Какое сырье мы используем
Существующие марки полиэтилена
На сегодняшний день известно множество марок полиэтилена:
- ПЭНД (полиэтилен низкого давления, он же полиэтилен высокой плотности ПВП, или HDPE)
- ПВД (полиэтилен высокого давления)
- ПЭСД (полиэтилен среднего давления)
- ПЭСП (линейный полиэтилен средней плотности)
- ЛПЭНП (линейный полиэтилен низкой плотности)
- VLDPE (полиэтилен очень низкой плотности)
- ВМПЭ (высокомолекулярный полиэтилен)
- PEX (сшитый полиэтилен)
- MPE (металлоценовый линейный полиэтилен низкой плотности)
Свойства и характеристики ПЭНД
Полиэтилен низкого давления (ПНД или ПЭНД) – это полимер высокой плотности, получаемый реакцией полимеризации этилена при низком давлении при использовании специальных катализаторов. В стандартных условиях является твердым, жестким, сравнительно прозрачным веществом, используемым в качестве сырья для производства предметов как технического, так и бытового и назначения. Из-за особого строения молекулярной клетки с высокой степенью межмолекулярных связей имеет несколько большую плотность, чем полиэтиленовые вещества других видов, поэтому может называться также как полиэтилен высокой плотности (ПВП, либо англоязычный вариант HDPE).
- Размер гранул: 2-5 мм
- Плотность: ~0,96 г/см³
- Температура плавления: 129–135 °C
- Температура хрупкости: -70 °C
- Высокая жесткость и механическая прочность на растяжение и сжим.
- Отличная химическая стойкость по отношению к кислотам, щелочам, жирам и маслам.
- Диэлектрические свойства, обеспечивающие применение в электронике.
- Высокой твердостью, объясняемой высокой кристалличностью вещества,
- Практически абсолютной паровой и жидкостной непроницаемостью,
- Возможностью переработки термическими методами, легкостью сварки и склейки.
Отличие ПЭНД от других марок полиэтилена
Полиэтилен низкого давления является наиболее жестким полимером среди других пластмасс, получаемых из того же мономера. А для пластика увеличение плотности обычно означает изменение двух самых главных свойств – повышение прочности и химической стойкости. Отсюда следуют отличия его от не менее распространенных полимеров
В сравнении с ПВД этот полиэтилен имеет:
- Повышенную твердость, но меньшую прозрачность и воскообразность
- Большую прочность, но меньшую сопротивляемость деформациям и большую хрупкость (особенно при низких температурах),
- Более высокую температуру плавления, при которой возможна стерилизация изделий из него даже при помощи пара,
- Меньшие водопоглощение и паропроницаемость,
- Лучшую стойкость относительно различных реагентов, особенно масел и жиров.
- При ударе о твердые поверхности изделия из ПЭНД издают звонкий звук, с помощью которого их можно быстро отличить «на глазок» от предметов, изготовленных из пластмасс других видов. Это отличие может применяться наравне с таким признаком, как более твердая и матовая поверхность (поверхности изделий из ПВД более гладкие и блестящие)
Преимущества ПЭНД
К основным преимуществам ПЭНД относятся:
- Прочность. Продукция из ПЭНД отличается высокой устойчивостью к механическим повреждениям.
- Высокая эластичность, гибкость, вязкость. ПЭНД способен выдерживать небольшое растяжение или сжим.
- Паро- и водонепроницаемость, минимальное влагопоглощение. Полиэтилену низкого давления не страшно длительное пребывание в воде, поскольку влага и испарения не наносят данному материалу никакого ущерба. Упаковка из ПЭНД способна защитить хранимые в ней товары или продукты от воды.
- Устойчивость к воздействию агрессивных соединений и микроорганизмов. Изделия из ПЭНД отличаются стойкостью к радиации, а также не боятся кислот, щелочей, продуктов нефтехимии: бензина, моторного масла, солярки и пр.
- Простота эксплуатации и ремонта. Использование товаров на основе полиэтилена низкого давления не требует каких-то особых условий и специального ухода. В случае необходимости ремонт осуществляется очень легко и быстро - посредством тепловой сварки.
- Низкая теплопроводность. ПЭНД способен выдерживать большой температурный диапазон: от -70 °С до +100 °С. При этом полностью сохраняет первоначальную форму и свойства.
- Экологичность. 100% перерабатываемость.
- Безопасность для человека
- Не токсичность. Продукция из полиэтилена низкого давления не выделяет никаких токсичных веществ и не имеет неприятного запаха. Поэтому без ограничений может использоваться в быту, торговле и пищевой промышленности.
- Низкая стоимость. Полиэтилен низкого давления имеет сравнительно небольшую себестоимость. Поскольку при его производстве тратится небольшое количество энергии и расходных материалов по-сравнению с другими видами.
