Polüetüleenvaik – materjalide entsüklopeedia

Mis on polüetüleenvaik

Polüetüleenvaik on kõrgpolümeerne ühend, mis moodustub etüleeni molekulide polümerisatsioonil. See on ka üks enim kasutatavaid plastmaterjale maailmas. Sellel on madal tihedus, kõrge tugevus, korrosioonikindlus, kõrge temperatuuritaluvus, vananemiskindlus, lihtne töötlemine jne. Seda kasutatakse laialdaselt pakendamises, ehituses, kodus, meditsiinis, elektroonikas ja muudes valdkondades.

Polüetüleenvaigu hind

Tööstustoodete turu monitooringu andmetel on polüetüleeni üldine hind viimastel aastatel näidanud kõikuvat tõusutrendi. Konkreetsed andmed on järgmised:

• Aastal 2022: aasta alguses oli polüetüleeni hind 9,000-9,500 USA dollari ringis tonnist ja aasta lõpuks tõusis umbes 12,000 13,000-XNUMX XNUMX USA dollarini tonnist.
• Aastal 2021: aasta alguses oli polüetüleeni hind 1,000-1,100 USA dollari ringis tonnist ja aasta lõpuks tõusis umbes 1,250 1,350-XNUMX XNUMX USA dollarini tonnist.
• Aastal 2020: aasta alguses oli polüetüleeni hind 1,100-1,200 USA dollari ringis tonnist ja aasta lõpuks langes umbes 800-900 USA dollarini tonnist.
• Aastal 2019: aasta alguses oli polüetüleeni hind 1,000-1,100 USA dollari ringis tonnist ja aasta lõpuks tõusis umbes 1,300 1,400-XNUMX XNUMX USA dollarini tonnist.

Polüetüleenvaigu tüübid

Polüetüleen on oluline termoplastne polümeer, mida saab vastavalt tootmisprotsessidele ja molekulaarstruktuuridele jagada mitmeks erinevaks tüübiks:
Madala tihedusega polüetüleen (LDPE): sellel on madal tihedus, pehmus, hea plastilisus ja kõrge läbipaistvus. Seda kasutatakse peamiselt pakkekilede, kilekottide, pudelite jms valdkonnas.

• Lineaarne madala tihedusega polüetüleen (LLDPE): võrreldes LDPE-ga on LLDPE-l ühtlasem molekulaarstruktuur, suurem tõmbetugevus ja löögikindlus ning see sobib kilekottide, kilede ja muude toodete tootmiseks.
• Suure tihedusega polüetüleen (HDPE): sellel on suurem molekulmass ja tihedus, suurem kõvadus, jäikus ja tugevus ning seda kasutatakse tavaliselt veetorude, õlitrumlite, kastide jms valmistamiseks.
• Ülikõrge molekulmassiga polüetüleen (UHMWPE): sellel on väga kõrge molekulmass ja väga kõrge kulumiskindlus ning seda kasutatakse peamiselt libisevate osade, laagrite, tihendite jms valmistamiseks.
• Ristseotud polüetüleen (XLPE): Polüetüleeni molekulide ristsidumisel ristsidumisprotsessi kaudu on sellel hea kuumus- ja korrosioonikindlus ning seda kasutatakse laialdaselt kaablite, juhtmete, isolatsioonimaterjalide jms valdkonnas.

Polüetüleenvaigu spetsifikatsioonid

Polüetüleenvaik on polümeerühend ja selle spetsifikatsioonid depening selle kasutus- ja rakendusvaldkondade kohta. Siin on mõned polüetüleeni levinumad spetsifikatsioonid:
1. Tihedus: polüetüleeni tihedus võib olla vahemikus 0.91 g/cm³ kuni 0.97 g/cm³.
2. Molekulmass: polüetüleeni molekulmass võib samuti varieeruda, ulatudes tuhandetest miljoniteni.
3. Sulamistemperatuur: polüetüleeni sulamistemperatuur on tavaliselt vahemikus 120 °C kuni 135 °C.
4. Välimus: polüetüleen võib olla valge, poolläbipaistev või läbipaistev.
5. Kuumakindlus: Polüetüleeni kuumakindlus võib samuti varieeruda, ulatudes -70°C kuni 130°C.
6. Kasutusalad: polüetüleeni kasutusalad võivad samuti olla erinevad, näiteks kiled, torud, kilekotid, pudelid jne.

