Труба (для поливу)

Поліетилен високої щільності, англійська назва «High Density Polyethylene», або скорочено «HDPE».HDPE — висококристалічна, неполярна термопластична смола.Зовнішній вигляд оригінального HDPE молочно-білий, а тонка частина є певною мірою напівпрозорою.PE має відмінну стійкість до більшості побутових і промислових хімікатів.Певні типи хімічних речовин можуть викликати хімічну корозію, наприклад корозійні окислювачі (концентрована азотна кислота), ароматичні вуглеводні (ксилол) і галогеновані вуглеводні (чотирихлористий вуглець).Полімер негігроскопічний і має гарну паронепроникність, тому його можна використовувати для упаковки.HDPE має хороші електричні властивості, особливо високу діелектричну міцність ізоляції, що робить його дуже придатним для проводів і кабелів.Сорти із середньою та високою молекулярною масою мають відмінну ударостійкість навіть за кімнатної температури та навіть за низьких температур -40F.

HDPE - це термопластичний поліолефін, отриманий кополімеризацією етилену.Незважаючи на те, що HDPE був запущений у 1956 році, цей пластик ще не досяг зрілого рівня.Цей матеріал загального призначення постійно розвиває нові сфери використання та ринки.

Основні риси

HDPE - це неполярна термопластична смола з високою кристалічністю.Зовнішній вигляд оригінального HDPE молочно-білий, а тонка частина є певною мірою напівпрозорою.PE має відмінну стійкість до більшості побутових і промислових хімікатів.Певні типи хімічних речовин можуть викликати хімічну корозію, наприклад корозійні окислювачі (концентрована азотна кислота), ароматичні вуглеводні (ксилол) і галогеновані вуглеводні (чотирихлористий вуглець).Полімер негігроскопічний і має гарну паронепроникність, тому його можна використовувати для упаковки.HDPE має хороші електричні властивості, особливо високу діелектричну міцність ізоляції, що робить його дуже придатним для проводів і кабелів.Сорти із середньою та високою молекулярною масою мають відмінну ударостійкість навіть за кімнатної температури та навіть за низьких температур -40F.Унікальними характеристиками різних марок HDPE є правильна комбінація чотирьох основних змінних: щільності, молекулярної маси, молекулярно-масового розподілу та добавок.Різні каталізатори використовуються для виробництва індивідуальних полімерів зі спеціальними властивостями.Комбінація цих змінних дає марки HDPE для різних цілей;досягнення найкращого балансу продуктивності.

щільність

Це основна змінна, яка визначає характеристики HDPE, хоча чотири згадані змінні впливають одна на одну.Основною сировиною поліетилену є етилен.Кілька інших сомономерів, таких як 1-бутен, 1-гексен або 1-октен, також часто використовуються для покращення характеристик полімеру.Для HDPE вміст кількох вищезгаданих мономерів зазвичай не перевищує 1%-2%.Додавання сомономера трохи знижує кристалічність полімеру.Ця зміна зазвичай вимірюється щільністю, яка має лінійну залежність від кристалічності.Загальна класифікація Сполучених Штатів відповідає ASTM D1248, а щільність HDPE становить 0,940 г/.Вище С;Діапазон щільності MDPE становить 0,926～0,940g/CC.Інші класифікації іноді класифікують MDPE як HDPE або LLDPE.Гомополімери мають найвищу щільність, найвищу жорсткість, добру проникність і найвищу температуру плавлення, але, як правило, мають низьку стійкість до розтріскування під впливом зовнішнього середовища (ESCR).ESCR — здатність ПЕ протистояти розтріскуванням, спричиненим механічним або хімічним впливом.Вища щільність зазвичай покращує механічну міцність, таку як міцність на розрив, жорсткість і твердість;термічні властивості, такі як температура точки розм'якшення та температура теплового спотворення;і непроникність, така як повітропроникність або паропроникність.Менша щільність покращує його ударну міцність і E-SCR.На щільність полімеру головним чином впливає додавання сомономерів, але меншою мірою – молекулярна маса.Високий молекулярний відсоток трохи знижує щільність.Наприклад, гомополімери мають різну густину в широкому діапазоні молекулярних мас.

