Polietilenska smola – Enciklopedija materijala

Što je polietilenska smola

Polietilenska smola je visoko polimerni spoj nastao polimerizacijom molekula etilena. Također je jedna od najkorištenijih plastičnih masa na svijetu. Ima karakteristike niske gustoće, visoke čvrstoće, otpornosti na koroziju, otpornosti na visoke temperature, nije lako stareti, laka je obrada itd. Široko se koristi u pakiranju, građevinarstvu, kućanstvu, medicini, elektronici i drugim područjima.

Cijena polietilenske smole

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

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

Vrste polietilenske smole

Važan je polietilen termoplastični polimer, koji se mogu podijeliti u nekoliko različitih tipova prema različitim proizvodnim procesima i molekularnim strukturama:
Polietilen niske gustoće (LDPE): Ima karakteristike niske gustoće, mekoće, dobre duktilnosti i visoke prozirnosti. Uglavnom se koristi u području folije za pakiranje, plastičnih vrećica, boca itd.

• Linearni polietilen niske gustoće (LLDPE): U usporedbi s LDPE-om, LLDPE ima ujednačeniju molekularnu strukturu, veću vlačnu čvrstoću i otpornost na udarce te je prikladan za proizvodnju plastičnih vrećica, filmova i drugih proizvoda.
• Polietilen visoke gustoće (HDPE): Ima veću molekularnu težinu i gustoću, veću tvrdoću, krutost i čvrstoću, a obično se koristi za proizvodnju vodovodnih cijevi, bačvi za ulje, kutija itd.
• Polietilen ultravisoke molekularne težine (UHMWPE): Ima vrlo veliku molekularnu težinu i izuzetno visoku otpornost na trošenje, a uglavnom se koristi za proizvodnju kliznih dijelova, ležajeva, brtvila itd.
• Umreženi polietilen (XLPE): umrežavanjem molekula polietilena kroz proces umrežavanja, ima dobru toplinsku otpornost i otpornost na koroziju, te se široko koristi u području kabela, žica, izolacijskih materijala itd.

Specifikacije polietilenske smole

Polietilenska smola je polimerni spoj, a njegove specifikacije depeo njegovoj upotrebi i područjima primjene. Evo nekih uobičajenih specifikacija polietilena:
1. Gustoća: Gustoća polietilena može biti u rasponu od 0.91 g/cm³ do 0.97 g/cm³.
2. Molekulska težina: Molekulska težina polietilena također može varirati, u rasponu od tisuća do milijuna.
3. Talište: Talište polietilena obično je 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. Primjene: Primjene polietilena također mogu varirati, kao što su folije, cijevi, plastične vrećice, boce itd.

Karakteristike polietilenske smole

1. Lagan: polietilenska smola je lagana plastika, lakša od vode, s gustoćom od oko 0.91-0.96 g/cm³.
2. Fleksibilnost: Polietilen ima dobru fleksibilnost i plastičnost i može se napraviti u različitim oblicima grijanjem, prešanjem, istezanjem i drugim postupcima.
3. Dobra otpornost na habanje: Polietilen ima dobru otpornost na habanje i može se oduprijeti nekim kemijskim tvarima i utjecajima na okoliš.
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 krt i može se koristiti za proizvodnju spremnika na niskim temperaturama.
7. Jaka kemijska otpornost: Polietilen ima dobru kemijsku otpornost i može izdržati koroziju kiselina, lužina, soli i drugih kemijskih tvari.
8. Dobra električna izolacija: polietilen je dobar izolacijski materijal i može se koristiti za proizvodnju kabela, žičanih cijevi i drugih proizvoda.

Primjena polietilenske smole

Polietilenska smola široko je korišten plastični materijal sa sljedećim primjenama:
1. Pakiranje: polietilenske vrećice, plastične boce, plastične kutije, prozirna folija itd.
2. Konstrukcija: polietilenske cijevi, izolacijski materijali, vodootporni materijali, brušeni film, itd.
3. Dom: Plastične stolice, plastične bačve, plastične kante za smeće, boce deterdženta, plastične posude za cvijeće itd.
4. Medicina: vrećice za infuziju, kirurški instrumenti, medicinska oprema itd.
5. Automobili: dijelovi od polietilena, interijeri automobila itd.
6. Elektronika: Plastične ljuske, materijali za izolaciju žice itd.
7. Zrakoplovstvo: Polietilenski materijali naširoko se koriste u području zrakoplovstva, kao što su komponente zrakoplova, svemirska odijela, granate projektila itd.

