Żywica polietylenowa - Encyklopedia materiałów

Co to jest żywica polietylenowa

Żywica polietylenowa jest związkiem wysokopolimerowym powstałym w wyniku polimeryzacji cząsteczek etylenu. Jest to również jedno z najczęściej używanych tworzyw sztucznych na świecie. Charakteryzuje się niską gęstością, wysoką wytrzymałością, odpornością na korozję, odpornością na wysoką temperaturę, niełatwym do starzenia, łatwym przetwarzaniem itp. Jest szeroko stosowany w opakowaniach, budownictwie, domu, medycynie, elektronice i innych dziedzinach.

Cena żywicy polietylenowej

Według danych z monitoringu rynku produktów przemysłowych ogólna cena polietylenu wykazywała w ostatnich latach zmienny trend wzrostowy. Konkretne dane są następujące:

• W 2022 r.: Na początku roku cena polietylenu wynosiła około 9,000 9,500-12,000 13,000 USD za tonę, a pod koniec roku wzrosła do około XNUMX XNUMX-XNUMX XNUMX USD za tonę.
• W 2021 r.: Na początku roku cena polietylenu wynosiła około 1,000 1,100-1,250 1,350 USD za tonę, a pod koniec roku wzrosła do około XNUMX XNUMX-XNUMX XNUMX USD za tonę.
• W 2020 r.: Na początku roku cena polietylenu wynosiła około 1,100-1,200 USD za tonę, a pod koniec roku spadła do około 800-900 USD za tonę.
• W 2019 r.: Na początku roku cena polietylenu wynosiła około 1,000 1,100-1,300 1,400 USD za tonę, a pod koniec roku wzrosła do około XNUMX XNUMX-XNUMX XNUMX USD za tonę.

Rodzaje żywicy polietylenowej

Polietylen jest ważny polimer termoplastyczny, które można podzielić na kilka różnych typów w zależności od różnych procesów produkcyjnych i struktur molekularnych:
Polietylen o niskiej gęstości (LDPE): Charakteryzuje się niską gęstością, miękkością, dobrą ciągliwością i wysoką przezroczystością. Stosowany jest głównie w dziedzinie folii opakowaniowych, toreb plastikowych, butelek itp.

• Liniowy polietylen o małej gęstości (LLDPE): W porównaniu z LDPE, LLDPE ma bardziej jednolitą strukturę molekularną, wyższą wytrzymałość na rozciąganie i udarność i nadaje się do produkcji plastikowych toreb, folii i innych produktów.
• Polietylen o dużej gęstości (HDPE): ma wyższą masę cząsteczkową i gęstość, wyższą twardość, sztywność i wytrzymałość i jest zwykle używany do produkcji rur wodociągowych, beczek olejowych, skrzyń itp.
• Polietylen o ultra wysokiej masie cząsteczkowej (UHMWPE): Ma bardzo wysoką masę cząsteczkową i wyjątkowo wysoką odporność na zużycie i jest używany głównie do produkcji części ślizgowych, łożysk, uszczelek itp.
• Polietylen usieciowany (XLPE): Dzięki sieciowaniu cząsteczek polietylenu w procesie sieciowania ma dobrą odporność na ciepło i korozję i jest szeroko stosowany w dziedzinie kabli, przewodów, materiałów izolacyjnych itp.

Specyfikacje żywicy polietylenowej

Żywica polietylenowa jest związkiem polimerowym, a jej specyfikacje depend w zakresie jego użytkowania i zastosowania. Oto kilka typowych specyfikacji polietylenu:
1. Gęstość: Gęstość polietylenu może wynosić od 0.91 g/cm³ do 0.97 g/cm³.
2. Masa cząsteczkowa: Masa cząsteczkowa polietylenu może się również różnić, od tysięcy do milionów.
3. Temperatura topnienia: Temperatura topnienia polietylenu wynosi zazwyczaj od 120°C do 135°C.
4. Wygląd: Polietylen może być biały, półprzezroczysty lub przezroczysty.
5. Odporność na ciepło: Odporność na ciepło polietylenu może być różna, w zakresie od -70°C do 130°C.
6. Zastosowania: Zastosowania polietylenu mogą się również różnić, takie jak folie, rury, plastikowe torby, butelki itp.

