Polietilenska smola – Enciklopedija materijala

Šta je polietilenska smola

Polietilenska smola je visokopolimerno jedinjenje koje nastaje polimerizacijom molekula etilena. To je također jedna od najčešće korištenih plastičnih masa na svijetu. Ima karakteristike niske gustine, visoke čvrstoće, otpornosti na koroziju, otpornosti na visoke temperature, nije lako starenje, lake obrade itd. Široko se koristi u ambalaži, građevinarstvu, kući, medicini, elektronici i drugim poljima.

Cijena polietilenske smole

Prema podacima praćenja tržišta industrijskih proizvoda, ukupna cijena polietilena u posljednjih nekoliko godina pokazuje fluktuirajući trend rasta. Specifični podaci su sljedeći:

• 2022.: Početkom godine cijena polietilena je bila oko 9,000-9,500 američkih dolara po toni, a do kraja godine je porasla na oko 12,000-13,000 američkih dolara po toni.
• 2021.: Početkom godine cijena polietilena je bila oko 1,000-1,100 američkih dolara po toni, a do kraja godine je porasla na oko 1,250-1,350 američkih dolara po toni.
• 2020.: Početkom godine cijena polietilena je bila oko 1,100-1,200 američkih dolara po toni, a do kraja godine je pala na oko 800-900 američkih dolara po toni.
• 2019.: Početkom godine cijena polietilena je bila oko 1,000-1,100 američkih dolara po toni, a do kraja godine je porasla na oko 1,300-1,400 američkih dolara po toni.

Vrste polietilenske smole

Polietilen je važan termoplastični polimer, koji se može podijeliti u nekoliko različitih tipova prema različitim proizvodnim procesima i molekularnim strukturama:
Polietilen niske gustine (LDPE): ima karakteristike niske gustine, mekoće, dobre duktilnosti i visoke transparentnosti. Uglavnom se koristi u oblastima folije za pakovanje, plastičnih vrećica, boca itd.

• Linearni polietilen niske gustine (LLDPE): U poređenju sa LDPE, LLDPE ima ujednačeniju molekularnu strukturu, veću vlačnu čvrstoću i otpornost na udar, i pogodan je za proizvodnju plastičnih kesa, filmova i drugih proizvoda.
• Polietilen visoke gustoće (HDPE): Ima veću molekularnu težinu i gustinu, veću tvrdoću, krutost i čvrstoću, i obično se koristi za proizvodnju vodovodnih cijevi, bačvi za ulje, kutija itd.
• Polietilen ultra visoke molekularne težine (UHMWPE): Ima vrlo visoku molekularnu težinu i izuzetno visoku otpornost na habanje, a uglavnom se koristi za proizvodnju kliznih dijelova, ležajeva, zaptivki itd.
• Umreženi polietilen (XLPE): umrežavanjem molekula polietilena kroz proces umrežavanja, ima dobru otpornost na toplinu i otpornost na koroziju, te se široko koristi u oblastima kablova, žica, izolacijskih materijala itd.

Specifikacije polietilenske smole

Polietilenska smola je polimerno jedinjenje, a njegove specifikacije depend o njegovoj upotrebi i poljima primjene. Evo nekih uobičajenih specifikacija polietilena:
1. Gustina: Gustina polietilena može biti u rasponu od 0.91 g/cm³ do 0.97 g/cm³.
2. Molekularna težina: Molekularna težina polietilena također može varirati, u rasponu od hiljada do miliona.
3. Tačka topljenja: Tačka topljenja polietilena je obično između 120°C i 135°C.
4. Izgled: Polietilen može biti bijel, proziran ili proziran.
5. Otpornost na toplinu: Otpornost na toplinu polietilena također može varirati, u rasponu od -70°C do 130°C.
6. Primene: Primene polietilena takođe mogu da variraju, kao što su folije, cevi, plastične kese, boce, itd.