Općenito, polietilen ima širok raspon primjena u svakodnevnom životu.

Materijalna struktura polietilenske smole

Polietilen je polimer nastao polimerizacijom monomera etilena, s kemijskom formulom (C2H4)n, gdje je n stupanj polimerizacije. Molekularna struktura polietilena je linearna, sastoji se od mnogo monomera etilena povezanih kovalentnim vezama. Svaka molekula monomera etilena ima dva atoma ugljika, koji su povezani kovalentnom dvostrukom vezom u konjugirani sustav. Tijekom procesa polimerizacije, ove dvostruke veze se kidaju i formiraju jednostruke veze, čime se formira glavni lanac polietilena. U molekuli polietilena postoje i neke bočne skupine, koje su obično atomi vodika, a jednostrukim vezama povezane su s atomima ugljika glavnog lanca. Materijalna struktura polietilena određuje njegova fizikalna i kemijska svojstva, kao što su gustoća, talište, omekšavanje itd.

Vrste polietilenske smole

Polietilenska smola važan je termoplastični polimer koji se može podijeliti u nekoliko različitih vrsta na temelju različitih proizvodnih procesa i molekularne strukture:
1. Polietilen niske gustoće (LDPE): Ima nisku gustoću, mekoću, dobru duktilnost i visoku prozirnost. Uglavnom se koristi u području folije za pakiranje, plastičnih vrećica, boca itd.
2. Linearni polietilen niske gustoće (LLDPE): U usporedbi s LDPE-om, LLDPE ima ujednačeniju molekularnu strukturu, veću vlačnu čvrstoću i otpornost na udarce te je pogodan za proizvodnju plastičnih vrećica, filmova itd.
3. Polietilen visoke gustoće (HDPE): Ima veću molekularnu težinu i gustoću, veću tvrdoću, krutost i čvrstoću i obično se koristi za proizvodnju vodovodnih cijevi, bačvi za ulje, kutija itd.
4. Polietilen ultravisoke molekularne težine (UHMWPE): Ima vrlo veliku molekularnu težinu i izuzetno visoku otpornost na trošenje, uglavnom se koristi za proizvodnju kliznih dijelova, ležajeva, brtvila itd.
5. Umreženi polietilen (XLPE): Molekule polietilena su umrežene putem procesa umrežavanja, koji imaju dobru toplinsku otpornost i otpornost na koroziju, te se široko koriste u području kabela, žica, izolacijskih materijala itd.

Svojstva polietilenske smole

1. Polietilenska smola ima dobru otpornost na koroziju i jaku otpornost na kemijske tvari kao što su kiseline, lužine i soli.
2. Polietilen ima izvrsnu otpornost na trošenje i nije ga lako habati, rezati ili deformirati.
3. Polietilen ima dobru vodljivost i prikladan je za proizvodnju električne opreme kao što su žice i kabeli.
4. Polietilen ima izvrsnu otpornost na toplinu i može održati stabilne performanse u okruženjima visoke temperature.
5. Polietilen ima izvrsnu otpornost na hladnoću i može održati dobru žilavost i čvrstoću u okruženjima s niskom temperaturom.
6. Polietilen ima visoku prozirnost i sjaj, pogodan za proizvodnju prozirnih materijala za pakiranje, plastičnih vrećica itd.
7. Polietilen ima dobru preradljivost i može se obraditi injekcijskim prešanjem, puhanjem, ekstruzijom itd.