Charakterystyka żywicy polietylenowej

1. Lekkość: Żywica polietylenowa to lekkie tworzywo sztuczne, lżejsze od wody, o gęstości około 0.91-0.96 g/cm³.
2. Elastyczność: polietylen ma dobrą elastyczność i plastyczność i może być formowany w różne kształty poprzez ogrzewanie, prasowanie, rozciąganie i inne procesy.
3. Dobra odporność na zużycie: polietylen ma dobrą odporność na zużycie i jest odporny na niektóre substancje chemiczne i wpływ środowiska.
4. Wysoka przezroczystość: Polietylen ma dobrą przezroczystość i może być używany do produkcji przezroczystych produktów z tworzyw sztucznych.
5. Wysoka wytrzymałość na rozciąganie: Polietylen ma wysoką wytrzymałość na rozciąganie i jest trwałym materiałem.
6. Dobra odporność na niskie temperatury: Polietylen ma dobrą wydajność w niskich temperaturach, nie jest łatwy do kruszenia i może być stosowany do produkcji pojemników niskotemperaturowych.
7. Silna odporność chemiczna: polietylen ma dobrą odporność chemiczną i może wytrzymać korozję kwasów, zasad, soli i innych substancji chemicznych.
8. Dobra izolacja elektryczna: Polietylen jest dobrym materiałem izolacyjnym i może być używany do produkcji kabli, rurek drucianych i innych produktów.

Zastosowania żywicy polietylenowej

Żywica polietylenowa jest szeroko stosowanym tworzywem sztucznym o następujących zastosowaniach:
1. Opakowanie: torby polietylenowe, plastikowe butelki, plastikowe pudełka, folia spożywcza itp.
2. Konstrukcja: rury polietylenowe, materiały izolacyjne, materiały wodoodporne, folia gruntowa itp.
3. Dom: plastikowe krzesła, plastikowe beczki, plastikowe kosze na śmieci, butelki na detergenty, plastikowe doniczki itp.
4. Medycyna: worki infuzyjne, instrumenty chirurgiczne, sprzęt medyczny itp.
5. Motoryzacja: części polietylenowe, wnętrza samochodów itp.
6. Elektronika: plastikowe obudowy, materiały izolacyjne do przewodów itp.
7. Lotnictwo: Materiały polietylenowe są szeroko stosowane w przemyśle lotniczym, takim jak komponenty samolotów, skafandry kosmiczne, pociski rakietowe itp.

Ogólnie rzecz biorąc, polietylen ma szeroki zakres zastosowań w życiu codziennym.

Struktura materiałowa żywicy polietylenowej

Polietylen jest polimerem powstałym w wyniku polimeryzacji monomerów etylenu, o wzorze chemicznym (C2H4)n, gdzie n jest stopniem polimeryzacji. Struktura molekularna polietylenu jest liniowa i składa się z wielu monomerów etylenu połączonych wiązaniami kowalencyjnymi. Każda cząsteczka monomeru etylenu ma dwa atomy węgla, które są połączone kowalencyjnym wiązaniem podwójnym, tworząc układ sprzężony. Podczas procesu polimeryzacji te podwójne wiązania są rozrywane, tworząc wiązania pojedyncze, tworząc w ten sposób główny łańcuch polietylenu. W cząsteczce polietylenu znajdują się również grupy boczne, którymi są zazwyczaj atomy wodoru i które są połączone pojedynczymi wiązaniami z atomami węgla głównego łańcucha. Struktura materiału polietylenu decyduje o jego właściwościach fizycznych i chemicznych, takich jak gęstość, temperatura topnienia, temperatura mięknienia itp.

Rodzaje żywicy polietylenowej

Żywica polietylenowa jest ważnym polimerem termoplastycznym, który można podzielić na kilka różnych typów w oparciu o różne procesy produkcyjne i struktury molekularne:
1. Polietylen o niskiej gęstości (LDPE): Ma niską gęstość, miękkość, dobrą ciągliwość i wysoką przezroczystość. Stosowany jest głównie w dziedzinie folii opakowaniowych, toreb plastikowych, butelek itp.
2. Liniowy polietylen o małej gęstości (LLDPE): W porównaniu z LDPE, LLDPE ma bardziej jednolitą strukturę molekularną, wyższą wytrzymałość na rozciąganie i udarność i nadaje się do produkcji plastikowych toreb, folii itp.
3. Polietylen o dużej gęstości (HDPE): ma wyższą masę cząsteczkową i gęstość, wyższą twardość, sztywność i wytrzymałość i jest zwykle używany do produkcji rur wodociągowych, beczek olejowych, skrzyń itp.
4. Polietylen o ultra wysokiej masie cząsteczkowej (UHMWPE): Ma bardzo wysoką masę cząsteczkową i wyjątkowo wysoką odporność na zużycie, stosowany głównie do produkcji części ślizgowych, łożysk, uszczelek itp.
5. Polietylen usieciowany (XLPE): Cząsteczki polietylenu są usieciowane w procesach sieciowania, które mają dobrą odporność na ciepło i korozję i są szeroko stosowane w dziedzinie kabli, przewodów, materiałów izolacyjnych itp.