Polüetüleenvaigu omadused

1. Kerge: polüetüleenvaik on kerge plastik, veest kergem, tihedusega umbes 0.91–0.96 g/cm³.
2. Paindlikkus: Polüetüleenil on hea painduvus ja plastilisus ning seda saab kuumutamise, pressimise, venitamise ja muude protsesside abil muuta erineva kujuga.
3. Hea kulumiskindlus: polüetüleenil on hea kulumiskindlus ja see talub mõningaid keemilisi aineid ja keskkonnamõjusid.
4. Kõrge läbipaistvus: polüetüleen on hea läbipaistvusega ja seda saab kasutada läbipaistvate plasttoodete valmistamiseks.
5. Kõrge tõmbetugevus: polüetüleenil on kõrge tõmbetugevus ja see on vastupidav materjal.
6. Hea vastupidavus madalale temperatuurile: polüetüleenil on hea toimivus madalal temperatuuril, see ei muutu kergesti rabedaks ja seda saab kasutada madala temperatuuriga mahutite valmistamiseks.
7. Tugev keemiline vastupidavus: polüetüleenil on hea keemiline vastupidavus ja see talub hapete, leeliste, soolade ja muude keemiliste ainete korrosiooni.
8. Hea elektriisolatsioon: polüetüleen on hea isolatsioonimaterjal ja seda saab kasutada kaablite, traattorude ja muude toodete valmistamiseks.

Polüetüleenvaigu rakendused

Polüetüleenvaik on laialdaselt kasutatav plastmaterjal, millel on järgmised rakendused:
1. Pakend: polüetüleenkotid, plastpudelid, plastkarbid, toidukile jne.
2. Ehitus: polüetüleenist torud, isolatsioonimaterjalid, veekindlad materjalid, maakile jne.
3. Kodu: Plastist toolid, plasttünnid, plastikust prügikastid, pesuainepudelid, plastikust lillepotid jne.
4. Meditsiiniline: infusioonikotid, kirurgilised instrumendid, meditsiiniseadmed jne.
5. Autotööstus: polüetüleenist osad, autode interjöörid jne.
6. Elektroonika: plastkestad, traadi isolatsioonimaterjalid jne.
7. Lennundus: Lennunduses kasutatakse laialdaselt polüetüleenmaterjale, nagu lennukikomponendid, kosmoseülikonnad, raketi kestad jne.

Üldiselt on polüetüleenil igapäevaelus lai valik rakendusi.

Polüetüleenvaigu materjali struktuur

Polüetüleen on etüleenmonomeeride polümerisatsioonil moodustunud polümeer, mille keemiline valem on (C2H4)n, kus n on polümerisatsiooniaste. Polüetüleeni molekulaarstruktuur on lineaarne, koosneb paljudest kovalentsete sidemetega ühendatud etüleeni monomeeridest. Igal etüleenmonomeeri molekulil on kaks süsinikuaatomit, mis on omavahel ühendatud kovalentse kaksiksidemega, moodustades konjugeeritud süsteemi. Polümerisatsiooniprotsessi käigus need kaksiksidemed katkevad, moodustades üksiksidemeid, moodustades seega polüetüleeni peamise ahela. Polüetüleeni molekulis on ka mõned kõrvalrühmad, milleks on tavaliselt vesinikuaatomid ja need on ühendatud põhiahela süsinikuaatomitega üksiksidemetega. Polüetüleeni materjali struktuur määrab selle füüsikalised ja keemilised omadused, nagu tihedus, sulamistemperatuur, pehmenemistemperatuur jne.