Karakteristike polietilenske smole

1. Lagana: Polietilenska smola je lagana plastika, lakša od vode, sa gustinom od oko 0.91-0.96 g/cm³.
2. Fleksibilnost: Polietilen ima dobru fleksibilnost i plastičnost i može se napraviti u različite oblike zagrijavanjem, presovanjem, rastezanjem i drugim procesima.
3. Dobra otpornost na habanje: Polietilen ima dobru otpornost na habanje i može izdržati neke hemijske supstance i uticaje okoline.
4. Visoka prozirnost: Polietilen ima dobru prozirnost i može se koristiti za proizvodnju prozirnih plastičnih proizvoda.
5. Visoka vlačna čvrstoća: Polietilen ima visoku vlačnu čvrstoću i izdržljiv je materijal.
6. Dobra otpornost na niske temperature: Polietilen ima dobre performanse na niskim temperaturama, nije lako postati lomljiv i može se koristiti za proizvodnju niskotemperaturnih kontejnera.
7. Jaka hemijska otpornost: Polietilen ima dobru hemijsku otpornost i može izdržati koroziju kiselina, lužina, soli i drugih hemijskih supstanci.
8. Dobra električna izolacija: Polietilen je dobar izolacijski materijal i može se koristiti za proizvodnju kablova, žičanih cijevi i drugih proizvoda.

Primjena polietilenske smole

Polietilenska smola je široko rasprostranjen plastični materijal sa sljedećim primjenama:
1. Pakovanje: polietilenske kese, plastične boce, plastične kutije, prozirna folija itd.
2. Konstrukcija: polietilenske cijevi, izolacijski materijali, vodootporni materijali, zemljani film, itd.
3. Dom: Plastične stolice, plastične bačve, plastične kante za smeće, flaše za deterdžent, plastične saksije za cvijeće itd.
4. Medicinski: vrećice za infuziju, hirurški instrumenti, medicinska oprema, itd.
5. Automobili: dijelovi od polietilena, unutrašnjost automobila itd.
6. Elektronika: plastične školjke, materijali za izolaciju žice, itd.
7. Vazduhoplovstvo: Polietilenski materijali se široko koriste u vazduhoplovstvu, kao što su komponente aviona, svemirska odela, raketne čaure itd.

Općenito, polietilen ima širok spektar primjena u svakodnevnom životu.

Struktura materijala polietilenske smole

Polietilen je polimer nastao polimerizacijom monomera etilena, sa hemijskom formulom (C2H4)n, gde je n stepen polimerizacije. Molekularna struktura polietilena je linearna i sastoji se od mnogih etilenskih monomera povezanih kovalentnim vezama. Svaki molekul etilen monomera ima dva atoma ugljika, koji su povezani kovalentnom dvostrukom vezom da formiraju konjugirani sistem. Tokom procesa polimerizacije, ove dvostruke veze se kidaju i formiraju jednostruke veze, formirajući tako glavni lanac polietilena. U molekuli polietilena postoje i neke bočne grupe, koje su obično atomi vodika, a povezane su sa atomima ugljika glavnog lanca jednostrukim vezama. Struktura materijala polietilena određuje njegova fizička i hemijska svojstva, kao što su gustina, tačka topljenja, tačka omekšavanja itd.

Vrste polietilenske smole

Polietilenska smola je važan termoplastični polimer koji se može podijeliti u nekoliko različitih tipova na osnovu različitih proizvodnih procesa i molekularne strukture:
1. Polietilen niske gustine (LDPE): ima malu gustinu, mekoću, dobru duktilnost i visoku transparentnost. Uglavnom se koristi u oblastima folije za pakovanje, plastičnih vrećica, boca itd.
2. Linearni polietilen niske gustine (LLDPE): U poređenju sa LDPE, LLDPE ima ujednačeniju molekularnu strukturu, veću zateznu čvrstoću i otpornost na udar, i pogodan je za proizvodnju plastičnih kesa, filmova itd.
3. Polietilen visoke gustine (HDPE): Ima veću molekularnu težinu i gustinu, veću tvrdoću, krutost i čvrstoću i obično se koristi za proizvodnju vodovodnih cijevi, bačvi za ulje, kutija itd.
4. Polietilen ultra visoke molekularne težine (UHMWPE): Ima vrlo visoku molekularnu težinu i izuzetno visoku otpornost na habanje, uglavnom se koristi za proizvodnju kliznih dijelova, ležajeva, zaptivki itd.
5. Umreženi polietilen (XLPE): Molekuli polietilena su umreženi kroz procese umrežavanja, koji imaju dobru otpornost na toplotu i otpornost na koroziju, i široko se koriste u oblastima kablova, žica, izolacionih materijala itd.

