Полиетиленова смола – Енциклопедия на материалите

Какво е полиетиленова смола

Полиетиленовата смола е високо полимерно съединение, образувано от полимеризацията на етиленови молекули. Освен това е една от най-широко използваните пластмаси в света. Той има характеристиките на ниска плътност, висока якост, устойчивост на корозия, устойчивост на висока температура, не е лесен за стареене, лесна обработка и т.н. Той се използва широко в опаковките, строителството, дома, медицината, електрониката и други области.

Цената на полиетиленовата смола

Според данните от мониторинга на пазара на промишлени продукти общата цена на полиетилена показва колебателна възходяща тенденция през последните няколко години. Конкретните данни са както следва:

• През 2022 г.: В началото на годината цената на полиетилена беше около 9,000-9,500 щатски долара за тон, а до края на годината се повиши до около 12,000 13,000-XNUMX XNUMX щатски долара за тон.
• През 2021 г.: В началото на годината цената на полиетилена беше около 1,000-1,100 щатски долара за тон, а до края на годината се повиши до около 1,250 1,350-XNUMX XNUMX щатски долара за тон.
• През 2020 г.: В началото на годината цената на полиетилена беше около 1,100-1,200 щатски долара за тон, а до края на годината падна до около 800-900 щатски долара за тон.
• През 2019 г.: В началото на годината цената на полиетилена беше около 1,000-1,100 щатски долара за тон, а до края на годината се повиши до около 1,300 1,400-XNUMX XNUMX щатски долара за тон.

Видове полиетиленови смоли

Важен е полиетиленът термопластичен полимер, които могат да бъдат разделени на няколко различни типа според различните производствени процеси и молекулярни структури:
Полиетилен с ниска плътност (LDPE): Има характеристиките на ниска плътност, мекота, добра пластичност и висока прозрачност. Използва се главно в областта на опаковъчното фолио, пластмасовите торбички, бутилките и др.

• Линеен полиетилен с ниска плътност (LLDPE): В сравнение с LDPE, LLDPE има по-равномерна молекулна структура, по-висока якост на опън и устойчивост на удар и е подходящ за производство на пластмасови торби, филми и други продукти.
• Полиетилен с висока плътност (HDPE): Има по-високо молекулно тегло и плътност, по-висока твърдост, твърдост и здравина и обикновено се използва за производство на водопроводни тръби, маслени варели, кутии и др.
• Полиетилен със свръхвисоко молекулно тегло (UHMWPE): Има много високо молекулно тегло и изключително висока устойчивост на износване и се използва главно за производство на плъзгащи се части, лагери, уплътнения и др.
• Омрежен полиетилен (XLPE): Чрез омрежване на полиетиленовите молекули чрез процес на омрежване, той има добра топлоустойчивост и устойчивост на корозия и се използва широко в областта на кабелите, проводниците, изолационните материали и др.

Спецификации на полиетиленовата смола

Полиетиленовата смола е полимерно съединение и нейните спецификации depend за неговата употреба и области на приложение. Ето някои общи спецификации на полиетилена:
1. Плътност: Плътността на полиетилена може да варира от 0.91 g/cm³ до 0.97 g/cm³.
2. Молекулно тегло: Молекулното тегло на полиетилена също може да варира, вариращо от хиляди до милиони.
3. Точка на топене: Точката на топене на полиетилена обикновено е между 120°C и 135°C.
4. Външен вид: Полиетиленът може да бъде бял, полупрозрачен или прозрачен.
5. Термоустойчивост: Термоустойчивостта на полиетилена също може да варира, варираща от -70°C до 130°C.
6. Приложения: Приложенията на полиетилен също могат да варират, като филми, тръби, найлонови торбички, бутилки и др.

Характеристики на полиетиленовата смола

1. Лек: Полиетиленовата смола е лека пластмаса, по-лека от водата, с плътност около 0.91-0.96g/cm³.
2. Гъвкавост: Полиетиленът има добра гъвкавост и пластичност и може да бъде направен в различни форми чрез нагряване, пресоване, разтягане и други процеси.
3. Добра устойчивост на износване: Полиетиленът има добра устойчивост на износване и може да устои на някои химически вещества и въздействия върху околната среда.
4. Висока прозрачност: Полиетиленът има добра прозрачност и може да се използва за производство на прозрачни пластмасови продукти.
5. Висока якост на опън: Полиетиленът има висока якост на опън и е издръжлив материал.
6. Добра устойчивост на ниски температури: Полиетиленът има добри характеристики при ниски температури, не става лесно крехък и може да се използва за производство на контейнери при ниски температури.
7. Силна химическа устойчивост: Полиетиленът има добра химическа устойчивост и може да издържи на корозията на киселини, основи, соли и други химически вещества.
8. Добра електрическа изолация: Полиетиленът е добър изолационен материал и може да се използва за производство на кабели, телени тръби и други продукти.

