הבדלים של LDPE, HDPE ו-LLDPE
פוליאתילן הוא אחד מחמשת השרפים הסינתטיים העיקריים, וסין היא כיום היבואנית והצרכנית השנייה בגודלה של פוליאתילן. פוליאתילן מחולק בעיקר לפוליאתילן בצפיפות גבוהה (HDPE), פוליאתילן בצפיפות נמוכה (LDPE), פוליאתילן ליניארי בצפיפות נמוכה (LLDPE) שלוש קטגוריות.
השוואה בין מאפיינים של חומרי HDPE, LDPE ו-LLDPE
| HDPE | פוליאתילן | LLDPE | |
|---|---|---|---|
| רעילות ריח | לא רעיל, חסר טעם, חסר ריח | לא רעיל, חסר טעם, חסר ריח | לא רעיל, חסר טעם, חסר ריח |
| צפיפות | 0.940 ~ 0.976 גרם / ס"מ 3 | 0.910~0.940g/cm3 | 0.915~0.935g/cm3 |
| גבישים | % 85-65 | % 45-65 | % 55-65 |
| מבנה מולקולרי | מכיל רק קשרי פחמן-פחמן ופחמן-מימן, הדורשים יותר אנרגיה כדי להישבר | לפולימרים יש משקל מולקולרי קטן יותר ודורשים פחות אנרגיה כדי להישבר | יש לו פחות מבנה ליניארי, שרשראות מסועפות ושרשראות קצרות, ודורש פחות אנרגיה כדי להישבר. |
| נקודת ריכוך | 125-135 ℃ | 90-100 ℃ | 94-108 ℃ |
| התנהגות מכנית | חוזק גבוה, קשיחות טובה, קשיחות חזקה | חוזק מכני ירוד | חוזק גבוה, קשיחות טובה, קשיחות חזקה |
| חוזק מתיחה | גָבוֹהַ | נמוך | גבוה יותר |
| הארכה בשעה הפסקה | גבוה יותר | נמוך | גָבוֹהַ |
| כוח ההשפעה | גבוה יותר | נמוך | גָבוֹהַ |
| ביצועים חסיני לחות ועמיד למים | חדירות טובה למים, אדי מים ואוויר, ספיגת מים נמוכה ואנטי חדירות טובה | תכונות מחסום לחות ואוויר גרועות | חדירות טובה למים, אדי מים ואוויר, ספיגת מים נמוכה ואנטי חדירות טובה |
| חומצה, אלקלי, קורוזיה, עמידות לממסים אורגניים | עמיד בפני קורוזיה על ידי חומרי חמצון חזקים; עמיד בפני חומצה, אלקלי ומלחים שונים; בלתי מסיס בכל ממיסים אורגניים וכו'. | עמיד בפני קורוזיה של חומצה, אלקלי ותמיסת מלח, אך עמידות לקויה לממסים | עמיד בפני חומצות, אלקליות וממיסים אורגניים |
| עמיד בחום/קור | יש לו עמידות טובה בחום ועמידות בפני קור, אפילו בטמפרטורת החדר ואפילו בטמפרטורות נמוכות של -40F. יש לו עמידות בפני השפעה מצוינת וטמפרטורת ההתפרקות שלו בטמפרטורה נמוכה היא | עמידות בחום נמוכה, טמפרטורת שבירה בטמפרטורה נמוכה | עמידות טובה בחום ועמידות בקור, טמפרטורת שבירה בטמפרטורה נמוכה |
| עמיד בפני פיצוח מתח סביבתי | טוב | מוטב | טוב |
פוליאתילן בצפיפות גבוהה
HDPE אינו רעיל, חסר טעם, חסר ריח, ובעל צפיפות של 0.940 ~ 0.976 גרם/סמ"ק, שהוא תוצר של פילמור בתנאי לחץ נמוך תחת קטליזה של זרז זיגלר, ולכן פוליאתילן בצפיפות גבוהה ידוע גם בשם לחץ נמוך פוליאתילן.
יתרונות:
HDPE הוא שרף תרמופלסטי לא קוטבי עם גבישיות גבוהה הנוצר על ידי קופולימריזציה של אתילן. המראה של ה-HDPE המקורי הוא לבן חלבי, והוא שקוף במידה מסוימת בחלק הדל. יש לו עמידות מצוינת לרוב הכימיקלים הביתיים והתעשייתיים, והוא יכול לעמוד בפני קורוזיה והתמוססות של חומרים מחמצנים חזקים (חומצה חנקתית מרוכזת), מלחי חומצה ואלקליים וממיסים אורגניים (פחמן טטרכלוריד). הפולימר אינו סופג לחות ובעל עמידות טובה בפני מים לאדים, אשר ניתן להשתמש בהם להגנה על לחות וחלחול.
חסרונות:
החיסרון הוא שעמידות ההזדקנות ופיצוח הלחץ הסביבתי אינם טובים כמו LDPE, במיוחד החמצון התרמי יפחית את הביצועים שלו, ולכן פוליאתילן בצפיפות גבוהה מוסיף נוגדי חמצון ובולמי אולטרה סגול כדי לשפר את החסרונות שלו בעת הכנת גליל פלסטיק.
פוליאתילן בצפיפות נמוכה
LDPE אינו רעיל, חסר טעם, חסר ריח, ובעל צפיפות של 0.910 ~ 0.940g/cm3. הוא מפולמר עם חמצן או מי חמצן אורגני כזרז בלחץ גבוה של 100 ~ 300MPa, הידוע גם כפוליאתילן בלחץ גבוה.