Svojstva polietilenske smole

1. Polietilenska smola ima dobru otpornost na koroziju i jaku otpornost na hemijske supstance kao što su kiseline, baze i soli.
2. Polietilen ima odličnu otpornost na habanje i ne može se lako nositi, seći ili deformisati.
3. Polietilen ima dobru provodljivost i pogodan je za proizvodnju električne opreme kao što su žice i kablovi.
4. Polietilen ima odličnu otpornost na toplinu i može održati stabilne performanse u okruženjima s visokim temperaturama.
5. Polietilen ima odličnu otpornost na hladnoću i može održati dobru žilavost i čvrstoću u okruženjima s niskim temperaturama.
6. Polietilen ima visoku transparentnost i sjaj, pogodan za izradu prozirnih ambalažnih materijala, plastičnih kesa itd.
7. Polietilen ima dobru obradivost i može se obraditi brizganjem, puhanjem, ekstruzijom itd.

Šta je modifikacija polietilenske smole?

Modifikacija polietilenske smole je proces promjene njegovih fizičkih i kemijskih svojstava uvođenjem drugih kemikalija u molekul polietilena. Ove hemikalije mogu biti monomeri, kopolimeri, sredstva za umrežavanje, aditivi, itd. Promjenom molekularne strukture polietilena, raspodjele molekulske težine, kristalnosti, tačke topljenja, termičke stabilnosti, mehaničkih svojstava, površinskih svojstava itd., njegove karakteristike i upotreba se mogu promijeniti . Polietilen je široko rasprostranjena plastika sa dobrim mehaničkim svojstvima, hemijskom otpornošću, niskom toksičnošću, malom apsorpcijom vode i otpornošću na starenje. Međutim, njegova niska tačka topljenja, nedovoljna krutost, slaba otpornost na toplinu i slabo podmazivanje ograničavaju područje primjene. Modifikacija polietilena može poboljšati njegove performanse. Na primjer, uvođenje određene količine monomera akrilne kiseline u polietilen može poboljšati njegovu otpornost na toplinu i mehanička svojstva; dodavanje plastifikatora polietilenu može poboljšati njegovu fleksibilnost i duktilnost; dodavanje nanočestica polietilenu može poboljšati njegovu snagu i krutost, itd.

Proces proizvodnje polietilenske smole

Polietilenska smola je termoplastični materijal, a njen proizvodni proces se obično dijeli na sljedeće steps:

1. Priprema sirovina: Sirovina za polietilen je etilen gas, koji se generalno ekstrahuje iz fosilnih goriva kao što su nafta, prirodni gas ili ugalj. Plin etilen treba prethodno tretirati, kao što je dehidracija i desulfurizacija, prije ulaska u reaktor za polimerizaciju.
2. Reakcija polimerizacije: U reaktoru za polimerizaciju, etilen gas podvrgava se polimerizaciji metodama polimerizacije pod visokim ili niskim pritiskom. Polimerizacija pod visokim pritiskom se obično izvodi pod 2000-3000 atmosfera i zahteva katalizatore, visoku temperaturu i visok pritisak da bi se pospešila reakcija polimerizacije; Polimerizacija niskog pritiska se izvodi pod 10-50 atmosfera i zahteva katalizatore i toplotu da bi se pospešila reakcija polimerizacije.
3. Polimerna obrada: Polimer dobijen nakon reakcije polimerizacije treba obraditi, obično uključujući kompresiju, usitnjavanje, topljenje, obradu itd.
4. Peletiranje: Nakon što se polimer obradi ekstruzijom, rezanjem i drugim procesima, pretvara se u polietilenske čestice za transport i skladištenje.
5. Prelivanje: Nakon što se polietilenske čestice zagriju i stope, prelivaju se u različite oblike i veličine polietilenskih proizvoda kroz injekcijsko prešanje, ekstruziju, puhanje i druge procese oblikovanja.