Što je modifikacija polietilenske smole

Modifikacija polietilenske smole je proces promjene njezinih fizikalnih i kemijskih svojstava uvođenjem drugih kemikalija u molekulu polietilena. Te kemikalije mogu biti monomeri, kopolimeri, sredstva za umrežavanje, aditivi itd. Promjenom molekularne strukture polietilena, distribucije molekularne težine, kristalnosti, tališta, toplinske stabilnosti, mehaničkih svojstava, površinskih svojstava itd., njegove karakteristike i upotreba mogu se promijeniti . Polietilen je široko korištena plastika s dobrim mehaničkim svojstvima, kemijskom otpornošću, niskom toksičnošću, malom apsorpcijom vode i otpornošću na starenje. Međutim, njegovo nisko talište, nedovoljna krutost, slaba otpornost na toplinu i slaba mazivost ograničavaju područje njegove primjene. Modifikacija polietilena može poboljšati njegovu izvedbu. 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 čvrstoću i krutost, itd.

Proces proizvodnje polietilenske smole

Polietilenska smola je termoplastični materijal, a proces njegove proizvodnje obično se dijeli na sljedeće steps:

1. Priprema sirovina: Sirovina za polietilen je plin etilen, koji se općenito dobiva iz fosilnih goriva kao što su nafta, prirodni plin ili ugljen. Prije ulaska u reaktor za polimerizaciju plin etilen potrebno je prethodno obraditi, poput dehidracije i odsumporavanja.
2. Reakcija polimerizacije: U reaktoru za polimerizaciju plinoviti etilen podvrgava se polimerizaciji visokotlačnim ili niskotlačnim metodama polimerizacije. Visokotlačna polimerizacija obično se provodi pod 2000-3000 atmosfera, i zahtijeva katalizatore, visoku temperaturu i visoki tlak za promicanje reakcije polimerizacije; niskotlačna polimerizacija provodi se pod 10-50 atmosfera i zahtijeva katalizatore i toplinu za promicanje reakcije polimerizacije.
3. Obrada polimera: Polimer dobiven nakon reakcije polimerizacije treba tretirati, obično uključujući kompresiju, usitnjavanje, taljenje, obradu itd.
4. Peletiranje: Nakon što se polimer obradi ekstruzijom, rezanjem i drugim postupcima, od njega se prave polietilenske čestice za transport i skladištenje.
5. Kalupljenje: Nakon što se čestice polietilena zagriju i rastale, oblikuju se u različite oblike i veličine polietilenskih proizvoda injekcijskim kalupljenjem, ekstruzijom, puhanjem i drugim procesima kalupljenja.

Je li polietilenska smola toksična?

Polietilenska smola sama po sebi nije otrovna tvar, glavni sastojci su joj ugljik i vodik, a ne sadrži nikakve otrovne elemente. Stoga sami proizvodi od polietilena ne proizvode otrovne tvari. Međutim, u procesu proizvodnje polietilenskih proizvoda mogu se koristiti neke kemikalije, poput katalizatora, otapala itd., koje mogu biti štetne za ljudsko zdravlje. U isto vrijeme, tijekom obrade polietilenskih proizvoda mogu nastati štetni plinovi poput hlapljivih organskih spojeva, pa je potrebno poduzeti odgovarajuće mjere ventilacije. Osim toga, kada se proizvodi od polietilena zagrijavaju na visoke temperature, mogu se osloboditi štetne tvari poput ugljičnog monoksida i ugljičnog dioksida, pa je potrebno poduzeti sigurnosne mjere pri zagrijavanju. Općenito, polietilen sam po sebi nije otrovna tvar, ali u proizvodnji i preradi polietilenskih proizvoda treba obratiti pozornost na sigurnost uporabe i rukovanja kemikalijama te poduzeti odgovarajuće zaštitne mjere pri uporabi i rukovanju polietilenskim proizvodima.