Приложения на полиетиленова смола

Полиетиленовата смола е широко използван пластмасов материал със следните приложения:
1. Опаковка: Полиетиленови торби, пластмасови бутилки, пластмасови кутии, фолио и др.
2. Конструкция: Полиетиленови тръби, изолационни материали, водоустойчиви материали, смлян филм и др.
3. Начало: Пластмасови столове, пластмасови варели, пластмасови кофи за боклук, бутилки за препарати, пластмасови саксии и др.
4. Медицински: Инфузионни торбички, хирургически инструменти, медицинско оборудване и др.
5. Автомобили: Полиетиленови части, автомобилни интериори и др.
6. Електроника: Пластмасови черупки, изолационни материали за проводници и др.
7. Космонавтика: Полиетиленовите материали се използват широко в аерокосмическата област, като компоненти на самолети, космически костюми, ракетни снаряди и др.

Като цяло полиетиленът има широк спектър от приложения в ежедневието.

Материалната структура на полиетиленовата смола

Полиетиленът е полимер, образуван от полимеризацията на етиленови мономери, с химична формула (C2H4)n, където n е степента на полимеризация. Молекулната структура на полиетилена е линейна, състояща се от много етиленови мономери, свързани с ковалентни връзки. Всяка молекула на етиленовия мономер има два въглеродни атома, които са свързани чрез ковалентна двойна връзка, за да образуват конюгирана система. По време на процеса на полимеризация тези двойни връзки се разрушават, за да се образуват единични връзки, като по този начин се образува основната верига на полиетилена. Има и някои странични групи в полиетиленовата молекула, които обикновено са водородни атоми и те са свързани с въглеродните атоми на основната верига чрез единични връзки. Материалната структура на полиетилена определя неговите физични и химични свойства, като плътност, точка на топене, точка на омекване и др.

Видове полиетиленови смоли

Полиетиленовата смола е важен термопластичен полимер, който може да бъде разделен на няколко различни типа въз основа на различни производствени процеси и молекулни структури:
1. Полиетилен с ниска плътност (LDPE): Има ниска плътност, мекота, добра пластичност и висока прозрачност. Използва се главно в областта на опаковъчното фолио, пластмасовите торбички, бутилките и др.
2. Линеен полиетилен с ниска плътност (LLDPE): В сравнение с LDPE, LLDPE има по-равномерна молекулна структура, по-висока якост на опън и устойчивост на удар и е подходящ за производство на пластмасови торби, филми и др.
3. Полиетилен с висока плътност (HDPE): Той има по-високо молекулно тегло и плътност, по-висока твърдост, твърдост и здравина и обикновено се използва за производство на водопроводни тръби, варели за масло, кутии и др.
4. Полиетилен със свръхвисоко молекулно тегло (UHMWPE): има много високо молекулно тегло и изключително висока устойчивост на износване, използва се главно за производство на плъзгащи се части, лагери, уплътнения и др.
5. Омрежен полиетилен (XLPE): Полиетиленовите молекули са омрежени чрез процеси на омрежване, които имат добра топлоустойчивост и устойчивост на корозия и се използват широко в областта на кабелите, проводниците, изолационните материали и др.

Свойства на полиетиленовата смола

1. Полиетиленовата смола има добра устойчивост на корозия и силна устойчивост на химически вещества като киселини, основи и соли.
2. Полиетиленът има отлична устойчивост на износване и не се износва, нарязва или деформира лесно.
3. Полиетиленът има добра проводимост и е подходящ за производството на електрическо оборудване като проводници и кабели.
4. Полиетиленът има отлична устойчивост на топлина и може да поддържа стабилна производителност в среда с висока температура.
5. Полиетиленът има отлична устойчивост на студ и може да поддържа добра издръжливост и здравина в среда с ниска температура.
6. Полиетиленът има висока прозрачност и гланц, подходящ за производство на прозрачни опаковъчни материали, найлонови торбички и др.
7. Полиетиленът има добра обработваемост и може да се обработва чрез леене под налягане, формоване чрез издухване, екструдиране и др.

