средам:

• кислотам (в том числе концентрированным плавиковой и соляной);
• щелочам;
• водным растворам различных веществ.

Однако ПЭВД чувствителен к воздействию азотной кислоты, фтора и хлора, органических растворителей.

Физико-механические и теплофизические свойства ПЭНП

Технические характеристики полиэтилена высокого давления являются прямым следствием его состава, строения, а также способа получения.
ПЭНП – достаточно мягкий материал. Плотность его составляет 0,918-0,930г/см3. Плавится он при 105-108ºС. Эксплуатируется такой полимерный материал при температурах, не превышающих 70-80ºС. В интервале -80-(-120)ºС он становится хрупким.

Водопоглощение материала при выдержке образца в воде в течение 1 месяца составляет 0,04%, 1 года — 0,15%. После трёхлетней выдержки полимера при температуре выше 20ºС водопоглощение его составляет 0,35%. ПЭВД характеризуется незначительной паро- и газопроницаемостью.

Полимер обладает достаточной стойкостью к действию механических нагрузок. Однако изготовленные из него изделия в случае воздействия на них высоких механических нагрузок подвержены растрескиванию. Кроме того причинами такого явления могут быть неблагоприятные условия эксплуатации, а также внутренние напряжения, возникающие при неудачной конструкции пресс-формы, недоработках технологического процесса или несоблюдении его условий.

ПЭНП при нормальных условиях не выделяет в окружающую среду каких-либо токсических веществ, поэтому его широко используют для производства упаковки, других изделий, предназначенных для хранения и упаковывания продуктов питания, а также контактирующих с телом человека.

Разновидности ПЭНП

Разработано множество модификаций данного полимера, обладающих какими-либо дополнительными свойствами, не характерными для исходного полимера: сшитый, вспененный, обладающий пониженной горючестью, повышенной адгезией к металлам, краскам, многочисленные сополимеры этилена и других мономеров. Изготавливаются также композиции, полученные путём компаундирования различных типов полиэтилена, а также каучука, полиизобутилена, полипропилена.