Razvoj i perspektiva primjene polietilenske plastične vrećice

Povijest razvoja: Polietilenske plastične vrećice prvi put su se pojavile 1950-ih i uglavnom su se koristile za pakiranje poljoprivrednih proizvoda i industrijske robe. S razvojem gospodarstva i poboljšanjem životnog standarda ljudi, potražnja za polietilenskim plastičnim vrećicama postupno je rasla, a pojavili su se i neki problemi onečišćenja okoliša. Kako bi riješili te 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 za primjenu: S razvojem globalnog gospodarstva i sve većom ekološkom svijesti ljudi, izgledi za primjenu polietilenskih plastičnih vrećica i dalje su široki. Osim tradicionalnog područja pakiranja, polietilenske plastične vrećice također se mogu primijeniti u poljoprivredi, medicini, zaštiti okoliša i drugim poljima, kao što se koriste za klasifikaciju smeća, odlaganje medicinskog otpada, poljoprivredne folije itd. U budućnosti, uz stalne inovacije tehnologije, izvedba polietilenskih plastičnih vrećica dodatno će se poboljšati, poput poboljšanja čvrstoće, povećanja prozračnosti, ubrzanja brzine razgradnje itd. Istodobno će se pojaviti ekološki prihvatljiviji i održiviji novi materijali, poput biorazgradivih polimera.

Fizikalna i kemijska svojstva polietilenske smole

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

1. Fizičke karakteristike:

Gustoća: Gustoća polietilena je relativno niska, obično između 0.91-0.93g/cm3, što ga čini laganom plastikom.
Prozirnost: Polietilen ima dobru prozirnost i jaku propusnost svjetla, što ga čini pogodnim za upotrebu u pakiranju i drugim područjima.
Otpornost na toplinu: Polietilen ima slabu otpornost na toplinu 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 s niskom temperaturom.
Mehanička svojstva: Polietilen ima dobra mehanička svojstva, uključujući vlačnu čvrstoću, modul elastičnosti, udarnu čvrstoću itd.

2. Kemijske karakteristike:

Kemijska stabilnost: Polietilen ima dobru otpornost na koroziju na većinu kemikalija na sobnoj temperaturi, ali treba izbjegavati kontakt sa tvarima koje su korozivne prema jakim oksidansima, jakim kiselinama i jakim alkalijama.
Topivost: Polietilen je netopljiv u općim organskim otapalima, ali se može djelomično otopiti u vrućim aromatskim otapalima.
Zapaljivost: Polietilen je zapaljiv i proizvodi crni dim i otrovne plinove kada izgara, stoga tijekom proizvodnje i uporabe treba voditi računa o zaštiti od požara i eksplozije.
Razgradivost: Polietilen se sporo razgrađuje i općenito uzima decadpotrebno je stotinama godina da se potpuno razgradi, uzrokujući značajan utjecaj na okoliš.

Primjena i tržišna analiza polietilenske folije u području pakiranja

Polietilenska folija je materijal za pakiranje koji se često koristi, a njegova primjena u području pakiranja uključuje sljedeće aspekte:

1. Ambalaža za hranu: Polietilenska folija može se izraditi u vrećice za pakiranje hrane, foliju za konzerviranje hrane itd., s dobrom otpornošću na toplinu, ulje i vlagu, učinkovito štiteći kvalitetu i higijensku sigurnost hrane.
2. Medicinsko pakiranje: Polietilenska folija može se izraditi u vrećice za medicinsko pakiranje, film za medicinsko očuvanje itd., s dobrom kemijskom otpornošću i otpornošću na niske temperature, čime se štiti kvaliteta i sigurnost lijekova.
3. Ambalaža za poljoprivredu: Polietilenska folija može se izraditi u foliju za poljoprivredu, foliju za staklenike itd., s dobrom otpornošću na vlagu, otpornošću na kišu i učinkom očuvanja topline, poboljšavajući prinos i kvalitetu usjeva.
4. Industrijsko pakiranje: Polietilenska folija može se izraditi u vrećice, tanke folije itd. za industrijsku upotrebu, s dobrom otpornošću na habanje, otpornošću na kemijsku koroziju, otpornošću na prašinu i drugim svojstvima, učinkovito štiteći industrijske proizvode.

Trenutačno, tržišna potražnja za polietilenskom folijom u području pakiranja raste iz godine u godinu, uglavnom zbog sljedećih čimbenika:

1. Kontinuirani razvoj industrije pakiranja: S povećanjem potrošnje i izgradnjom logističkih mreža, potražnja za industrijom pakiranja raste, što pokreće tržišnu potražnju za polietilenskom folijom.
2. Povećanje sigurnosti hrane i ekološke svijesti: Uz sve veću pozornost potrošača na sigurnost hrane i zaštitu okoliša, zahtjevi za materijale za pakiranje postaju sve veći i viši, a polietilenska folija ima određene prednosti u tom pogledu.
3. Promicanje poljoprivredne modernizacije: Poljoprivredna modernizacija zahtijeva veliku količinu materijala za pakiranje, a polietilenska folija ima široke tržišne izglede u poljoprivrednoj ambalaži.