Какво е модификация на полиетиленова смола

Модификацията на полиетиленовата смола е процес на промяна на нейните физични и химични свойства чрез въвеждане на други химикали в полиетиленовата молекула. Тези химикали могат да бъдат мономери, съполимери, омрежващи агенти, добавки и т.н. Чрез промяна на полиетиленовата молекулна структура, разпределение на молекулното тегло, кристалност, точка на топене, термична стабилност, механични свойства, повърхностни свойства и т.н., неговите характеристики и приложения могат да бъдат променени . Полиетиленът е широко използвана пластмаса с добри механични свойства, химическа устойчивост, ниска токсичност, ниска водопоглъщаемост и устойчивост на стареене. Въпреки това, неговата ниска точка на топене, недостатъчна твърдост, слаба топлоустойчивост и лоша смазваща способност ограничават обхвата му на приложение. Модифицирането на полиетилен може да подобри работата му. Например, въвеждането на определено количество мономер на акрилова киселина в полиетилен може да подобри неговата устойчивост на топлина и механични свойства; добавянето на пластификатори към полиетилена може да подобри неговата гъвкавост и пластичност; добавянето на наночастици към полиетилена може да подобри неговата здравина и твърдост и др.

Процесът на производство на полиетиленова смола

Полиетиленовата смола е термопластичен материал и нейният производствен процес обикновено се разделя на следните steps:

1. Подготовка на суровината: Суровината за полиетилен е етиленов газ, който обикновено се извлича от изкопаеми горива като петрол, природен газ или въглища. Газът етилен трябва да бъде предварително обработен, като дехидратация и десулфуризация, преди да влезе в полимеризационния реактор.
2. Реакция на полимеризация: В реактора за полимеризация газът етилен претърпява полимеризация чрез методи за полимеризация под високо или ниско налягане. Полимеризацията под високо налягане обикновено се извършва при 2000-3000 атмосфери и изисква катализатори, висока температура и високо налягане за насърчаване на реакцията на полимеризация; полимеризацията при ниско налягане се извършва при 10-50 атмосфери и изисква катализатори и топлина за насърчаване на реакцията на полимеризация.
3. Полимерна обработка: Полимерът, получен след реакцията на полимеризация, трябва да бъде обработен, обикновено включващ компресия, раздробяване, топене, обработка и др.
4. Пелетизиране: След като полимерът се обработи чрез екструзия, рязане и други процеси, той се превръща в полиетиленови частици за транспортиране и съхранение.
5. Формоване: След като полиетиленовите частици се нагреят и разтопят, те се формоват в различни форми и размери на полиетиленови продукти чрез леене под налягане, екструзия, формоване чрез издухване и други процеси на формоване.

Токсична ли е полиетиленовата смола?

Самата полиетиленова смола не е токсично вещество, нейните основни компоненти са въглерод и водород и не съдържа никакви токсични елементи. Следователно самите полиетиленови продукти не произвеждат токсични вещества. Някои химикали обаче могат да се използват в производствения процес на полиетиленови продукти, като катализатори, разтворители и др., които могат да бъдат вредни за човешкото здраве. В същото време вредни газове като летливи органични съединения могат да се отделят по време на обработката на полиетиленовите продукти и е необходимо да се вземат подходящи мерки за вентилация. Освен това, когато полиетиленовите продукти се нагряват до високи температури, могат да се отделят вредни вещества като въглероден оксид и въглероден диоксид, така че трябва да се вземат мерки за безопасност при нагряване. По принцип самият полиетилен не е токсично вещество, но при производството и обработката на полиетиленови продукти трябва да се обърне внимание на безопасността при използване и работа с химикали и трябва да се вземат подходящи защитни мерки при използване и работа с полиетиленови продукти.

Перспективата за развитие и приложение на полиетиленовата пластмасова торба

История на развитието: Полиетиленовите пластмасови торбички се появяват за първи път през 1950-те години на миналия век и се използват главно за опаковане на селскостопански продукти и промишлени стоки. С развитието на икономиката и подобряването на стандарта на живот на хората търсенето на полиетиленови пластмасови торбички постепенно се увеличи и се появиха някои проблеми със замърсяването на околната среда. За да разрешат тези проблеми, хората започнаха да изследват пътя на устойчивото развитие на полиетиленовите пластмасови торбички, като например използването на нови материали като разградима пластмаса и засилване на мерките за рециклиране.