Виробництво і каталізатор

Найпоширенішим способом виробництва поліетилену є обробка в суспензії або в газовій фазі, а деякі виробляються шляхом обробки в розчинній фазі.Усі ці процеси є екзотермічними реакціями за участю мономеру етилену, мономеру a-олефіну, системи каталізаторів (може складатися з кількох сполук) і різних типів вуглеводневих розріджувачів.Для контролю молекулярної маси використовують водень і деякі каталізатори.Суспензійний реактор, як правило, є резервуаром із перемішуванням або частіше використовуваним великомасштабним петльовим реактором, у якому суспензія може циркулювати та перемішуватися.Коли етилен і сомономер (за потреби) вступають у контакт з каталізатором, утворюються частинки поліетилену.Після видалення розріджувача поліетиленові гранули або гранули порошку сушать і додають добавки відповідно до дозування для отримання гранул.Сучасна виробнича лінія з великими реакторами з двошнековими екструдерами може виробляти понад 40 000 фунтів ПЕ на годину.Розробка нових каталізаторів сприяє підвищенню характеристик нових марок ПНД.Два найпоширеніші типи каталізаторів — це каталізатори Philips на основі оксиду хрому та каталізатори сполук титану й алкілу алюмінію.HDPE, отриманий каталізатором Phillips, має середній молекулярно-масовий розподіл;титано-алкіл-алюмінієвий каталізатор має вузький молекулярно-масовий розподіл.Каталізатор, який використовується у виробництві полімерів з вузьким MDW у подвійному реакторі, також може бути використаний для виробництва сортів з широким MDW.Наприклад, два реактори в серії, які виробляють продукти з суттєво різною молекулярною масою, можуть виробляти бімодальні полімери з молекулярною масою, які мають повний діапазон розподілу молекулярної маси.Фітинги для ПЕ труб

Молекулярна вага

Вища молекулярна маса призводить до вищої в’язкості полімеру, але в’язкість також пов’язана з температурою та швидкістю зсуву, які використовуються в тесті.Реологія або вимірювання молекулярної маси використовується для характеристики молекулярної маси матеріалу.Сорти HDPE зазвичай мають діапазон молекулярної маси від 40 000 до 300 000, а середньомасова молекулярна маса приблизно відповідає діапазону індексу розплаву, тобто від 100 до 0,029/10 хв.Як правило, вища молекулярна маса (нижчий індекс розплаву MI) підвищує міцність розплаву, кращу в’язкість і ESCR, але вища молекулярна маса полегшує обробку

Процес складніший або вимагає більш високого тиску чи температури.

Розподіл молекулярної маси (MWD): WD поліетилену змінюється від вузького до широкого залежно від використовуваного каталізатора та процесу обробки.

Найбільш часто використовуваним індексом вимірювання MWD є індекс нерівномірності (HI), який дорівнює середньоваговій молекулярній масі (MW), поділеній на середньочислову молекулярну масу (Mn).Цей діапазон індексу для всіх марок ПНД становить 4-30.Вузький MWD забезпечує низьке викривлення та сильний удар під час процесу формування.Від середнього до широкого MWD забезпечує технологічність для більшості процесів екструзії.Широкий MWD також може покращити міцність розплаву та стійкість до повзучості.

добавка

Додавання антиоксидантів може запобігти деградації полімеру під час обробки та запобігти окисленню готового продукту під час використання.Антистатичні добавки використовуються в багатьох сортах упаковки, щоб зменшити адгезію пляшок або упаковки до пилу та бруду.Спеціальні застосування вимагають спеціальних складів добавок, таких як інгібітори міді, пов’язані з використанням проводів і кабелів.Чудову атмосферостійкість і захист від ультрафіолету (або сонячного світла) можна досягти шляхом додавання добавок проти УФ.Без додавання стійкого до ультрафіолетового випромінювання або сажі поліетилену рекомендується не використовувати його на відкритому повітрі.Високоякісні пігменти сажі забезпечують чудову стійкість до ультрафіолетового випромінювання та часто використовуються у зовнішньому застосуванні, наприклад у проводах, кабелях, шарах резервуарів або трубах.

методи обробки

PE можна виготовляти за допомогою широкого спектру різних методів обробки.Використовуючи етилен як основну сировину, пропілен, 1-бутен і гексен як співполімер, під дією каталізатора приймається суспензійна полімеризація або процес полімеризації в газовій фазі, і отриманий полімер спалахують, відокремлюють, сушать, гранулюють. , і т.д. Процес отримання готових продуктів з однорідними частинками.Включаючи екструзію листів, екструзію плівки, екструзію труб або профілів, видування, лиття під тиском і ротаційне формування.

▲Екструзія: Сорт, який використовується для виробництва екструзії, як правило, має індекс розплаву менше 1 і середньо-широкий MWD.Під час обробки низький ІМ може отримати відповідну міцність розплаву.Сорти з ширшим MWD більше підходять для екструзії, оскільки вони мають більш високі швидкості виробництва, нижчий тиск у фільєрі та меншу схильність до руйнування розплаву.

ПЕ має багато застосувань для екструзії, таких як дроти, кабелі, шланги, труби та профілі.Застосування труб варіюється від невеликих жовтих труб для природного газу до товстостінних чорних труб діаметром 48 дюймів для промислових і міських трубопроводів.Швидко зростає використання пустотілих труб великого діаметру як заміни дощової дренажної труби з бетону та інших каналізаційних труб.

Лист і термоформування: Термоформована підкладка багатьох великих холодильників для пікніка виготовлена ​​з ПЕ, який є міцним, легким і довговічним.Інші листові та термоформовані вироби включають бризковики, вкладиші для резервуарів, захисні щитки піддона, транспортувальні ящики та баки.Велика кількість швидкозростаючих листів – це мульча або села на дні ставків, які базуються на міцності, хімічній стійкості та водонепроникності MDPE.