Właściwości żywicy polietylenowej

1. Żywica polietylenowa ma dobrą odporność na korozję i silną odporność na substancje chemiczne, takie jak kwasy, zasady i sole.
2. Polietylen ma doskonałą odporność na zużycie i nie jest łatwy do zużycia, cięcia ani deformacji.
3. Polietylen ma dobrą przewodność i nadaje się do produkcji sprzętu elektrycznego, takiego jak przewody i kable.
4. Polietylen ma doskonałą odporność na ciepło i może utrzymać stabilną wydajność w środowiskach o wysokiej temperaturze.
5. Polietylen ma doskonałą odporność na zimno i może zachować dobrą wytrzymałość i wytrzymałość w środowiskach o niskiej temperaturze.
6. Polietylen ma wysoką przezroczystość i połysk, odpowiedni do produkcji przezroczystych materiałów opakowaniowych, toreb plastikowych itp.
7. Polietylen ma dobrą przetwarzalność i może być przetwarzany przez formowanie wtryskowe, formowanie z rozdmuchem, wytłaczanie itp.

Co to jest modyfikacja żywicy polietylenowej

Modyfikacja żywicy polietylenowej to proces zmiany jej właściwości fizycznych i chemicznych poprzez wprowadzenie innych substancji chemicznych do cząsteczki polietylenu. Te chemikalia mogą być monomerami, kopolimerami, środkami sieciującymi, dodatkami itp. Zmieniając strukturę cząsteczkową polietylenu, rozkład masy cząsteczkowej, krystaliczność, temperaturę topnienia, stabilność termiczną, właściwości mechaniczne, właściwości powierzchni itp., można zmienić jego właściwości i zastosowania . Polietylen jest szeroko stosowanym tworzywem sztucznym o dobrych właściwościach mechanicznych, odporności chemicznej, niskiej toksyczności, niskiej absorpcji wody i odporności na starzenie. Jednak jego niska temperatura topnienia, niewystarczająca sztywność, słaba odporność na ciepło i słaba smarowność ograniczają zakres jego zastosowań. Modyfikacja polietylenu może poprawić jego działanie. Na przykład wprowadzenie pewnej ilości monomeru kwasu akrylowego do polietylenu może poprawić jego odporność na ciepło i właściwości mechaniczne; dodanie plastyfikatorów do polietylenu może poprawić jego elastyczność i ciągliwość; dodanie nanocząstek do polietylenu może poprawić jego wytrzymałość i sztywność itp.

Proces produkcji żywicy polietylenowej

Żywica polietylenowa jest materiałem termoplastycznym, a proces jej produkcji dzieli się zazwyczaj na następujące uleps:

1. Przygotowanie surowca: Surowcem do produkcji polietylenu jest gaz etylenowy, który jest generalnie pozyskiwany z paliw kopalnych, takich jak ropa naftowa, gaz ziemny lub węgiel. Gaz etylenowy musi zostać poddany wstępnej obróbce, takiej jak odwodnienie i odsiarczanie, przed wejściem do reaktora polimeryzacji.
2. Reakcja polimeryzacji: W reaktorze do polimeryzacji gazowy etylen ulega polimeryzacji metodami polimeryzacji wysokociśnieniowej lub niskociśnieniowej. Polimeryzację wysokociśnieniową zwykle prowadzi się pod ciśnieniem 2000-3000 atmosfer i wymaga katalizatorów, wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia, aby przyspieszyć reakcję polimeryzacji; polimeryzację niskociśnieniową prowadzi się pod ciśnieniem 10-50 atmosfer i wymaga katalizatorów i ciepła, aby przyspieszyć reakcję polimeryzacji.
3. Obróbka polimeru: Polimer otrzymany po reakcji polimeryzacji wymaga obróbki, zwykle obejmującej prasowanie, rozdrabnianie, topienie, przetwarzanie itp.
4. Granulowanie: po przetworzeniu polimeru przez wytłaczanie, cięcie i inne procesy, przekształca się go w cząstki polietylenu do transportu i przechowywania.
5. Formowanie: Po podgrzaniu i stopieniu cząstek polietylenu są one formowane w produkty polietylenowe o różnych kształtach i rozmiarach poprzez formowanie wtryskowe, wytłaczanie, formowanie z rozdmuchiwaniem i inne procesy formowania.