Recikliranje i okolišni značaj polietilena

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

• Očuvanje resursa: Recikliranje i ponovna uporaba polietilena može smanjiti potražnju za novim sirovinama, očuvati resurse i promicati održivi razvoj.
• Smanjenje otpada: Recikliranjem i ponovnom uporabom polietilena može se smanjiti stvaranje otpada, ublažiti opterećenje okoliša i promicati zaštita okoliša.
• Smanjenje emisije ugljika: proizvodnja polietilena zahtijeva veliku količinu energije, a recikliranje i ponovna uporaba mogu smanjiti potrošnju energije, smanjiti emisije ugljika i pomoći u rješavanju klimatskih promjena.

Postoji nekoliko načina recikliranja polietilena:

• Mehaničko recikliranje: Polietilenski otpad se drobi, čisti, suši, a zatim se pravi u kuglice, listove, filmove i druge oblike za ponovnu upotrebu.
• Kemijsko recikliranje: Polietilenski otpad pretvara se u organske spojeve ili energiju kemijskim metodama, kao što je katalitičko krekiranje polietilena za proizvodnju nafte.
• Oporaba energije: Polietilenski otpad koristi se za iskorištavanje toplinske energije, kao što je spaljivanje i proizvodnja električne energije.

Primjena i perspektiva razvoja polietilenskog materijala u građevinarstvu

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

• Građevinski izolacijski materijali: Pjenasta polietilenska ploča izvrstan je izolacijski materijal koji se može koristiti za izolaciju zidova, krovova, podova i drugih dijelova.
• Sustavi cjevovoda: Polietilenske cijevi imaju prednosti otpornosti na koroziju, otpornosti na habanje i male težine te se mogu koristiti za cijevi za hladnu i toplu vodu, cijevi za grijanje i druge primjene u zgradama.
• Izolacijski materijali: Polietilenski izolacijski materijali naširoko se koriste u područjima izolacije, očuvanja topline i hidroizolacije u zgradama.
• Folija za podlogu: Polietilenska folija za podlogu može se koristiti za zaštitu od vlage i izolaciju u zgradama.
• Umjetna trava: Polietilenski materijali naširoko se koriste u proizvodnji umjetne trave, s dobrom izdržljivošću i estetikom.

Izgledi razvoja materijala od polietilenske smole u građevinskoj industriji su obećavajući, jer mogu zadovoljiti sve veću potražnju za očuvanjem energije, zaštitom okoliša i održivim razvojem. Uz kontinuirano poboljšanje proizvodne tehnologije i razvoj novih primjena, 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. Premaz u prahu je nehlapljivi organski premaz bez otapala koji štiti okoliš, ima visoku učinkovitost i prednosti uštede energije. Polietilenska smola je važna sirovina za praškaste premaze, uglavnom se koristi u sljedećim područjima:

• Polietilenska smola može se koristiti kao glavni materijal koji stvara film za praškaste premaze, s dobrim prianjanjem, otpornošću na trošenje i otpornošću na vremenske uvjete, što može zaštititi površinu premazanog predmeta od korozije i oksidacije.
• Polietilenska smola može se koristiti kao plastifikator za praškaste premaze, što može poboljšati fleksibilnost i otpornost premaza na udar, čineći premaz izdržljivijim.
• Polietilenska smola može se koristiti kao sredstvo za izravnavanje praškastih premaza, što može poboljšati sjaj i glatkoću površine premaza, čineći premaz ljepšim.
• Polietilenska smola može se koristiti kao antioksidans za praškaste premaze, što može produžiti životni vijek premaza i poboljšati njegovu trajnost.

Ukratko, primjena polietilenske smole u praškastim premazima može poboljšati performanse i kvalitetu premaza, istovremeno ispunjavajući zahtjeve zaštite okoliša i imajući široke tržišne izglede.