Cev (za namakanje)

Polietilen visoke gostote, angleško ime je »High Density Polyethylene« ali krajše »HDPE«.HDPE je visokokristalna, nepolarna termoplastična smola.Videz originalnega HDPE je mlečno bel, tanek del pa je do določene mere prosojen.PE ima odlično odpornost na večino gospodinjskih in industrijskih kemikalij.Nekatere vrste kemikalij lahko povzročijo kemično korozijo, kot so jedki oksidanti (koncentrirana dušikova kislina), aromatski ogljikovodiki (ksilen) in halogenirani ogljikovodiki (ogljikov tetraklorid).Polimer je nehigroskopičen in ima dobro odpornost na vodno paro ter se lahko uporablja za namene pakiranja.HDPE ima dobre električne lastnosti, zlasti visoko dielektrično trdnost izolacije, zaradi česar je zelo primeren za žice in kable.Razredi s srednjo do visoko molekulsko maso imajo odlično odpornost na udarce, tudi pri sobni temperaturi in celo pri nizkih temperaturah -40F.

HDPE je termoplastični poliolefin, proizveden s kopolimerizacijo etilena.Čeprav je bil HDPE lansiran leta 1956, ta plastika še ni dosegla zrele ravni.Ta material za splošno uporabo nenehno razvija svoje nove uporabe in trge.

Glavne značilnosti

HDPE je nepolarna termoplastična smola z visoko kristaliničnostjo.Videz originalnega HDPE je mlečno bel, tanek del pa je do določene mere prosojen.PE ima odlično odpornost na večino gospodinjskih in industrijskih kemikalij.Nekatere vrste kemikalij lahko povzročijo kemično korozijo, kot so jedki oksidanti (koncentrirana dušikova kislina), aromatski ogljikovodiki (ksilen) in halogenirani ogljikovodiki (ogljikov tetraklorid).Polimer je nehigroskopičen in ima dobro odpornost na vodno paro ter se lahko uporablja za namene pakiranja.HDPE ima dobre električne lastnosti, zlasti visoko dielektrično trdnost izolacije, zaradi česar je zelo primeren za žice in kable.Razredi s srednjo do visoko molekulsko maso imajo odlično odpornost na udarce, tudi pri sobni temperaturi in celo pri nizkih temperaturah -40F.Edinstvene značilnosti različnih vrst HDPE so pravilna kombinacija štirih osnovnih spremenljivk: gostote, molekulske mase, porazdelitve molekulske mase in dodatkov.Za izdelavo prilagojenih polimerov s posebnimi lastnostmi se uporabljajo različni katalizatorji.Kombinacija teh spremenljivk daje razrede HDPE za različne namene;doseganje najboljšega ravnovesja v uspešnosti.

gostota

To je glavna spremenljivka, ki določa značilnosti HDPE, čeprav omenjene štiri spremenljivke vplivajo druga na drugo.Etilen je glavna surovina polietilena.Nekateri drugi komonomeri, kot so 1-buten, 1-heksen ali 1-okten, se prav tako pogosto uporabljajo za izboljšanje učinkovitosti polimera.Za HDPE vsebnost zgornjih nekaj monomerov na splošno ne presega 1% -2%.Dodatek komonomera rahlo zmanjša kristaliničnost polimera.Ta sprememba se običajno meri z gostoto, ki je linearno povezana s kristaliničnostjo.Splošna klasifikacija Združenih držav je v skladu z ASTM D1248, gostota HDPE pa je 0,940 g/.Nad C;Razpon gostote MDPE je 0,926 ~ 0,940 g/CC.Druge klasifikacije včasih razvrščajo MDPE kot HDPE ali LLDPE.Homopolimeri imajo največjo gostoto, največjo togost, dobro prepustnost in najvišje tališče, vendar imajo na splošno slabo odpornost proti razpokanju zaradi napetosti v okolju (ESCR).ESCR je sposobnost PE, da se upre razpokam, ki jih povzročijo mehanske ali kemične obremenitve.Večja gostota na splošno izboljša mehansko trdnost, kot so natezna trdnost, togost in trdota;toplotne lastnosti, kot sta temperatura zmehčanja in temperatura toplotnega popačenja;in neprepustnost, kot je prepustnost zraka ali prepustnost vodne pare.Nižja gostota izboljša njegovo udarno trdnost in E-SCR.Na gostoto polimera vpliva predvsem dodatek komonomerov, v manjši meri pa molekulska masa.Visok odstotek molekulske mase nekoliko zmanjša gostoto.Na primer, homopolimeri imajo različne gostote v širokem razponu molekulskih mas.

