Yüksek Moleküler Ağırlıklı Polietilen: Ultra Yüksek Moleküler Ağırlıklı Polietilen, Yüksek Yoğunluklu UHRPE PE-1000 Ve Ultra Yüksek Moleküler Ağırlıklı

2024 Yazar: Beatrice Philips | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-16 06:02

Yüksek moleküler ağırlıklı polietilen (PE-500), plastik polimer olarak adlandırılır. Aşırı koşullarda kullanıma uygun hale getiren bir dizi benzersiz fiziksel ve kimyasal özelliğe sahiptir. Bu yazıda, yüksek moleküler ağırlıklı polietilen ile ilgili her şeyi ele alacağız.

Ne olduğunu?

Bu malzeme, plastik polimerize etilen türlerinden birine aittir. Özelliği, aynı yönde yönlendirilmiş uzun doğrusal moleküler bağlardır. Bu tür devreler, yüklerin daha iyi algılanması ve aktarılması ile ayırt edilir.

Görünüşte, yüksek moleküler ağırlıklı polietilen plastiği andırır . Katıdır, kokusuzdur ve toksik madde içermez. Malzeme, düşük basınçlı tesislerde etilen ve metalosen katalizörlerinin sentezi ile üretilir. Üretim aşamasında, polimerize etilen rengini vermek için hammaddelere bir renk eklenir.

Üreticiler ayrıca 10.000.000 üniteden fazla moleküler ağırlığa sahip ultra yüksek moleküler ağırlıklı (ultra yüksek moleküler ağırlıklı) bir polimer üretirler. (PE-1000) . Mukavemet özellikleri açısından, bazı karbon ve paslanmaz çelik kalitelerinden birkaç kat daha üstündür.

Avantajlar ve dezavantajlar

Malzemenin bir takım önemli avantajları vardır. Başlıca avantajları aşağıdaki gibidir:

• aşınmaya ve mekanik aşınmaya karşı mükemmel direnç; yüksek yoğunluklu polimer, yüksek darbe direncine sahiptir;
• çatlaklara, talaşlara ve diğer deformasyon türlerine karşı direnç;
• malzemenin hem aşırı yüksek hem de minimum sıcaklık göstergelerinde çalışmasına izin verildiği için sıcaklık dalgalanmalarına karşı direnç;
• neme ve agresif maddelere karşı direnç (oksidanlar hariç); bu özellik, malzemede kimyasal olarak agresif maddelere duyarlı amidler, esterler veya hidroksil gruplarının bulunmaması nedeniyle elde edilir;
• güneş radyasyonuna karşı direnç;
• yüksek hijyenik özellikler - malzeme patojenik mikroorganizmaların saldırılarına karşı hassas değildir; üzerinde mantar ve küf oluşmaz;
• iyi elektriksel yalıtım ve dielektrik yeteneği;
• PE-500 polietilen mükemmel kaynaklanabilirliğe sahiptir;
• radyasyon direnci.

Malzemenin dezavantajları arasında düşük erime noktası (+ 150 ° C'den fazla olmayan) bulunur, bu nedenle polimerin +100 dereceyi aşmayan bir sıcaklıkta çalıştırılması önerilir.

Yüksek moleküler ağırlıklı polietilen nispeten yenidir .2 yerli işletme (Tomskneftekhim ve Kazanorgsintez) tarafından üretilmektedir. Üretim teknolojisi, bitmiş ürünün maliyetini etkileyen karmaşık ve maliyetlidir.

Malzeme özellikleri ve özellikleri

Yüksek mukavemetli polietilen, birbirine neredeyse paralel olan uzun moleküler zincirlere sahiptir. Bu yapısal özellik, yüksek mukavemet göstergeleri sağlar. Ancak bazı moleküller arasında zayıf bağlar oluşur ve bu nedenle malzeme ısıya dayanıklı olarak adlandırılamaz. Çalışma sıcaklıkları + 100 °C'ye kadardır. Sıcaklık göstergelerinde +140 dereceye kadar bir artışla polimer erir ve viskoz bir kütleye dönüşür.

Polimer PE-1000 aşağıdaki teknik özelliklere sahiptir:

• su emme - %0.01-0.05;
• özgül ağırlık - 0, 93-0, 94 g / cm³;
• eğilme modülü - 1 GPa'dan fazla değil;
• sürtünme katsayısı - yaklaşık 0, 1;
• darbe dayanımı katsayısı - 160-170 kJ / m²;
• eğilme uzaması - %8-10;
• yüzey direnci - 1014 ohm.