Polüetüleenvaigu tüübid

Polüetüleenvaik on oluline termoplastne polümeer, mida saab erinevate tootmisprotsesside ja molekulaarstruktuuride põhjal jagada mitmeks erinevaks tüübiks:
1. Madala tihedusega polüetüleen (LDPE): sellel on madal tihedus, pehmus, hea plastilisus ja kõrge läbipaistvus. Seda kasutatakse peamiselt pakkekilede, kilekottide, pudelite jms valdkonnas.
2. Lineaarne madala tihedusega polüetüleen (LLDPE): võrreldes LDPE-ga on LLDPE-l ühtlasem molekulaarstruktuur, suurem tõmbetugevus ja löögikindlus ning see sobib kilekottide, kilede jms tootmiseks.
3. Kõrge tihedusega polüetüleen (HDPE): sellel on suurem molekulmass ja tihedus, suurem kõvadus, jäikus ja tugevus ning seda kasutatakse tavaliselt veetorude, õlitrumlite, kastide jms valmistamiseks.
4. Ülikõrge molekulmassiga polüetüleen (UHMWPE): sellel on väga kõrge molekulmass ja äärmiselt kõrge kulumiskindlus, mida kasutatakse peamiselt libisevate osade, laagrite, tihendite jms valmistamiseks.
5. Ristseotud polüetüleen (XLPE): polüetüleeni molekulid on ristseotud ristsidumisprotsesside kaudu, millel on hea kuumakindlus ja korrosioonikindlus ning mida kasutatakse laialdaselt kaablite, juhtmete, isolatsioonimaterjalide jms valdkonnas.

Polüetüleenvaigu omadused

1. Polüetüleenvaigul on hea korrosioonikindlus ja tugev vastupidavus keemilistele ainetele, nagu happed, leelised ja soolad.
2. Polüetüleenil on suurepärane kulumiskindlus ja seda ei ole lihtne kuluda, lõigata ega deformeeruda.
3. Polüetüleen on hea juhtivusega ja sobib elektriseadmete, näiteks juhtmete ja kaablite valmistamiseks.
4. Polüetüleenil on suurepärane kuumakindlus ja see suudab säilitada stabiilse jõudluse kõrge temperatuuriga keskkondades.
5. Polüetüleenil on suurepärane külmakindlus ja see võib säilitada hea sitkuse ja tugevuse madala temperatuuriga keskkondades.
6. Polüetüleen on suure läbipaistvuse ja läikega, sobib läbipaistvate pakkematerjalide, kilekottide jms valmistamiseks.
7. Polüetüleenil on hea töödeldavus ja seda saab töödelda survevalu, puhumisvormimise, ekstrusiooniga jne.

Mis on polüetüleenvaigu modifitseerimine

Polüetüleenvaigu modifitseerimine on selle füüsikaliste ja keemiliste omaduste muutmise protsess, lisades polüetüleenmolekuli teisi kemikaale. Need kemikaalid võivad olla monomeerid, kopolümeerid, ristsiduvad ained, lisandid jne. Muutes polüetüleeni molekulaarstruktuuri, molekulmassi jaotust, kristallilisust, sulamistemperatuuri, termilist stabiilsust, mehaanilisi omadusi, pinnaomadusi jne, saab muuta selle omadusi ja kasutusalasid. . Polüetüleen on laialdaselt kasutatav plast, millel on head mehaanilised omadused, keemiline vastupidavus, madal toksilisus, madal veeimavus ja vananemiskindlus. Kuid selle madal sulamistemperatuur, ebapiisav jäikus, halb kuumakindlus ja halb määrimine piiravad selle kasutusala. Polüetüleeni modifitseerimine võib selle jõudlust parandada. Näiteks teatud koguse akrüülhappe monomeeri lisamine polüetüleeni võib parandada selle kuumakindlust ja mehaanilisi omadusi; plastifikaatorite lisamine polüetüleeni võib parandada selle paindlikkust ja elastsust; nanoosakeste lisamine polüetüleenile võib parandada selle tugevust ja jäikust jne.

Polüetüleenvaigu tootmisprotsess

Polüetüleenvaik on termoplastne materjal ja selle tootmisprotsess jaguneb tavaliselt järgmisteks osadekseps:

