Гранулы полиэтилена PE (HDPE, LDPE)

Основные физические и химические характеристики

Полиэтилен, сокращенно ПЭ, выпускается промышленностью в двух модификациях, которые отличаются между собой по структуре, а, следовательно, имеют различные физико-химические свойства. Молекула полиэтилена - это длинная цепь, состоящая из атомов углерода, к каждому их которых присоединены два атома водорода. Химическая формула полиэтилена [-CH2-CH2-]n, поскольку его обе модификации получают из этилена CH2=CH2. Различие между двумя видами полиэтилена состоит в том, что для получения его одной модификации, мономеры связываются в линейные цепи с СП, обычно их 5000, но может быть и больше, а для другой - к основной цепи случайным образом присоединятся разветвления, состоящие из 4-6 углеродных атомов. Для производства полиэтиленов первой модификации применяют специальные катализаторы, при этом процесс полимеризации протекает при температурах не выше 150 ° С и давлении не больше 20 атм.

Рассмотрим подробнее каждую из модификаций полиэтилена.

1. Полиэтилен низкой плотности (LDPE)

Данный вид полиэтилена имеет сильно разветвленную макромолекулу и низкую плотность (0,916-0,935 г/см³). Для его изготовления используют очень высокое давление от 100 до 300 мПа и высокую температуру 100-300 °С. В России данный вид полиэтилена обозначается аналогично полиэтилену высокого давления ПЭВД.

2. Полиэтилен высокой плотности (НDPE)

Этот вид полиэтилена имеет линейную макромолекулу и относительно высокую плотность (0,960 г/см³). Как уже было сказано выше, для его производства используют особые катализаторные системы. Полиэтилен высокой плотности еще называют полиэтиленом низкого давления и обозначают ПЭНД. Поскольку для полиэтилена, который получают при низком давлении, так же характерно линейное строение. Хотя боковые цепи и образуются, но они очень короткие и их количество небольшое. При низком давлении так же получают и сополимеры этилена, к примеру: с бутеном-1. в данном случае низкое давление используют, чтобы в линейную по сущности макромолекулу ввести необходимое число ответвлений. Плотность сополимеров варьируется в диапазоне 0,945-0,950 г/см, а плотность линейных гомополимеров равняется 0,960 г/см3

НDPE намного прочнее LDPE. Его температура плавления изменяется в диапазоне 129-135° С. Температура размягчения ПЭВП больше, чем у ПЭНП, и равняется 121°С, поэтому его можно стерилизовать паром. А растворить полиэтилен высокой плотности можно только в ароматических углеводородах при температуре 120° С. При этом при увеличении плотности ПЭВП, его растворимость в органических растворителях становится еще меньше, как и проницаемость в отношении растворителей. Устойчивость к низким температурам у ПЭВП и ПЭНП приблизительно одинаковая. Полиэтилен высокой плотности имеет более высокую прочность при сжатии и растяжении, чем полиэтилен низкой плотности, а вот сопротивляемость ударам и раздиру немного ниже. Кроме этого ПЭВП имеет проницаемость ниже в 5-6 раз, чем ПЭНП, поэтому он является отличной преградой для влаги.

На основе ПЭВП получают прочные и жесткие пленки, которые на ощупь менее воскообразные, чем аналогичные пленки из ПЭНП. Пленки на основе ПЭВП могут быть получены двумя способами: экструзией с раздувом или через плоскую щель (с водяным охлаждением или поливом на охлаждаемый валок). Хотя при первом методе полупрозрачная пленка получается более мутной, чем при втором.

Как уже было сказано, молекулы ПЭВП из-за своей линейной структуры, стараются ориентироваться в направлении течения, поэтому сопротивление раздиру пленок из ПЭВП в продольном направлении ниже. При этом разница между сопротивлениями раздиру в поперечном и продольном направлениях может быть увеличена при ориентации. В этом случае пленка будет иметь свойства ленточек, которые работают на раздир.

Пленки из ПЭВП по своей влагопроницаемости уступают только пленкам из сополимеров винил-иденхлорида и винилхлорида. Так же пленки из полиэтилена высокой плотности очень устойчивы к жирам и маслам. Пленки из ПЭВП и ПЭНП могут растрескиваться под действием окружающей среды. Чтобы уменьшить этот эффект, для изготовления пленок используют специальные высокомолекулярные марки ПЭ.

HDPE :

HDPE :

LDPE:

LLDPE: