ポリエチレン樹脂 – 素材百科事典

ポリエチレン樹脂とは

ポリエチレン樹脂は、エチレン分子が重合して形成される高分子化合物です。 また、世界で最も広く使用されているプラ​​スチックの XNUMX つです。 低密度、高強度、耐食性、耐高温性、老化しにくい、加工が容易などの特徴を持ち、包装、建設、家庭、医療、電子などの分野で広く使用されています。

ポリエチレン樹脂の価格

工業製品市場のモニタリングデータによると、ここ数年、ポリエチレンの全体価格は上昇傾向にあります。 具体的なデータは以下の通りです。

• 2022 年: 年初のポリエチレンの価格は 9,000 トンあたり約 9,500 ～ 12,000 米ドルでしたが、年末までに 13,000 トンあたり約 XNUMX ～ XNUMX 米ドルまで上昇しました。
• 2021 年: 年初のポリエチレンの価格は 1,000 トンあたり約 1,100 ～ 1,250 米ドルでしたが、年末までに 1,350 トンあたり約 XNUMX ～ XNUMX 米ドルまで上昇しました。
• 2020年: 年初のポリエチレンの価格は1,100トンあたり約1,200～800米ドルでしたが、年末までに900トンあたり約XNUMX～XNUMX米ドルまで下落しました。
• 2019 年: 年初のポリエチレンの価格は 1,000 トンあたり約 1,100 ～ 1,300 米ドルでしたが、年末までに 1,400 トンあたり約 XNUMX ～ XNUMX 米ドルまで上昇しました。

ポリエチレン樹脂の種類

ポリエチレンは重要です 熱可塑性ポリマー、製造プロセスと分子構造の違いに応じて、いくつかの異なるタイプに分類できます。
低密度ポリエチレン（LDPE）：低密度、柔らかさ、延性に優れ、透明性が高いという特徴があります。 主に包装フィルム、ビニール袋、ボトルなどの分野で使用されています。

• 直鎖状低密度ポリエチレン（LLDPE）：LDPEに比べて分子構造が均一で、引張強度や耐衝撃性に優れ、ポリ袋やフィルムなどの製造に適しています。
• 高密度ポリエチレン (HDPE): 分子量と密度が高く、硬度、剛性、強度が高く、通常は水道管、ドラム缶、ボックスなどの製造に使用されます。
• 超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）：分子量が非常に高く、耐摩耗性が非常に高いため、主に摺動部品、ベアリング、ガスケットなどの製造に使用されます。
• 架橋ポリエチレン（XLPE）：ポリエチレンの分子を架橋処理により架橋することにより、耐熱性、耐食性に優れ、ケーブル、電線、絶縁材などの分野で広く使用されています。

ポリエチレン樹脂の仕様

ポリエチレン樹脂は高分子化合物であり、その仕様epeそしてその使用と応用分野について。 ポリエチレンの一般的な仕様は次のとおりです。
1. 密度: ポリエチレンの密度は 0.91 g/cm0.97 から XNUMX g/cmXNUMX の範囲です。
2. 分子量: ポリエチレンの分子量も、数千から数百万まで変化します。
3. 融点: ポリエチレンの融点は通常 120°C ～ 135°C です。
4. 外観: ポリエチレンは白、半透明、または透明です。
5. 耐熱性: ポリエチレンの耐熱性も、-70°C ～ 130°C の範囲で変化します。
6. 用途：フィルム、パイプ、ビニール袋、ボトルなど、ポリエチレンの用途もさまざまです。