Je li polietilenska smola toksična?

Polietilenska smola sama po sebi nije toksična tvar, njene glavne komponente su ugljik i vodik i ne sadrži nikakve toksične elemente. Stoga sami polietilenski proizvodi ne proizvode toksične tvari. Međutim, u procesu proizvodnje polietilenskih proizvoda mogu se koristiti neke kemikalije, kao što su katalizatori, rastvarači, itd., koji mogu biti štetni po ljudsko zdravlje. Istovremeno, tokom prerade polietilenskih proizvoda mogu nastati štetni gasovi kao što su isparljiva organska jedinjenja, te je potrebno preduzeti odgovarajuće mere ventilacije. Osim toga, kada se polietilenski proizvodi zagriju na visoke temperature, mogu se osloboditi štetne tvari kao što su ugljični monoksid i ugljični dioksid, pa je potrebno poduzeti sigurnosne mjere prilikom zagrijavanja. Općenito, polietilen sam po sebi nije toksična tvar, ali u proizvodnji i preradi polietilenskih proizvoda treba obratiti pažnju na sigurnost upotrebe i rukovanja hemikalijama, te poduzeti odgovarajuće zaštitne mjere prilikom upotrebe i rukovanja polietilenskim proizvodima.

Izgledi razvoja i primjene polietilenske plastične vrećice

Istorijat razvoja: Polietilenske plastične kese prvi put su se pojavile 1950-ih i uglavnom su se koristile za pakovanje poljoprivrednih proizvoda i industrijske robe. Razvojem privrede i poboljšanjem životnog standarda ljudi postepeno se povećavala potražnja za polietilenskim plastičnim kesama, a pojavili su se i problemi zagađenja životne sredine. Kako bi riješili ove probleme, ljudi su počeli istraživati ​​put održivog razvoja polietilenskih plastičnih vrećica, kao što je korištenje novih materijala kao što je razgradiva plastika i jačanje mjera recikliranja.

Izgledi primjene: Sa razvojem globalne ekonomije i sve većom ekološkom svijesti ljudi, izgledi za primjenu polietilenskih plastičnih vrećica su i dalje široki. Pored tradicionalnog pakovanja, polietilenske plastične kese mogu se primeniti i u poljoprivredi, medicini, zaštiti životne sredine i drugim oblastima, kao što su klasifikacija smeća, odlaganje medicinskog otpada, poljoprivredne folije, itd. U budućnosti, uz stalnu inovaciju tehnologije, performanse polietilenskih plastičnih vrećica će se dodatno poboljšati, kao što je poboljšanje čvrstoće, povećanje prozračnosti, ubrzanje brzine degradacije, itd. U isto vrijeme, pojavit će se i ekološki prihvatljiviji i održiviji novi materijali, kao što su biorazgradivi polimeri.

Fizička i hemijska svojstva polietilenske smole

Polietilenska smola je termoplastični polimer sa sljedećim fizičkim i kemijskim karakteristikama:

1. Fizičke karakteristike:

Gustina: Gustoća polietilena je relativno niska, obično između 0.91-0.93 g/cm3, što ga čini laganom plastikom.
Prozirnost: Polietilen ima dobru prozirnost i jak prijenos svjetlosti, što ga čini pogodnim za upotrebu u ambalaži i drugim poljima.
Otpornost na toplotu: Polietilen ima slabu otpornost na toplotu i može se koristiti samo na temperaturama od 60-70℃.
Otpornost na hladnoću: Polietilen ima dobru otpornost na hladnoću i može se koristiti u okruženjima sa niskim temperaturama.
Mehanička svojstva: Polietilen ima dobra mehanička svojstva, uključujući vlačnu čvrstoću, modul elastičnosti, udarnu čvrstoću itd.