1. Tooraine ettevalmistamine: polüetüleeni tooraineks on etüleengaas, mida tavaliselt ekstraheeritakse fossiilkütustest, nagu nafta, maagaas või kivisüsi. Etüleengaasi tuleb enne polümerisatsioonireaktorisse sisenemist eeltöödelda, näiteks dehüdreerida ja desulfureerida.
2. Polümerisatsioonireaktsioon: polümerisatsioonireaktoris läbib etüleengaas polümerisatsiooni kõrg- või madalrõhu polümerisatsioonimeetodite abil. Kõrgsurve polümerisatsioon viiakse tavaliselt läbi 2000–3000 atmosfääri all ning polümerisatsioonireaktsiooni soodustamiseks on vaja katalüsaatoreid, kõrget temperatuuri ja kõrget rõhku; madalrõhu polümerisatsioon viiakse läbi 10-50 atmosfääri all ja see nõuab polümerisatsioonireaktsiooni soodustamiseks katalüsaatoreid ja soojust.
3. Polümeeri töötlemine: Pärast polümerisatsioonireaktsiooni saadud polümeeri tuleb töödelda, hõlmates tavaliselt kokkupressimist, purustamist, sulatamist, töötlemist jne.
4. Granuleerimine: Pärast polümeeri ekstrusiooni, lõikamise ja muude protsesside töötlemist tehakse sellest transportimiseks ja ladustamiseks polüetüleenosakesed.
5. Vormimine: Pärast polüetüleeniosakeste kuumutamist ja sulatamist vormitakse need erineva kuju ja suurusega polüetüleentoodeteks survevalu, ekstrusiooni, puhumisvormimise ja muude vormimisprotsesside abil.

Kas polüetüleenvaik on mürgine?

Polüetüleenvaik ise ei ole mürgine aine, selle põhikomponendid on süsinik ja vesinik ning see ei sisalda toksilisi elemente. Seetõttu ei tekita polüetüleentooted ise mürgiseid aineid. Siiski võidakse polüetüleentoodete tootmisprotsessis kasutada mõningaid kemikaale, nagu katalüsaatorid, lahustid jne, mis võivad olla inimeste tervisele kahjulikud. Samal ajal võib polüetüleentoodete töötlemisel tekkida kahjulikke gaase, näiteks lenduvaid orgaanilisi ühendeid, mistõttu tuleb võtta asjakohaseid ventilatsioonimeetmeid. Lisaks võivad polüetüleentoodete kuumutamisel kõrgel temperatuuril eralduda kahjulikke aineid, nagu süsinikmonooksiid ja süsinikdioksiid, mistõttu tuleb kuumutamisel järgida ohutusmeetmeid. Üldjuhul ei ole polüetüleen ise mürgine aine, kuid polüetüleentoodete valmistamisel ja töötlemisel tuleks tähelepanu pöörata kemikaalide kasutamise ja käitlemise ohutusele ning rakendada vastavaid kaitsemeetmeid polüetüleentoodete kasutamisel ja käsitsemisel.

Polüetüleenist kilekoti arendus- ja rakendusväljavaade

Arengulugu: Polüetüleenkilekotid ilmusid esmakordselt 1950. aastatel ning neid kasutati peamiselt põllumajandustoodete ja tööstuskaupade pakendamiseks. Majanduse arenedes ja inimeste elatustaseme paranedes kasvas järk-järgult nõudlus polüetüleenkilekottide järele ning ilmnesid ka mõned keskkonnareostusprobleemid. Nende probleemide lahendamiseks hakkasid inimesed uurima polüetüleenist kilekottide säästvat arenguteed, näiteks uute materjalide (nt lagunev plast) kasutamist ja ringlussevõtumeetmete tugevdamist.

Kasutusväljavaated: Maailmamajanduse arengu ja inimeste keskkonnateadlikkuse kasvuga on polüetüleenist kilekottide kasutusvõimalused endiselt laiad. Lisaks traditsioonilisele pakendivaldkonnale saab polüetüleenist kilekotte kasutada ka põllumajanduses, meditsiinis, keskkonnakaitses ja muudes valdkondades, näiteks prügi liigitamiseks, meditsiinijäätmete kõrvaldamiseks, põllumajanduskile jne. Tehnoloogias paranevad polüetüleenist kilekottide jõudlus veelgi, näiteks tugevus, hingavus, lagunemiskiiruse kiirendamine jne. Samal ajal ilmuvad ka keskkonnasõbralikumad ja säästvamad uued materjalid, nagu biolagunevad polümeerid.