ポリエチレン樹脂の特徴

1. 軽量: ポリエチレン樹脂は水よりも軽く、密度は約 0.91 ～ 0.96 g/cmXNUMX の軽量プラスチックです。
2. 柔軟性：ポリエチレンは柔軟性、可塑性に優れており、加熱、プレス、延伸などの加工により様々な形状に加工することができます。
3. 優れた耐摩耗性: ポリエチレンは優れた耐摩耗性を備えており、一部の化学物質や環境への影響に耐えることができます。
4. 高い透明性：ポリエチレンは透明性に優れており、透明なプラスチック製品の製造に使用できます。
5. 高引張強度：ポリエチレンは引張強度が高く、耐久性に優れた素材です。
6. 優れた耐低温性：ポリエチレンは低温性能に優れ、脆くなりにくいため、低温容器の製造に使用できます。
7. 強い耐薬品性：ポリエチレンは耐薬品性に​​優れており、酸、アルカリ、塩などの化学物質の腐食に耐えます。
8. 優れた電気絶縁性: ポリエチレンは優れた絶縁材料であり、ケーブル、ワイヤチューブ、その他の製品の製造に使用できます。

ポリエチレン樹脂の用途

ポリエチレン樹脂は、次の用途で広く使用されているプラ​​スチック材料です。
1. 包装：ポリエチレン袋、ペットボトル、プラスチック箱、ラップフィルムなど。
2. 施工：ポリエチレンパイプ、断熱材、防水材、下地フィルムなど
3. 家庭: プラスチック製の椅子、プラスチック製の樽、プラスチック製のゴミ箱、洗剤ボトル、プラスチック製の植木鉢など。
4. 医療用：輸液バッグ、手術器具、医療機器など
5. 自動車：ポリエチレン部品、自動車内装品など
6. エレクトロニクス: プラスチックシェル、ワイヤー絶縁材など。
7. 航空宇宙: ポリエチレン材料は、航空機部品、宇宙服、ミサイルシェルなど、航空宇宙分野で広く使用されています。

全体として、ポリエチレンは日常生活において幅広い用途があります。

ポリエチレン樹脂の材料構成

ポリエチレンは、エチレンモノマーの重合によって形成されるポリマーであり、化学式は (C2H4)n (n は重合度) です。 ポリエチレンの分子構造は直鎖状で、共有結合でつながった多くのエチレンモノマーから構成されています。 各エチレンモノマー分子には XNUMX つの炭素原子があり、共有二重結合によって結合されて共役系を形成しています。 重合プロセス中に、これらの二重結合が切断されて単結合が形成され、ポリエチレンの主鎖が形成されます。 ポリエチレン分子には、通常は水素原子である側基がいくつかあり、単結合によって主鎖の炭素原子に結合されています。 ポリエチレンの材料構造によって、密度、融点、軟化点などの物理的および化学的特性が決まります。

ポリエチレン樹脂の種類

ポリエチレン樹脂は重要な熱可塑性ポリマーであり、異なる製造プロセスと分子構造に基づいていくつかの異なるタイプに分類できます。
1. 低密度ポリエチレン（LDPE）：密度が低く、柔らかく、延性に優れ、透明性が高い。 主に包装フィルム、ビニール袋、ボトルなどの分野で使用されています。
2. 直鎖状低密度ポリエチレン（LLDPE）：LDPEに比べて分子構造が均一で、引張強度や耐衝撃性に優れ、ポリ袋やフィルムなどの製造に適しています。
3. 高密度ポリエチレン (HDPE): 分子量と密度が高く、硬度、剛性、強度が高く、通常は水道管、ドラム缶、ボックスなどの製造に使用されます。
4. 超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）：分子量が非常に高く、耐摩耗性が極めて高く、主に摺動部品、ベアリング、ガスケットなどの製造に使用されます。
5. 架橋ポリエチレン（XLPE）：ポリエチレンの分子を架橋処理により架橋させたもので、耐熱性、耐食性に優れ、ケーブル、電線、絶縁材などの分野で広く使用されています。

ポリエチレン樹脂の性質

1. ポリエチレン樹脂は耐食性に優れ、酸、アルカリ、塩などの化学物質に対して強い耐性を持っています。
2. ポリエチレンは耐摩耗性に優れており、摩耗、切断、変形しにくいです。
3. ポリエチレンは導電性に優れており、電線やケーブルなどの電気機器の製造に適しています。
4. ポリエチレンは耐熱性に優れ、高温環境下でも安定した性能を維持します。
5. ポリエチレンは耐寒性に優れ、低温環境下でも良好な靭性と強度を維持できます。
6. ポリエチレンは透明性、光沢性に優れており、透明包装材、ポリ袋等の製造に適しています。
7. ポリエチレンは加工性に優れており、射出成形、ブロー成形、押出成形等で加工可能です。

ポリエチレン樹脂改質とは

ポリエチレン樹脂の改質は、ポリエチレン分子に他の化学物質を導入することによって物理的および化学的特性を変化させるプロセスです。 これらの化学物質には、モノマー、コポリマー、架橋剤、添加剤などがあり、ポリエチレンの分子構造、分子量分布、結晶性、融点、熱安定性、機械的特性、表面特性などを変えることで、その特性や用途を変えることができます。 。 ポリエチレンは、優れた機械的特性、耐薬品性、低毒性、低吸水性、耐老化性を備え、広く使用されているプラ​​スチックです。 しかし、融点が低く、剛性不足、耐熱性、潤滑性が悪いため、使用範囲が限られています。 ポリエチレンを改質することで性能を向上させることができます。 たとえば、ポリエチレンに一定量のアクリル酸モノマーを導入すると、ポリエチレンの耐熱性と機械的特性が向上します。 ポリエチレンに可塑剤を添加すると、柔軟性と延性が向上します。 ポリエチレンにナノ粒子を添加すると、強度や剛性などが向上します。

ポリエチレン樹脂の製造工程

ポリエチレン樹脂は熱可塑性材料であり、その製造プロセスは通常次のように分かれます。eps:

1. 原料の準備：ポリエチレンの原料はエチレンガスであり、一般に石油、天然ガス、石炭などの化石燃料から抽出されます。 エチレンガスは重合反応器に入る前に脱水・脱硫などの前処理が必要です。
2. 重合反応：重合反応器では、高圧または低圧重合法によりエチレンガスが重合します。 高圧重合は通常 2000 ～ 3000 気圧で行われ、重合反応を促進するために触媒、高温、高圧が必要です。 低圧重合は10～50気圧で行われ、重合反応を促進するために触媒と熱が必要です。
3. ポリマー処理: 重合反応後に得られたポリマーは、通常、圧縮、細断、溶融、加工などの処理を行う必要があります。
4. ペレット化: ポリマーを押出、切断、その他のプロセスで加工した後、輸送や保管のためにポリエチレン粒子にします。
5. 成形：ポリエチレン粒子を加熱、溶融した後、射出成形、押出成形、ブロー成形などの成形プロセスを通じて、さまざまな形状およびサイズのポリエチレン製品に成形します。

ポリエチレン樹脂には毒性があるのでしょうか？

ポリエチレン樹脂自体は有害物質ではなく、主成分は炭素と水素であり、有害な元素は含まれておりません。 したがって、ポリエチレン製品自体から有害物質が発生することはありません。 しかし、ポリエチレン製品の製造工程では、触媒や溶剤など、人の健康に害を及ぼす可能性のある化学物質が使用される場合があります。 同時に、ポリエチレン製品の加工中に揮発性有機化合物などの有害なガスが発生する可能性があり、適切な換気対策を講じる必要があります。 また、ポリエチレン製品は高温に加熱すると一酸化炭素や二酸化炭素などの有害物質が発生する可能性があるため、加熱時には安全対策が必要です。 一般に、ポリエチレン自体は有害物質ではありませんが、ポリエチレン製品の製造・加工においては、化学薬品の使用・取扱いの安全性に留意し、ポリエチレン製品の使用・取扱い時には適切な保護措置を講じる必要があります。