2. Hemijske karakteristike:

Hemijska stabilnost: Polietilen ima dobru otpornost na koroziju na većinu hemikalija na sobnoj temperaturi, ali treba izbjegavati kontakt sa tvarima koje su korozivne za jake oksidanse, jake kiseline i jake alkalije.
Rastvorljivost: Polietilen je nerastvorljiv u općim organskim rastvaračima, ali se može djelomično otopiti u vrućim aromatičnim rastvaračima.
Zapaljivost: Polietilen je zapaljiv i proizvodi crni dim i otrovne plinove kada sagorijeva, tako da prilikom proizvodnje i upotrebe treba voditi računa o sprečavanju požara i eksplozije.
Razgradivost: Polietilen se sporo razgrađuje i uglavnom se degradiracade do stotinama godina da se potpuno degradiraju, uzrokujući značajan uticaj na životnu sredinu.

Analiza perspektiva primjene i tržišta polietilenske folije u oblasti ambalaže

Polietilenska folija je najčešće korišten materijal za pakovanje, a njegova primjena u području pakiranja uključuje sljedeće aspekte:

1. Ambalaža za hranu: Polietilenska folija se može napraviti u vrećice za pakovanje hrane, film za konzerviranje hrane itd., sa dobrom otpornošću na toplinu, otpornost na ulje i vlagu, učinkovito štiteći kvalitetu i higijensku sigurnost hrane.
2. Medicinska ambalaža: Polietilenska folija se može napraviti u vrećice za medicinsko pakovanje, film za medicinsku konzervaciju itd., sa dobrom hemijskom otpornošću i otpornošću na niske temperature, štiteći kvalitet i sigurnost lijekova.
3. Poljoprivredna ambalaža: Polietilenska folija se može napraviti u poljoprivrednu foliju, film za staklenike, itd., Sa dobrom otpornošću na vlagu, otpornošću na kišu i performansama očuvanja topline, poboljšavajući prinos i kvalitetu usjeva.
4. Industrijska ambalaža: Polietilenska folija se može napraviti u vrećice, tanke folije, itd. za industrijsku upotrebu, sa dobrom otpornošću na habanje, otpornošću na hemijsku koroziju, otpornom na prašinu i drugim svojstvima, efikasno štiteći industrijske proizvode.

Trenutno, potražnja na tržištu za polietilenskom folijom u oblasti ambalaže raste iz godine u godinu, uglavnom zbog sljedećih faktora:

1. Kontinuirani razvoj industrije ambalaže: Sa nadogradnjom potrošnje i izgradnjom logističkih mreža, potražnja za ambalažnom industrijom se povećava, pokrećući potražnju tržišta za polietilenskom folijom.
2. Povećanje sigurnosti hrane i ekološke svijesti: Sa sve većom pažnjom potrošača na sigurnost hrane i zaštitu okoliša, zahtjevi za ambalažnim materijalima su sve veći iu tom pogledu polietilenska folija ima određene prednosti.
3. Promocija modernizacije poljoprivrede: Poljoprivredna modernizacija zahtijeva veliku količinu ambalažnog materijala, a polietilenska folija ima široku tržišnu perspektivu u poljoprivrednoj ambalaži.