Перспективи за приложение: С развитието на глобалната икономика и нарастващото екологично съзнание на хората, перспективите за приложение на полиетиленовите пластмасови торбички са все още широки. В допълнение към традиционното поле за опаковане, полиетиленовите пластмасови торбички могат да се прилагат и в селското стопанство, медицината, опазването на околната среда и други области, като например използвани за класифициране на боклука, изхвърляне на медицински отпадъци, селскостопански филм и др. В бъдеще, с непрекъснати иновации на технологията, производителността на полиетиленовите пластмасови торби ще бъде допълнително подобрена, като подобряване на здравината, подобряване на дишането, ускоряване на скоростта на разграждане и т.н. В същото време ще се появят и по-екологични и устойчиви нови материали, като биоразградими полимери.

Физични и химични свойства на полиетиленовата смола

Полиетиленовата смола е термопластичен полимер със следните физични и химични характеристики:

1. Физически характеристики:

Плътност: Плътността на полиетилена е относително ниска, обикновено между 0.91-0.93g/cm3, което го прави лека пластмаса.
Прозрачност: Полиетиленът има добра прозрачност и силно предаване на светлина, което го прави подходящ за използване в опаковки и други области.
Устойчивост на топлина: Полиетиленът има слаба устойчивост на топлина и може да се използва само при температури от 60-70 ℃.
Студоустойчивост: Полиетиленът има добра студоустойчивост и може да се използва в среда с ниска температура.
Механични свойства: Полиетиленът има добри механични свойства, включително якост на опън, модул на еластичност, якост на удар и др.

2. Химични характеристики:

Химическа стабилност: Полиетиленът има добра устойчивост на корозия към повечето химикали при стайна температура, но трябва да се избягва контакт с вещества, които са корозивни към силни оксиданти, силни киселини и силни основи.
Разтворимост: Полиетиленът е неразтворим в общи органични разтворители, но може частично да се разтвори в горещи ароматни разтворители.
Горимост: Полиетиленът е запалим и произвежда черен дим и токсични газове при изгаряне, така че предотвратяването на пожар и експлозия трябва да се вземе предвид по време на производството и употребата.
Разградимост: Полиетиленът се разгражда бавно и като цяло отнема деcades до стотици години, за да се разгради напълно, причинявайки значително въздействие върху околната среда.

Приложение и анализ на пазарните перспективи на полиетиленово фолио в областта на опаковките

Полиетиленовото фолио е често използван опаковъчен материал и неговите приложения в областта на опаковането включват следните аспекти:

1. Опаковка за храни: Полиетиленовото фолио може да се направи в торби за опаковане на храни, фолио за консервиране на храни и т.н., с добра устойчивост на топлина, устойчивост на масло и устойчивост на влага, ефективно защитавайки качеството и хигиенната безопасност на храната.
2. Медицински опаковки: Полиетиленовото фолио може да се направи в торби за медицински опаковки, медицинско консервиращо фолио и др., С добра химическа устойчивост и устойчивост на ниски температури, защитавайки качеството и безопасността на лекарствата.
3. Селскостопански опаковки: Полиетиленовото фолио може да се направи в селскостопанско фолио, фолио за оранжерии и т.н., с добра устойчивост на влага, устойчивост на дъжд и запазване на топлината, подобрявайки добива и качеството на реколтата.
4. Индустриални опаковки: Полиетиленовото фолио може да се направи в торби, тънки филми и др. за промишлена употреба, с добра устойчивост на износване, устойчивост на химическа корозия, прахоустойчивост и други свойства, ефективно защитаващи промишлените продукти.

Понастоящем пазарното търсене на полиетиленово фолио в областта на опаковките се увеличава от година на година, главно поради следните фактори:

1. Непрекъснато развитие на опаковъчната индустрия: С надграждането на потреблението и изграждането на логистични мрежи, търсенето на опаковъчната индустрия се увеличава, стимулирайки пазарното търсене на полиетиленово фолио.
2. Повишаване на безопасността на храните и екологичното съзнание: С нарастващото внимание на потребителите към безопасността на храните и опазването на околната среда, изискванията към опаковъчните материали стават все по-високи и по-високи, а полиетиленовото фолио има определени предимства в това отношение.
3. Насърчаване на модернизацията на селското стопанство: Модернизацията на селското стопанство изисква голямо количество опаковъчни материали, а полиетиленовото фолио има широки пазарни перспективи в селскостопанските опаковки.