ポリエチレンポリ袋の開発と応用の展望

開発経緯：ポリエチレン製ポリ袋は1950年代に登場し、主に農産物や工業製品の包装に使用されていました。 経済の発展と人々の生活水準の向上に伴い、ポリエチレン製ビニール袋の需要は徐々に増加し、環境汚染問題も表面化しました。 これらの問題を解決するために、分解性プラスチックなどの新素材の使用やリサイクル対策の強化など、ポリエチレン製レジ袋の持続可能な発展の道を模索し始めました。

応用の見通し：世界経済の発展と人々の環境意識の高まりに伴い、ポリエチレンビニール袋の応用の見通しは依然として広いです。 ポリエチレン製ポリ袋は、従来の包装分野に加えて、ゴミ分別、医療廃棄物処理、農業用フィルムなど、農業、医療、環境保護などの分野にも応用できます。将来的には、継続的な革新により、今後、ポリエチレン製ポリ袋の性能は、技術の進歩により、強度の向上、通気性の向上、分解速度の促進など、さらに向上するでしょう。同時に、生分解性ポリマーなど、より環境に優しく持続可能な新素材も登場します。

ポリエチレン樹脂の物理的および化学的性質

ポリエチレン樹脂は、次の物理的および化学的特性を持つ熱可塑性ポリマーです。

1. 身体的特徴:

密度: ポリエチレンの密度は比較的低く、通常は 0.91 ～ 0.93g/cm3 であり、軽量のプラスチックです。
透明性：ポリエチレンは透明性に優れ、光の透過率が高いため、包装などの分野での使用に適しています。
耐熱性：ポリエチレンは耐熱性に劣り、60～70℃の温度でしか使用できません。
耐寒性：ポリエチレンは耐寒性に優れ、低温環境でも使用できます。
機械的特性: ポリエチレンは、引張強度、弾性率、衝撃強度などの優れた機械的特性を備えています。

2. 化学的特性:

化学的安定性: ポリエチレンは室温でほとんどの化学物質に対して優れた耐食性を備えていますが、強力な酸化剤、強酸、および強アルカリに対して腐食性のある物質との接触は避けてください。
溶解性: ポリエチレンは一般の有機溶媒には不溶ですが、高温の芳香族溶媒には部分的に溶解します。
可燃性：ポリエチレンは可燃性であり、燃焼すると黒煙や有毒ガスが発生するため、製造時や使用時は火災や爆発の防止に注意する必要があります。
分解性: ポリエチレンはゆっくりと分解し、通常は分解に時間がかかります。cad完全に劣化するまでには数百年かかり、環境に重大な影響を及ぼします。

包装分野におけるポリエチレンフィルムの用途と市場展望分析

ポリエチレンフィルムは一般的に使用される包装材料であり、包装分野におけるその用途には次のような側面が含まれます。

1. 食品包装：ポリエチレンフィルムは食品包装袋、食品保存フィルムなどに使用でき、耐熱性、耐油性、耐湿性に優れており、食品の品質と衛生安全性を効果的に保護します。
2. 医療包装：ポリエチレンフィルムは、耐薬品性、耐低温性に優れ、医薬品の品質と安全性を保護する医療包装袋、医療保存フィルムなどに製造できます。
3. 農業用包装：ポリエチレンフィルムは、耐湿性、耐雨性、保温性に優れた農業用フィルム、温室用フィルムなどを製造することができ、作物の収量と品質を向上させます。
4. 工業用包装：ポリエチレンフィルムは、耐摩耗性、耐薬品性、防塵性などの特性に優れ、工業用に袋や薄膜などに加工することができ、工業製品を効果的に保護します。

現在、包装分野におけるポリエチレンフィルムの市場需要は、主に以下の要因により年々増加しています。

1. 包装産業の継続的な発展：消費の向上と物流ネットワークの構築に伴い、包装産業の需要が増加しており、ポリエチレンフィルムの市場需要を牽引しています。
2. 食品の安全性と環境保護への意識の高まり: 食品の安全性と環境保護に対する消費者の関心が高まるにつれ、包装材料に対する要求はますます高くなっており、この点でポリエチレンフィルムには一定の利点があります。
3. 農業近代化の促進：農業近代化には大量の包装資材が必要ですが、ポリエチレンフィルムは農業包装において幅広い市場の可能性を持っています。

