Полиетилен е най-разпространеният вид пластмаса (ПЕ или PE). Годишното производство на полиетилен надвъхля 85 милиона метрична тона. Основното приложение на полиетилена е в опаковъчната индустрия – за производство на полиетиленови торби, пликове, фолио, полиетиленови контейнери, бутилки и други. Има множество различни видове полиетилен, като повечето от тях имат химическата формула (C2H4)nH2
Физически свойства
Полиетиленът е термопластичен полимер, който се състои от дълги въглеводородни вериги. В зависимост от молекулярната маса и кристалността, може да се наблюдава характерна точка на топене. Температурата, при която може да се забележи точка на топене варира силно при различните видове полиетилен. При най-често срещаните марки полиетилен с ниска плътност (LDPE) точката на топене е между 105 и 110 градуса. При полиетиленът с висока плътност (HDPE) точката на топене се наблюдава между 120-130 градуса целзии.
Химически характеристики
Повечето марки полиетилен с ниска, средна и висока плътност(LDPE, MDPE и HDPE) имат отлична химическа резистентност, което означава, че не реагират при взаимодействие със силни киселини или основи. Освен това, полиетиленът показва резистенстност и към леки оксиданти. Полиетиленът гори бавно, със син пламък и жълт език, като отделя миризма на парафин. При премахване на полиетиленът от източника на топлина, горенето продължава, като се образува стопилка. Полиетиленът не се топи на стайна температура и обикновено може да бъде разтворен в ароматни въглеводороди толуен или ксилен, при завишени температури или във хлорирани разредители като: трихлороетан или трихлоробензен.
Класификация на видовете полиетилен
Полиетиленът може да бъде разделен на няколко групи, в зависимост от своята плътност и разклонеността си. Механичните му характеристики зависят най-вече от разклонеността на микромолекулярната му верига, кристалната структура и молекулярното тегло. Според продаваните обеми най-често използваните видове са – HDLE, LLDPE, LDPE.
- Полиетилен с улта висока молекулярна маса (UHMWPE) – молекулярната му маса обикновено е между 3-6 милиона, което го прави изключително твърд и здрав материал. Използва се за направата на бутилки, машинни части от инженерни пластмаси, лагери, зъбни колела, предпазни кантове и други. Съперничи си с арамида в изработката на бронежилетки. Също така се използва при направата на импланти.
- Полиетилен висока плътност (HDPE) – характеризира се с плътност равна или по-висока от 0,941 g/cm3. Има по-слабо разклонена верига от което следва по-ниските нива при здравина на опън. Използва се в опаковъчната индустрия – торби за смет, пластмасови тръби и други. Над 30 процента от играчките в световен мащаб са произведени от HDPE. Заема най-голям пазарен дял сред останалите марки полиетилен – над 30%. Годишно се произвеждат и продават над 30 милиона тона полиетилен с висока плътност.
- Полиетилен средна плътност (MDPE) – характеризира се с обхват на плътността от 0.926–0.940 g/cm3. Полиетиленът средна плътност има изключителна шокова здравина, и като цяло подобрени механични свойства. По-трудно се сцепва спрямо HDPE. Използва се основно за изработка на тръби за газ, фитинги, подсилени торби и калъфи, капачки за бутилки, термосвиваемо фолио.
- Линеен полиетилен с ниска плътност (LLDPE) е линеен полимер със изклютелно висок брой къси и дълги вериги съставени от кополимиризация на етилен с късо верижни алфа олефини. Плътността му е в обхвата 0.915–0.925 g/cm3. Линейният полиетилен има по-висока издръжливост на опън от LDPE. Също така превъзхожда полиетиленът с ниска плътност във всички останали механични характеристики като – здравина при удар, опън, сцепване и други. Използва се за прозводство на тънки фолиа, за торби и формати. От LLDPE се изработват кабелни канали, кофи, играчки, тръби и други. Най-широко приложение намира при производството на стреч фолио поради отличните механични характеристики и високата си разтегливост. Заема към 20% от пазара на полиетилен в световен мащаб.
- Полиетилен с ниска плътност (LDPE) – характеризира се с плътност 0.910–0.940 g/cm3. Има висок брой къси и дълги вериги и не формира кристална структура. Наблюдава се по-ниска издръжливост на опън спрямо останалите видове полиетилен и по-висока пластичност. Използва се направата както на полиетиленови филми(фолио), така и за твърди контейнери. Най-често се използва за направата на опаковки от полиетиленово фолио. Заема около 25% пазарен дял спрямо останалите видове полиетилен.
by 