Proizvodnja in katalizator

Najpogostejša proizvodna metoda PE je s predelavo v gnojevki ali plinski fazi, nekaj pa jih je proizvedenih s predelavo v raztopini.Vsi ti procesi so eksotermne reakcije, ki vključujejo etilenski monomer, a-olefinski monomer, katalizatorski sistem (lahko več kot eno spojino) in različne vrste ogljikovodikovih razredčil.Za nadzor molekulske mase se uporabljajo vodik in nekateri katalizatorji.Reaktor za gnojevko je na splošno rezervoar z mešanjem ali pogosteje uporabljen reaktor z zanko velikega obsega, v katerem lahko brozga kroži in meša.Ko etilen in komonomer (po potrebi) prideta v stik s katalizatorjem, nastanejo polietilenski delci.Po odstranitvi razredčila se polietilenska zrnca ali zrnca v prahu posušijo in dodatki se dodajo v skladu z odmerkom, da nastanejo peleti.Sodobna proizvodna linija z velikimi reaktorji z dvopolžnimi ekstrudorji lahko proizvede več kot 40.000 funtov PE na uro.Razvoj novih katalizatorjev prispeva k izboljšanju učinkovitosti novih vrst HDPE.Dve najpogosteje uporabljeni vrsti katalizatorjev sta Philipsovi katalizatorji na osnovi kromovega oksida in katalizatorji titanove spojine in alkil aluminija.HDPE, proizveden s Phillipsovim katalizatorjem, ima porazdelitev molekulske mase srednje širine;titan-alkil aluminijev katalizator ima ozko porazdelitev molekulske mase.Katalizator, ki se uporablja pri proizvodnji ozkih MDW polimerov v dvojnem reaktorju, se lahko uporablja tudi za proizvodnjo širokih MDW razredov.Na primer, dva reaktorja v seriji, ki proizvajata bistveno različne produkte molekulske mase, lahko proizvedeta bimodalne polimere molekulske mase, ki imajo celoten obseg porazdelitev molekulske mase.PE cevni priključki

Molekularna teža

Višja molekulska masa ima za posledico večjo viskoznost polimera, vendar je viskoznost povezana tudi s temperaturo in strižno hitrostjo, uporabljeno v preskusu.Reologija ali merjenje molekulske mase se uporablja za karakterizacijo molekulske mase materiala.Razredi HDPE imajo običajno razpon molekulske mase od 40 000 do 300 000, povprečna molekulska masa pa približno ustreza razponu indeksa taline, to je od 100 do 0,029/10 min.Na splošno višja MW (nižji indeks taline MI) poveča trdnost taline, boljšo žilavost in ESCR, vendar višja MW olajša obdelavo

Postopek je težji ali zahteva višji tlak ali temperaturo.

Porazdelitev molekulske mase (MWD): WD PE se spreminja od ozke do široke, odvisno od uporabljenega katalizatorja in postopka obdelave.

Najpogosteje uporabljen indeks merjenja MWD je indeks neenakomernosti (HI), ki je enak masni povprečni molekulski masi (MW), deljeni s številčno povprečno molekulsko maso (Mn).Ta razpon indeksa za vse razrede HDPE je 4-30.Ozka MWD zagotavlja nizko zvijanje in velik udarec med postopkom oblikovanja.Srednji do širok MWD zagotavlja predelovalnost za večino postopkov ekstrudiranja.Širok MWD lahko izboljša tudi trdnost taline in odpornost proti lezenju.