Polüetüleenvaigu füüsikalised ja keemilised omadused

Polüetüleenvaik on termoplastne polümeer, millel on järgmised füüsikalised ja keemilised omadused:

1. Füüsilised omadused:

Tihedus: polüetüleeni tihedus on suhteliselt madal, tavaliselt vahemikus 0.91–0.93 g/cm3, mistõttu on see kerge plastik.
Läbipaistvus: polüetüleenil on hea läbipaistvus ja tugev valguse läbilaskvus, mistõttu see sobib kasutamiseks pakendamises ja muudes valdkondades.
Kuumakindlus: polüetüleenil on halb kuumakindlus ja seda saab kasutada ainult temperatuuril 60-70 ℃.
Külmakindlus: polüetüleenil on hea külmakindlus ja seda saab kasutada madala temperatuuriga keskkondades.
Mehaanilised omadused: polüetüleenil on head mehaanilised omadused, sealhulgas tõmbetugevus, elastsusmoodul, löögitugevus jne.

2. Keemilised omadused:

Keemiline stabiilsus: polüetüleenil on toatemperatuuril hea korrosioonikindlus enamiku kemikaalide suhtes, kuid tuleks vältida kokkupuudet ainetega, mis on söövitavad tugevate oksüdeerijate, tugevate hapete ja tugevate leeliste suhtes.
Lahustuvus: polüetüleen ei lahustu üldistes orgaanilistes lahustites, kuid võib osaliselt lahustuda kuumades aromaatsetes lahustites.
Põlevus: Polüetüleen on tuleohtlik ja tekitab põlemisel musta suitsu ja mürgiseid gaase, seega tuleks tootmise ja kasutamise ajal arvestada tulekahju ja plahvatuse vältimisega.
Lagunevus: polüetüleen laguneb aeglaselt ja kulub üldiselt degradatsioonikscadsadade aastate jooksul täielikult laguneda, avaldades olulist mõju keskkonnale.

Polüetüleenkile rakendus- ja turuväljavaadete analüüs pakendivaldkonnas

Polüetüleenkile on tavaliselt kasutatav pakkematerjal ja selle rakendused pakendivaldkonnas hõlmavad järgmisi aspekte:

1. Toidupakendamine: polüetüleenkilest saab valmistada hea kuumakindluse, õlikindluse ja niiskuskindlusega toidupakendite kotid, toidu säilituskile jne, mis kaitsevad tõhusalt toidu kvaliteeti ja hügieeniohutust.
2. Meditsiiniline pakend: polüetüleenkilest saab valmistada meditsiinilisteks pakendikottideks, meditsiiniliseks säilituskileks jne, millel on hea keemiline vastupidavus ja vastupidavus madalale temperatuurile, kaitstes ravimite kvaliteeti ja ohutust.
3. Põllumajanduslik pakend: polüetüleenkilest saab valmistada põllumajanduskile, kasvuhoonekile jne, millel on hea niiskuskindlus, vihmakindlus ja soojuse säilivus, parandades saagikust ja kvaliteeti.
4. Tööstuslik pakend: polüetüleenkilest saab tööstuslikuks kasutamiseks valmistada kotte, õhukesi kilesid jne, millel on hea kulumiskindlus, keemiline korrosioonikindlus, tolmukindel ja muud omadused, mis kaitsevad tõhusalt tööstustooteid.

Praegu kasvab nõudlus polüetüleenkile järele pakendivaldkonnas aasta-aastalt, peamiselt järgmiste tegurite tõttu:

1. Pakenditööstuse pidev areng: Tarbimise ajakohastamise ja logistikavõrkude ehitamisega suureneb nõudlus pakenditööstuse järele, mis suurendab turu nõudlust polüetüleenkile järele.
2. Toiduohutuse ja keskkonnateadlikkuse kasv: Tarbijate kasvava tähelepanuga toiduohutusele ja keskkonnakaitsele muutuvad nõuded pakkematerjalidele järjest kõrgemaks ning polüetüleenkilel on selles osas teatud eelised.
3. Põllumajanduse moderniseerimise edendamine: Põllumajanduse moderniseerimiseks on vaja palju pakkematerjale ja polüetüleenkilel on põllumajanduspakendite turul laialdased väljavaated.

Polüetüleeni ringlussevõtu ja keskkonnakaitse tähtsus

Polüetüleeni ringlussevõtul ja taaskasutamisel on märkimisväärne keskkonnamõju, mida saab tõestada järgmiste aspektidega:

• Ressursside säästmine: polüetüleeni ringlussevõtt ja taaskasutamine võib vähendada nõudlust uute toorainete järele, säästa ressursse ja edendada säästvat arengut.
• Jäätmete vähendamine: polüetüleeni ringlussevõtt ja taaskasutamine võib vähendada jäätmeteket, leevendada keskkonnakoormust ja edendada keskkonnakaitset.
• Süsinikdioksiidi heitkoguste vähendamine: polüetüleeni tootmine nõuab palju energiat ning ringlussevõtt ja taaskasutamine võivad vähendada energiatarbimist, vähendada süsinikdioksiidi heitkoguseid ja aidata toime tulla kliimamuutustega.