Recikliranje i značaj zaštite životne sredine polietilena

Recikliranje i ponovna upotreba polietilena imaju značajan ekološki značaj, što se može pokazati u sljedećim aspektima:

• Očuvanje resursa: Recikliranje i ponovna upotreba polietilena može smanjiti potražnju za novim sirovinama, sačuvati resurse i promovirati održivi razvoj.
• Smanjenje otpada: Recikliranje i ponovna upotreba polietilena može smanjiti stvaranje otpada, ublažiti opterećenje okoliša i promovirati zaštitu okoliša.
• Smanjenje emisije ugljika: Proizvodnja polietilena zahtijeva veliku količinu energije, a recikliranje i ponovna upotreba mogu smanjiti potrošnju energije, smanjiti emisije ugljika i pomoći u rješavanju klimatskih promjena.

Postoji nekoliko načina za recikliranje polietilena:

• Mehanička reciklaža: Polietilenski otpad se drobi, čisti, suši, a zatim pretvara u pelete, listove, filmove i druge oblike za ponovnu upotrebu.
• Hemijsko recikliranje: Polietilenski otpad se pretvara u organska jedinjenja ili energiju hemijskim metodama, kao što je katalitičko krekiranje polietilena za proizvodnju ulja.
• Oporavak energije: Polietilenski otpad se koristi za korištenje toplinske energije, kao što je spaljivanje i proizvodnja električne energije.

Primjena i perspektiva razvoja polietilenskog materijala u građevinarstvu

Materijali od polietilenske smole imaju širok spektar primjena u građevinskoj industriji, uglavnom uključujući sljedeće aspekte:

• Građevinski izolacijski materijali: Ploča od polietilenske pjene je odličan izolacijski materijal koji se može koristiti za izolaciju zidova, krovova, podova i drugih dijelova.
• Cjevovodni sistemi: Polietilenske cijevi imaju prednosti otpornosti na koroziju, otpornosti na habanje i male težine i mogu se koristiti za cijevi za hladnu i toplu vodu, cijevi za grijanje i druge primjene u zgradama.
• Izolacijski materijali: Polietilenski izolacijski materijali se široko koriste u oblastima izolacije, očuvanja topline i hidroizolacije u zgradama.
• Folija za uzemljenje: Polietilenska folija se može koristiti za zaštitu od vlage i izolaciju u zgradama.
• Umjetna trava: Polietilenski materijali se široko koriste u proizvodnji umjetne trave, dobre izdržljivosti i estetike.

Perspektive razvoja materijala od polietilenske smole u građevinskoj industriji su obećavajuće, jer mogu zadovoljiti rastuću potražnju za očuvanjem energije, zaštitom životne sredine i održivim razvojem. Uz kontinuirano unapređenje tehnologije proizvodnje i razvoj novih aplikacija, očekuje se da će polietilenski materijali igrati sve važniju ulogu u građevinskoj industriji.

Primjena polietilenske smole u praškastim premazima

Polietilenska smola se sve više koristi u praškastim premazima. Praškasti premaz je neisparljiv organski premaz bez rastvarača sa zaštitom životne sredine, visokom efikasnošću i prednostima uštede energije. Polietilenska smola je važna sirovina za praškaste premaze, uglavnom se koristi u sljedećim područjima:

• Polietilenska smola se može koristiti kao glavni materijal za stvaranje filma za praškaste premaze, sa dobrim prianjanjem, otpornošću na habanje i otpornošću na vremenske uvjete, što može zaštititi površinu premazanog predmeta od korozije i oksidacije.
• Polietilenska smola se može koristiti kao plastifikator za praškaste premaze, što može poboljšati fleksibilnost i otpornost na udarce premaza, čineći premaz trajnijim.
• Polietilenska smola se može koristiti kao sredstvo za izravnavanje praškastih premaza, što može poboljšati sjaj i glatkoću površine premaza, čineći premaz ljepšim.
• Polietilenska smola se može koristiti kao antioksidans za praškaste premaze, što može produžiti vijek trajanja premaza i poboljšati njegovu trajnost.

Ukratko, primjena polietilenske smole u praškastim premazima može poboljšati performanse i kvalitet premaza, a istovremeno zadovoljiti zahtjeve zaštite okoliša i imati široke tržišne izglede.