Malzeme normalde yanıcı olarak sınıflandırılmıştır. Çalışma sırasında çevreye zararlı maddeler yaymaz.

işleme yöntemleri

Yüksek moleküler ağırlıklı polietilen, GOST 16338-85'e karşılık gelen standartlara göre üretilmektedir. Üretim, metalosen katalizörlerinin etkisi altında etilen sentezi yöntemini kullanır. Şu anda, bilinen birkaç polimer işleme yöntemi vardır.

Sinterleme ve sıcak presleme

Bu yöntemler sayesinde geniş formatlı monolitik polietilen, plakalar ve silindirler elde edilmektedir. Daha fazla işleme sürecinde, onlardan rendelenmiş şeritler ve ekipman için çeşitli mekanizmalar elde edilir. Üretim teknolojisi, polimer tozunun boşluklara soğuk preslenmesini ve ardından +200 derecelik bir sıcaklıkta sinterlenmesini gerektirir . Isıl işlem sonucunda yarı mamul ürünler elde edilir - monolitler, plakalar ve bloklar.

dalgıç ekstrüzyonu

Üretim süreci, hammaddenin yüksek sıcaklıklarda homojen kauçuksu bir kütleye eritilmesinden oluşur. Ondan, nozullu özel üniteler, çubuklar, borular veya çeşitli uzunluklarda bantlar sıkılır.

jel eğirme

Üretim teknolojisi birkaç aşama içerir: hammaddenin parafin yağında çözülmesi ve elde edilen kütlenin ince deliklerden suya zorlanması. Sonuç olarak, elyafların eşzamanlı olarak çekilmesi ve çözücü maddelerin uzaklaştırılması ile daha sonra fırın ekipmanında ateşlenen iplikler elde edilir. Jel eğirme ile işlendiğinde süper güçlü bir lif elde edilir.

İkinci işleme yöntemi daha popülerdir.

Uygulamalar

Eşsiz özelliklerinden dolayı yüksek moleküler ağırlıklı polietilen çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Genellikle çeşitli demir dışı metallerin, yüksek alaşımlı çeliklerin ve diğer malzemelerin yerini alan bir analog olarak kullanılır.

Eczanede

1962'den beri implantların üretiminde ultra güçlü polimer kullanılmaktadır. Günümüzde cerrahide kalça eklemleri için protez, diş hekimliğinde ise dental implant yapımında kullanılmaktadır. Malzeme, çeşitli ortopedik ürünler oluşturmak için kullanılır.

Kimya, gıda ve hafif endüstrilerde

Malzeme, gıda üretimi için ekipman ve bileşenlerin üretimi, kimyasal olarak agresif maddelerin depolanması ve taşınması için kaplar, kozmetik şişeleri, variller, tanklar için kullanılır.

Askeri sanayide

Güvenlik personeli için kişisel koruyucu ekipman üretiminde güçlü polimer lifler kullanılmaktadır. Özellikle kurşun geçirmez yelek ve kask bunlardan yapılır. Ortaya çıkan zırh hafiftir, ancak aynı zamanda kurşun yaralarına karşı güvenilir bir şekilde korur . Ayrıca bu polimerin yardımıyla özel ekipman zırhlıdır.

makine mühendisliğinde

Hidrolik veya yağ ortamlarında çalışan yedek parça imalatında yüksek mukavemetli polietilen kullanılmaktadır. Rulmanlar, burçlar, burçlar, dişliler - yüksek derecede mekanik aşınmaya maruz kalan parçalar üretmek için kullanılır. Arttırılmış çalışma basıncına sahip pnömatik kurulumlar için yedek parçalar, ağır hizmet tipi polimer PE-1000'den yapılmıştır.

Spor malzemeleri ve ekipmanları

Malzeme, eskrim kıyafetleri, dağcılık üniformaları, kayaklar, snowboardların imalatında kullanılır.

Çok sayıda tüketim ürünü, yüksek mukavemetli polimerden yapılır . Bunlar arasında çiçekçilik ve banyo mobilyaları, ev eşyaları ve bahçe aletleri için ürünler bulunmaktadır. Çocuk oyun alanlarının düzenlenmesi için mobilya, çocuk oyuncakları, mobil tuvaletler ve ekipman üretiminde kullanılır.