aditiv

Dodatek antioksidantov lahko prepreči razgradnjo polimera med predelavo in prepreči oksidacijo končnega izdelka med uporabo.Antistatični dodatki se uporabljajo v številnih vrstah embalaže za zmanjšanje oprijema steklenic ali embalaže na prah in umazanijo.Posebne aplikacije zahtevajo posebne formulacije dodatkov, kot so zaviralci bakra, povezani z uporabo žic in kablov.Odlično odpornost na vremenske vplive in zaščito pred ultravijolično (ali sončno) svetlobo lahko dosežete z dodajanjem dodatkov proti UV žarkom.Brez dodatka PE, odpornega na UV žarke ali saj, je priporočljivo, da ga ne uporabljate na prostem.Visokokakovostni pigmenti saj zagotavljajo odlično UV odpornost in se pogosto uporabljajo v zunanjih aplikacijah, kot so žice, kabli, plasti rezervoarjev ali cevi.

metode obdelave

PE je mogoče izdelati s široko paleto različnih metod obdelave.Z uporabo etilena kot glavne surovine, propilena, 1-butena in heksena kot kopolimera, pod delovanjem katalizatorja, se sprejme postopek polimerizacije gnojevke ali polimerizacije v plinski fazi, dobljeni polimer pa se bliska, loči, posuši, granulira , itd. Postopek za pridobivanje končnih izdelkov z enakomernimi delci.Vključno z ekstrudiranjem pločevine, ekstrudiranjem filma, ekstrudiranjem cevi ali profilov, pihanjem, brizganjem in rotacijskim oblikovanjem.

▲ Ekstrudiranje: kakovost, ki se uporablja za ekstruzijsko proizvodnjo, ima na splošno talilni indeks manjši od 1 in srednje do široko MWD.Med predelavo lahko nizek MI pridobi primerno trdnost taline.Širši razredi MWD so primernejši za ekstruzijo, ker imajo višje proizvodne hitrosti, nižje tlake matrice in zmanjšano nagnjenost k lomljenju taline.

PE ima veliko aplikacij za iztiskanje, kot so žice, kabli, cevi, cevi in ​​profili.Uporaba cevi sega od majhnih rumenih cevi za zemeljski plin do debelostenskih črnih cevi s premerom 48 palcev za industrijske in mestne cevovode.Uporaba votlih cevi velikega premera kot nadomestka betonskih in drugih kanalizacijskih cevi za meteorno vodo se hitro povečuje.

Plošče in toplotno oblikovanje: termoformirana obloga številnih velikih hladilnikov za piknik je izdelana iz PE, ki je močan, lahek in vzdržljiv.Drugi pločevinasti in termoformirani izdelki vključujejo blatnike, obloge rezervoarjev, ščitnike posod, transportne škatle in rezervoarje.Veliko število aplikacij za hitro rastoče plošče so mulčenje ali dno ribnikov, ki temeljijo na žilavosti, kemični odpornosti in neprepustnosti MDPE.

▲Pihanje: Več kot 1/3 HDPE, prodanega v Združenih državah, se uporablja za pihanje.Te segajo od steklenic z belilom, motornim oljem, detergentom, mlekom in destilirano vodo do velikih hladilnikov, avtomobilskih rezervoarjev za gorivo in kanistrov.Značilnosti razredov za pihanje, kot so trdnost taline, ES-CR in žilavost, so podobne tistim, ki se uporabljajo za uporabo v pločevini in termoformiranju, zato se lahko uporabljajo podobni razredi.

Brizganje s pihanjem se običajno uporablja za izdelavo manjših posod (manj kot 16oz) za pakiranje zdravil, šamponov in kozmetike.Ena od prednosti tega postopka je, da se proizvodne steklenice samodejno obrežejo, brez potrebe po zaključnih korakih, kot je splošno pihanje.Čeprav se nekateri ozki razredi MWD uporabljajo za izboljšanje končne obdelave površine, se običajno uporabljajo srednje do široki razredi MWD.