Polüetüleeni taaskasutamiseks on mitu võimalust:

• Mehaaniline ringlussevõtt: polüetüleenijäätmed purustatakse, puhastatakse, kuivatatakse ja seejärel taaskasutamiseks graanuliteks, lehtedeks, kiledeks ja muudeks vormideks.
• Keemiline ringlussevõtt: polüetüleenijäätmed muudetakse orgaanilisteks ühenditeks või energiaks keemiliste meetodite abil, nagu polüetüleeni katalüütiline krakkimine, et toota õli.
• Energia taaskasutamine: polüetüleenijäätmeid kasutatakse soojusenergia kasutamiseks, näiteks põletamiseks ja elektri tootmiseks.

Polüetüleenmaterjali rakendus- ja arendusväljavaade ehitusvaldkonnas

Polüetüleenvaigumaterjalidel on ehitustööstuses lai kasutusvaldkond, mis hõlmab peamiselt järgmisi aspekte:

• Hoone isolatsioonimaterjalid: Vahtpolüetüleenplaat on suurepärane isolatsioonimaterjal, mida saab kasutada seinte, katuste, põrandate ja muude osade soojustamiseks.
• Torujuhtmesüsteemid: polüetüleentorude eelisteks on korrosioonikindlus, kulumiskindlus ja kerge kaal ning neid saab kasutada külma- ja kuumaveetorude, küttetorude ja muude ehitiste rakenduste jaoks.
• Isolatsioonimaterjalid: Polüetüleenist isolatsioonimaterjale kasutatakse laialdaselt hoonete isolatsiooni, soojuse säilitamise ja hüdroisolatsiooni valdkonnas.
• Maanduskile: Polüetüleenkile võib kasutada hoonete niiskuskindlaks ja isoleerimiseks.
• Kunstmuru: Kunstmuru valmistamisel kasutatakse laialdaselt polüetüleenmaterjale, millel on hea vastupidavus ja esteetika.

Polüetüleenvaigumaterjalide arenguväljavaated ehitustööstuses on paljutõotavad, kuna need suudavad rahuldada kasvavat nõudlust energiasäästu, keskkonnakaitse ja säästva arengu järele. Tootmistehnoloogia pideva täiustamise ja uute rakenduste väljatöötamisega eeldatakse, et polüetüleenmaterjalidel on ehitustööstuses üha olulisem roll.

Polüetüleenvaigu pealekandmine pulbervärvides

Polüetüleenvaiku kasutatakse üha laialdasemalt pulbervärvides. Pulbervärvimine on lahustivaba, mittelenduv orgaaniline kate, millel on keskkonnakaitse, kõrge efektiivsus ja energiasäästu eelised. Polüetüleenvaik on oluline pulbervärvide tooraine, mida kasutatakse peamiselt järgmistes valdkondades:

• Polüetüleenvaiku saab kasutada pulbervärvide peamise kilet moodustava materjalina, millel on hea nakkuvus, kulumiskindlus ja ilmastikukindlus, mis võib kaitsta kaetud eseme pinda korrosiooni ja oksüdatsiooni eest.
• Polüetüleenvaiku saab kasutada pulbervärvide plastifikaatorina, mis võib parandada katte painduvust ja löögikindlust, muutes katte vastupidavamaks.
• Pulbervärvide tasandusainena saab kasutada polüetüleenvaiku, mis võib parandada kattepinna läiget ja siledust, muutes katte kaunimaks.
• Polüetüleenvaiku saab kasutada pulbervärvide antioksüdandina, mis võib pikendada katte kasutusiga ja parandada selle vastupidavust.

Kokkuvõttes võib polüetüleenvaigu kasutamine pulbervärvides parandada katte toimivust ja kvaliteeti, täites samal ajal ka keskkonnakaitsenõudeid ja omades laia turuväljavaadet.