- Износостойкость. Изделия из ПЭНД не боятся коррозии и воздействия агрессивных химических соединений, устойчивы к истиранию и деформации. Они способны сохранять первоначальный вид даже при долговременной эксплуатации. Даже если грянут морозы и вода в бочке из ПНД во дворе вашей дачи замерзнет, это не повлечет за собой потери её потребительских свойств
- Эстетичность. Широкий выбор дизайнерских решений. Изделиям из полиэтилена низкого давления можно придать разную форму и цвет, а также наносить различные рисунки и надписи на их поверхность.
Виды ПЭНД
Полиэтилен высокой плотности бывает следующих видов:
- Суспензионный ПВП может содержать различные химические стабилизаторы, образующие суспензионную массу из гранул при «холодной» полимеризации этилена. Это могут быть неагрессивные кислоты, оксиды легких металлов, полимерные спирты и даже некоторые виды глины. Такой пластик наиболее качественный, однородный, без нарушений структуры и слабых зон.
- Растворный полиэтилен часто содержит доли катализаторов, присутствующих в реакции полимеризации «горячим» способом.
- Газофазный имеет в составе остатки газов и эфирных веществ. Из всех трех видов он имеет наиболее слабую структуру, так как сравнительно неоднороден и включает наличие менее устойчивых к износу участков.
Методы производства
ПЭНД изготавливают следующими методами:
- Выдувной метод – используется при производстве тары любых размеров. Методом экструзии из ПЭНД производятся: емкости для бытовой химии, канистры, бочки и т.п., пленки – гладкие и пузырьковые, коммуникационные трубы, изоляции электрокабелей, листовые и сеточные материалы.
- Литьевой метод используется в основном для отлития под давлением различные товары бытового назначения (игрушки, посуду, инвентарь, изделия для кухни и ванной, крышки для банок, бутылочной тары и т.п.), швейную и мебельную фурнитуру, комплектующие для различной техники (авто, бытовые приборы и др.).
- Пленочный метод. За счёт отличной текучести расплава используется для производства различной плёнки.
- Трубный метод – наиболее твёрдый, прочный. Имеет в своём составе специальные добавки, которые повышают термоустойчивость. Применяется в основном для производства труб.
- Метод ротора: баки, дорожные блоки, масштабные конструкции в виде игровых площадок, колодцев, эстакад.
- При вспенивании ПЭНД получают качественно новый продукт – пенополиэтилен, который применяется в теплоизоляционных строительных работах.
Области применения
Широкое применение ПЭНД в промышленности и в быту объясняется его высокими потребительскими характеристиками, сравнительной дешевизной производства, универсальностью назначения, а также химической стойкостью и нейтральностью.
Этот материал используется как на крупных промышленных предприятиях, так и на мелком производстве. Его физико-химические свойства позволяют ему иметь достаточно широкую востребованность, его можно встретить практически во всех сферах жизни. Впервые этот хорошо знакомый всем материал появился более 20 лет назад в Великобритании. В наши дни суммарный объем ежегодно производимого в мире ПЭНД достигает 40 млн тонн.
Где применяются изделия из ПЭНД
- Емкости для продукции всех отраслей промышленности (химической, пищевой, аграрной, косметической, лакокрасочной, фармацевтической)
- Товары для дома и быта:
- потребительская тара (бочки, канистры, флаконы, бутылки)
- детские игрушки
- посуда, столешницы, разделочные доски и прочий кухонный инвентарь
- изделия для ванной комнаты (мыльницы, ёмкости для бытовой химии и т.д.);
- бытовая гигиена (детские аксессуары, мусорные пакеты и емкости, и проч.)
- Упаковочные материалы (плёнка, пакеты и т.д.).
- Большинство коммуникационных систем (водопровод, канализация и т.д.) используют трубы, которые производят из полиэтилена низкого давления. И это неудивительно, ведь данный материал удовлетворяет всем требованиям, применяемым к ним. Труба под раковиной – тоже изготавливается из ПЭНД, что лишний раз подтверждает универсальность применения. Прочность и долговечность материала позволяет сохранять коммуникационные системы в пригодном состоянии на протяжении длительного времени.
- В автомобильной промышленности - при производстве бензобаков, подкрылок и еще около 400 комплектующих.
- В химической промышленности – при отделке вентиляционных шахт и гальванических емкостей
- В коммунальном хозяйстве – при изготовлении труб для систем водоснабжения, канализации, газовых систем, емкостей для хранения, и т. д.
- Приборы и детали из этого полимера используются и в космической отрасли.
Это далеко не полный перечень всех сфер использования ПЭНД. А объясняется такой поистине глобальный характер распространения ПЭНД его многочисленными преимуществами.