יתרונות:
פוליאתילן בצפיפות נמוכה הוא הסוג הקל ביותר של שרף פוליאתילן. בהשוואה לפוליאתילן בצפיפות גבוהה, הגבישיות שלו (55%-65%) ונקודת הריכוך (90-100 ℃) נמוכות יותר. יש לו רכות טובה, הרחבה, שקיפות, עמידות בפני קור ויכולת עיבוד. היציבות הכימית שלו טובה, יכולה לעמוד בתמיסת חומצה, אלקלית ומלח; בידוד חשמלי טוב וחדירות גז; ספיגת מים נמוכה; קל לצריבה. הנכס רך, עם יכולת הרחבה טובה, בידוד חשמלי, יציבות כימית, ביצועי עיבוד ועמידות בטמפרטורה נמוכה (התנגדות ל-70 מעלות צלזיוס).
חסרונות:
החיסרון הוא שהחוזק המכני שלו, בידוד הלחות, בידוד הגזים ועמידות הממס ירודה. המבנה המולקולרי אינו סדיר מספיק, הגבישיות (55%-65%) נמוכה, וגם נקודת ההתכה של ההתגבשות (108-126℃) נמוכה. החוזק המכני שלו נמוך מזה של פוליאתילן בצפיפות גבוהה, מקדם האנטי-חלחול, עמידות החום ועמידות האנטי-אייג'ינג שלו גרועים, וקל להתפרק ולהתעוות באור שמש או בטמפרטורה גבוהה, וכתוצאה מכך לירידה בביצועים, לכן פוליאתילן בצפיפות נמוכה מוסיף נוגדי חמצון ובולמי אולטרה סגול כדי לשפר את החסרונות שלו בעת ייצור יריעות פלסטיק.
פוליאתילן בצפיפות נמוכה לינארית
LLDPE אינו רעיל, חסר טעם, חסר ריח, ובעל צפיפות בין 0.915 ל-0.935 גרם/סמ"ק. זהו קופולימר של אתילן וכמות קטנה של אלפא-אולפין מתקדם (כגון בוטן-3, הקסן-1, אוקטן-1, טטרמתילפנטן-1 וכו') שעבר פילמר בלחץ גבוה או בלחץ נמוך בפעולת זרז . המבנה המולקולרי של LLDPE קונבנציונלי מאופיין בעמוד השדרה הליניארי שלו, עם מעט או ללא שרשראות מסועפות ארוכות, אך מכיל כמה שרשראות מסועפות קצרות. היעדר שרשראות מסועפות ארוכות הופך את הפולימר ליותר גבישי.
בהשוואה ל-LDPE, ל-LDPE יש את היתרונות של חוזק גבוה, קשיחות טובה, קשיחות חזקה, עמידות בחום, עמידות בפני קור וכו', אך יש לו גם עמידות טובה בפני פיצוח מתח סביבתי, חוזק קריעה ותכונות אחרות, והוא יכול להתנגד לחומצה, אלקלי, ממיסים אורגניים וכן הלאה.
שיטת הבחנה
LDPE: זיהוי חושי: תחושה רכה; לבן שקוף, אבל השקיפות ממוצעת. זיהוי בעירה: להבה בוערת צהוב וכחול; כאשר שורפים ללא עשן, יש ריח פרפין, נמס נוטף, חוט קל למשוך.
LLDPE: LLDPE יכול להתנפח במגע עם בנזן במשך זמן רב, ולהיות שביר במגע עם HCL במשך זמן רב.
HDPE: טמפרטורת העיבוד של LDPE נמוכה יותר, כ-160 מעלות, והצפיפות היא 0.918 עד 0.932 גרם/סנטימטר מעוקב. טמפרטורת עיבוד HDPE גבוהה יותר, בערך 180 מעלות, הצפיפות גבוהה יותר.
<br> סיכום
לסיכום, שלושת סוגי החומרים לעיל ממלאים את תפקידם החשוב בסוגים שונים של הנדסה למניעת חלחול. לשלושת סוגי החומרים HDPE, LDPE ו-LLDPE יש בידוד טוב ועמיד בפני לחות, אטימות, ביצועים לא רעילים, חסרי טעם, חסרי ריח הופכים אותו לחקלאות, חקלאות ימית, אגמים מלאכותיים, מאגרים, יישומי נהרות גם הם נרחבים ביותר, ועל ידי המשרד לשכת הדיג החקלאית של סין, שנחאי אcademy of Fisheries Science, המכון למכונות ומכשירי דיג לקידום והפיכת האפליקציה לפופולריות.
בסביבה הבינונית של חומצות חזקות, אלקליות חזקות, חומרים מחמצנים חזקים וממיסים אורגניים, ניתן לשחק ולנצל היטב את תכונות החומר של HDPE ו-LLDPE, במיוחד HDPE גבוה בהרבה משני החומרים האחרים מבחינת עמידות לחומצות חזקות, חזקות אלקליות, תכונות חמצון חזקות ועמידות בפני ממיסים אורגניים. לכן, סליל HDPE נגד קורוזיה נוצל במלואו בתעשייה הכימית ובתעשייה להגנת הסביבה.
ל-LDPE יש גם מאפיינים טובים של חומצה, אלקלי, תמיסת מלח, ויש לו יכולת הרחבה טובה, בידוד חשמלי, יציבות כימית, ביצועי עיבוד ועמידות בטמפרטורות נמוכות, כך שהוא נמצא בשימוש נרחב בחקלאות, בחקלאות ימית לאגירת מים, באריזה, במיוחד באריזה בטמפרטורה נמוכה. חומרי כבלים.