Рециклиране и екологично значение на полиетилена

Рециклирането и повторната употреба на полиетилен имат значително значение за околната среда, което може да се демонстрира в следните аспекти:

• Съхраняване на ресурсите: Рециклирането и повторното използване на полиетилен може да намали търсенето на нови суровини, да запази ресурсите и да насърчи устойчивото развитие.
• Намаляване на отпадъците: Рециклирането и повторното използване на полиетилен може да намали генерирането на отпадъци, да облекчи тежестта върху околната среда и да насърчи опазването на околната среда.
• Намаляване на въглеродните емисии: Производството на полиетилен изисква голямо количество енергия, а рециклирането и повторната употреба могат да намалят потреблението на енергия, да намалят въглеродните емисии и да помогнат за справяне с изменението на климата.

Има няколко начина за рециклиране на полиетилен:

• Механично рециклиране: Полиетиленовите отпадъци се раздробяват, почистват, изсушават и след това се правят на пелети, листове, филми и други форми за повторна употреба.
• Химическо рециклиране: Полиетиленовите отпадъци се превръщат в органични съединения или енергия чрез химични методи, като например каталитичен крекинг на полиетилен за производство на масло.
• Възстановяване на енергия: Полиетиленовите отпадъци се използват за оползотворяване на топлинна енергия, като например изгаряне и производство на електроенергия.

Приложението и перспективите за развитие на полиетиленовия материал в областта на строителството

Материалите от полиетиленова смола имат широк спектър от приложения в строителната индустрия, включващи главно следните аспекти:

• Строителни изолационни материали: Полиетиленовата пяна е отличен изолационен материал, който може да се използва за изолация на стени, покриви, подове и други части.
• Тръбопроводни системи: Полиетиленовите тръби имат предимствата на устойчивост на корозия, устойчивост на износване и леко тегло и могат да се използват за тръби за студена и топла вода, тръби за отопление и други приложения в сгради.
• Изолационни материали: Полиетиленовите изолационни материали се използват широко в областта на изолацията, запазването на топлината и хидроизолацията в сградите.
• Грунтов филм: Полиетиленовият шлифов филм може да се използва за влагоизолация и изолация в сгради.
• Изкуствена трева: Полиетиленовите материали се използват широко в производството на изкуствена трева, с добра издръжливост и естетика.

Перспективите за развитие на материалите от полиетиленова смола в строителната индустрия са обещаващи, тъй като те могат да отговорят на нарастващото търсене на енергоспестяване, опазване на околната среда и устойчиво развитие. С непрекъснатото подобряване на производствените технологии и разработването на нови приложения се очаква полиетиленовите материали да играят все по-важна роля в строителната индустрия.

Приложение на полиетиленова смола в прахови покрития

Полиетиленовата смола се използва все по-широко в праховите покрития. Праховото покритие е несъдържащо разтворители, нелетливо органично покритие с предимства за защита на околната среда, висока ефективност и спестяване на енергия. Полиетиленовата смола е важна суровина за прахови покрития, използвана главно в следните области:

• Полиетиленовата смола може да се използва като основен филмообразуващ материал за прахови покрития, с добра адхезия, устойчивост на износване и устойчивост на атмосферни влияния, което може да защити повърхността на покрития обект от корозия и окисление.
• Полиетиленовата смола може да се използва като пластификатор за прахови покрития, което може да подобри гъвкавостта и устойчивостта на удар на покритието, което прави покритието по-трайно.
• Полиетиленовата смола може да се използва като изравняващо средство за прахови покрития, което може да подобри блясъка и гладкостта на повърхността на покритието, което прави покритието по-красиво.
• Полиетиленовата смола може да се използва като антиоксидант за прахови покрития, което може да удължи експлоатационния живот на покритието и да подобри неговата издръжливост.

В обобщение, прилагането на полиетиленова смола в прахови покрития може да подобри производителността и качеството на покритието, като същевременно отговаря на изискванията за опазване на околната среда и има широки пазарни перспективи.