▲Видувне формування: більше 1/3 HDPE, що продається в Сполучених Штатах, використовується для видувного формування.Вони варіюються від пляшок з відбілювачем, моторним маслом, миючим засобом, молоком і дистильованою водою до великих холодильників, автомобільних паливних баків і каністр.Характеристики сортів видувного формування, такі як міцність розплаву, ES-CR і в'язкість, подібні до тих, що використовуються для листів і термоформування, тому можна використовувати подібні марки.

Лиття під тиском зазвичай використовується для виготовлення менших контейнерів (менше 16 унцій) для упаковки ліків, шампунів і косметики.Одна з переваг цього процесу полягає в тому, що виробничі пляшки обрізаються автоматично, без потреби в наступних етапах обробки, як-от загальне видувне формування.Незважаючи на те, що для покращення якості поверхні використовуються деякі вузькі сорти MWD, зазвичай використовуються сорти середнього та широкого MWD.

▲Литво під тиском: HDPE має незліченну кількість застосувань, починаючи від багаторазових тонкостінних стаканчиків для напоїв і закінчуючи банок ємністю 5 г/л, які споживають 1/5 вітчизняного HDPE.Сорти для лиття під тиском зазвичай мають індекс розплаву 5-10.Існують сорти з ударною в’язкістю та нижчою текучістю та сорти з вищою текучістю з технологічністю.Використання включає в себе тонкостінну упаковку для товарів повсякденного попиту та продуктів харчування;міцні та міцні банки з харчовими продуктами та фарбою;висока стійкість до розтріскування навколишнього середовища, таких як невеликі паливні баки двигунів і сміттєві баки на 90 галлонів.

▲Обертальне формування: матеріали, що використовують цей метод обробки, як правило, подрібнюють у порошкові матеріали, які розплавляються та розтікаються в термічному циклі.Rotomolding використовує два типи ПЕ: універсальний і зшивний.MDPE/HDPE загального призначення зазвичай має щільність від 0,935 до 0,945 г/куб.куб., з вузьким MWD, так що продукт має високий удар і мінімальне викривлення, а його індекс розплаву, як правило, знаходиться в діапазоні 3-8.Більш високі класи MI зазвичай не підходять, оскільки вони не мають стійкості до розтріскування під впливом навколишнього середовища, очікуваної від виробів ротаційного формування.

Високоефективне ротаційне формування використовує унікальні властивості його хімічно зшиваючих марок.Ці сорти мають добру текучість у першій частині циклу формування, а потім зшиваються, утворюючи чудову стійкість до розтріскування та ударну в’язкість під впливом зовнішнього середовища.Зносостійкість і атмосферостійкість.Поліетилен з перехресним зв’язуванням підходить лише для великих контейнерів, від цистерн на 500 галлонів для транспортування різних хімікатів до сільськогосподарських цистерн місткістю 20 000 галлонів.

▲Плівка: для обробки поліетиленової плівки зазвичай використовується звичайна обробка плівки з роздувом або обробка плоскою екструзією.Більшість ПЕ використовується для плівки, доступний звичайний ПЕ низької щільності (LDPE) або лінійний ПЕ низької щільності (LLDPE).Типи плівки HDPE зазвичай використовуються там, де потрібна чудова еластичність і відмінна водонепроникність.Наприклад, плівка HDPE часто використовується для товарних пакетів, пакетів для продуктів і харчової упаковки.

Продуктивність продукту

Поліетилен високої щільності — це нетоксичні білі частинки без смаку і запаху з температурою плавлення близько 130°C і відносною щільністю від 0,941 до 0,960.Він має гарну термостійкість і холодостійкість, хорошу хімічну стабільність, високу жорсткість і міцність, а також хорошу механічну міцність.Діелектричні властивості та стійкість до розтріскування під впливом зовнішнього середовища також хороші.

Упаковка та зберігання

Тримайте подалі від вогню та теплоізоляції під час зберігання.Складські приміщення повинні міститися в сухості та порядку.Категорично забороняється змішувати будь-які домішки, сонячне світло та дощ.Транспорт повинен зберігатися в чистих, сухих, критих вагонах або каютах, у них не повинно бути гострих предметів, таких як залізні цвяхи.Змішане транспортування з легкозаймистими ароматичними вуглеводнями, галогенованими вуглеводнями та іншими органічними розчинниками суворо заборонено.

переробляти та використовувати повторно

HDPE є найшвидше зростаючою частиною ринку переробки пластику.Головним чином це пов’язано з його простотою повторної обробки, мінімальними характеристиками деградації та великою кількістю застосувань для цілей пакування.Основна переробка полягає в повторній обробці 25% перероблених матеріалів, таких як вторинна переробка після споживання (PCR), з чистим HDPE для виготовлення пляшок, які не контактують з харчовими продуктами.

ПЕ труби для водопостачання замінюють традиційні сталеві труби та ПВХ труби для питної води.