▲ Brizganje: HDPE ima nešteto uporab, od tankostenskih skodelic za pijačo za večkratno uporabo do 5-gsl pločevink, ki porabijo 1/5 domačega HDPE.Razredi za brizganje imajo na splošno talilni indeks 5-10.Obstajajo razredi z žilavostjo in nižjo fluidnostjo ter razredi z višjo fluidnostjo s predelovalnostjo.Uporabe vključujejo dnevne potrebščine in tankostensko embalažo za hrano;močne in vzdržljive pločevinke za hrano in barve;visoka odpornost na aplikacije, ki nastanejo zaradi napetosti v okolju, kot so majhni rezervoarji za gorivo motorja in 90-gal smetnjaki.

▲Rotacijsko oblikovanje: materiali, ki uporabljajo to metodo obdelave, so običajno zdrobljeni v praškaste materiale, ki se stopijo in tečejo v termičnem ciklu.Rotomolding uporablja dve vrsti PE: splošnega in zamrežljivega.MDPE/HDPE za splošno uporabo ima običajno gostoto v razponu od 0,935 do 0,945 g/CC, z ozko MWD, tako da ima izdelek velik vpliv in minimalno zvijanje, njegov indeks taline pa je na splošno v območju 3-8.Višji razredi MI na splošno niso primerni, ker nimajo odpornosti proti razpokam ob vplivu okolja, ki se pričakuje od rotacijskih izdelkov.

Visokozmogljive aplikacije rotacijskega oblikovanja izkoriščajo edinstvene lastnosti svojih kemično premrežljivih vrst.Ti razredi imajo dobro fluidnost v prvem delu cikla oblikovanja, nato pa se zamrežijo, da tvorijo odlično odpornost proti razpokam in žilavost zaradi obremenitve okolja.Odpornost proti obrabi in odpornost na vremenske vplive.PE, ki ga je mogoče navzkrižno povezati, je primeren samo za velike posode, od 500-gal cistern za prevoz različnih kemikalij do 20.000-gal kmetijskih cistern.

▲Film: Pri obdelavi PE folije se na splošno uporablja običajna obdelava s pihanim filmom ali obdelava z ravnim iztiskanjem.Večina PE se uporablja za filme, na voljo je splošni PE z nizko gostoto (LDPE) ali linearni PE z nizko gostoto (LLDPE).Razredi HDPE folije se običajno uporabljajo tam, kjer se zahtevata vrhunska raztegljivost in odlična neprepustnost.Na primer, HDPE folija se pogosto uporablja za blagovne vrečke, vrečke za živila in embalažo za hrano.

Zmogljivost izdelka

Polietilen visoke gostote je netoksičen, beli delci brez okusa in vonja s tališčem okoli 130 °C in relativno gostoto od 0,941 do 0,960.Ima dobro toplotno in hladno odpornost, dobro kemično stabilnost, visoko togost in žilavost ter dobro mehansko trdnost.Dobre so tudi dielektrične lastnosti in odpornost proti razpokanju zaradi napetosti v okolju.

Pakiranje in skladiščenje

Med skladiščenjem hranite ločeno od ognja in toplotne izolacije.Skladišče mora biti suho in urejeno.Strogo je prepovedano mešanje kakršnih koli nečistoč, sončne svetlobe in dežja.Prevoz naj bo shranjen v čistih, suhih, pokritih vagonih ali kabinah, v njem pa ne sme biti ostrih predmetov, kot so železni žeblji.Mešani prevoz z vnetljivimi aromatskimi ogljikovodiki, halogeniranimi ogljikovodiki in drugimi organskimi topili je strogo prepovedan.

reciklirajte in ponovno uporabite

HDPE je najhitreje rastoči del trga recikliranja plastike.To je predvsem posledica enostavne ponovne obdelave, minimalnih lastnosti razgradnje in velikega števila aplikacij za pakiranje.Glavno recikliranje je ponovna predelava 25 % recikliranih materialov, kot so materiali, ki jih je mogoče reciklirati po uporabi (PCR), s čistim HDPE za izdelavo plastenk, ki niso v stiku s hrano.

PE cevi za oskrbo z vodo so nadomestni izdelki tradicionalnih jeklenih cevi in ​​PVC cevi za pitno vodo.