ポリエチレンのリサイクルと環境保護の重要性

ポリエチレンのリサイクルと再利用には、環境にとって重要な意味があり、それは次の側面で実証されています。

• 資源の保全: ポリエチレンのリサイクルと再利用により、新しい原材料の需要が削減され、資源が節約され、持続可能な開発が促進されます。
• 廃棄物の削減：ポリエチレンをリサイクル・再利用することで、廃棄物の発生を削減し、環境負荷を軽減し、環境保護を推進します。
• 炭素排出量の削減: ポリエチレンの製造には大量のエネルギーが必要ですが、リサイクルと再利用によりエネルギー消費量が削減され、炭素排出量が削減され、気候変動への対処に役立ちます。

ポリエチレンをリサイクルするにはいくつかの方法があります。

• メカニカルリサイクル：ポリエチレン廃棄物は粉砕、洗浄、乾燥され、ペレット、シート、フィルムなどの形状に加工されて再利用されます。
• ケミカルリサイクル: ポリエチレン廃棄物は、石油を生産するためのポリエチレン接触分解などの化学的方法を通じて有機化合物またはエネルギーに変換されます。
• エネルギー回収：ポリエチレン廃棄物は焼却や発電などの熱エネルギー利用に利用されます。

建設分野におけるポリエチレン材料の応用と開発の展望

ポリエチレン樹脂材料は、建設業界で主に次のような幅広い用途に使用されます。

• 建築断熱材：発泡ポリエチレンボードは、壁、屋根、床などの断熱に使用できる優れた断熱材です。
• パイプラインシステム：ポリエチレンパイプは耐食性、耐摩耗性、軽量などの利点があり、建物内の冷温水パイプ、暖房パイプなどの用途に使用できます。
• 断熱材：ポリエチレン断熱材は建築物の断熱、保温、防水の分野で広く使用されています。
• 下地フィルム：建築物の防湿、断熱に使用できるポリエチレン製下地フィルム。
• 人工芝：ポリエチレン素材は耐久性と美観に優れ、人工芝の製造に広く使用されています。

建設業界におけるポリエチレン樹脂材料の開発の見通しは、省エネ、環境保護、持続可能な開発に対する需要の高まりに応えることができるため、有望です。 生産技術の継続的な改善と新しい用途の開発により、ポリエチレン材料は建設業界でますます重要な役割を果たすことが期待されています。

粉体塗装におけるポリエチレン樹脂の応用

ポリエチレン樹脂は粉体塗装にますます広く使用されています。 粉体塗装は、環境保護、高効率、省エネの利点を備えた無溶剤、不揮発性の有機塗料です。 ポリエチレン樹脂は粉体塗料の重要な原料であり、主に次の分野で使用されます。

• ポリエチレン樹脂は粉体塗料の主な塗膜形成材料として使用でき、密着性、耐摩耗性、耐候性に優れ、被塗物の表面を腐食や酸化から保護します。
• ポリエチレン樹脂は粉体塗装の可塑剤として使用でき、塗装の柔軟性と耐衝撃性を向上させ、塗装の耐久性を高めることができます。
• ポリエチレン樹脂は粉体塗装のレベリング剤として使用でき、塗膜表面の光沢や平滑性を向上させ、塗膜をより美しくすることができます。
• ポリエチレン樹脂は粉体塗装の酸化防止剤として使用でき、塗装の耐用年数を延ばし、耐久性を向上させることができます。

要約すると、粉体塗装におけるポリエチレン樹脂の適用は、環境保護要件を満たし、幅広い市場の見通しを持ちながら、塗装の性能と品質を向上させることができます。