Czy żywica polietylenowa jest toksyczna?

Sama żywica polietylenowa nie jest substancją toksyczną, jej głównymi składnikami są węgiel i wodór i nie zawiera żadnych pierwiastków toksycznych. Dlatego same produkty polietylenowe nie wytwarzają substancji toksycznych. Jednak w procesie produkcji wyrobów z polietylenu mogą być stosowane niektóre chemikalia, takie jak katalizatory, rozpuszczalniki itp., które mogą być szkodliwe dla zdrowia człowieka. Jednocześnie podczas przetwarzania wyrobów z polietylenu mogą powstawać szkodliwe gazy, takie jak lotne związki organiczne, dlatego należy zastosować odpowiednie środki wentylacyjne. Ponadto, gdy produkty polietylenowe są podgrzewane do wysokich temperatur, mogą uwalniać się szkodliwe substancje, takie jak tlenek i dwutlenek węgla, dlatego podczas ogrzewania należy podjąć środki bezpieczeństwa. Ogólnie polietylen sam w sobie nie jest substancją toksyczną, ale przy produkcji i przetwarzaniu wyrobów z polietylenu należy zwrócić uwagę na bezpieczeństwo stosowania i obchodzenia się z chemikaliami oraz należy podjąć odpowiednie środki ochronne podczas użytkowania i obchodzenia się z wyrobami z polietylenu.

Perspektywy rozwoju i zastosowania plastikowej torby polietylenowej

Historia rozwoju: Plastikowe torby polietylenowe pojawiły się po raz pierwszy w latach pięćdziesiątych XX wieku i były używane głównie do pakowania produktów rolnych i towarów przemysłowych. Wraz z rozwojem gospodarki i poprawą warunków życia ludności stopniowo rosło zapotrzebowanie na plastikowe torby polietylenowe, pojawiły się również problemy związane z zanieczyszczeniem środowiska. Aby rozwiązać te problemy, ludzie zaczęli badać ścieżkę zrównoważonego rozwoju plastikowych toreb polietylenowych, na przykład wykorzystując nowe materiały, takie jak degradowalne tworzywa sztuczne i wzmacniając środki recyklingu.

Perspektywy zastosowania: wraz z rozwojem światowej gospodarki i rosnącą świadomością ekologiczną ludzi perspektywy zastosowania plastikowych toreb polietylenowych są nadal szerokie. Oprócz tradycyjnego opakowania, plastikowe torby polietylenowe mogą być również stosowane w rolnictwie, medycynie, ochronie środowiska i innych dziedzinach, takich jak klasyfikacja śmieci, utylizacja odpadów medycznych, folia rolnicza itp. W przyszłości dzięki ciągłym innowacjom technologii, wydajność plastikowych toreb polietylenowych zostanie jeszcze ulepszona, na przykład poprzez poprawę wytrzymałości, poprawę oddychalności, przyspieszenie tempa degradacji itp. Jednocześnie pojawią się również bardziej przyjazne dla środowiska i zrównoważone nowe materiały, takie jak biodegradowalne polimery.

Właściwości fizyczne i chemiczne żywicy polietylenowej

Żywica polietylenowa jest polimerem termoplastycznym o następujących właściwościach fizycznych i chemicznych:

1. Właściwości fizyczne:

Gęstość: Gęstość polietylenu jest stosunkowo niska, zwykle między 0.91-0.93 g/cm3, co czyni go lekkim tworzywem sztucznym.
Przezroczystość: Polietylen ma dobrą przezroczystość i silną przepuszczalność światła, dzięki czemu nadaje się do stosowania w opakowaniach i innych dziedzinach.
Odporność na ciepło: Polietylen ma słabą odporność na ciepło i może być używany tylko w temperaturach 60-70 ℃.
Odporność na zimno: Polietylen ma dobrą odporność na zimno i może być stosowany w środowiskach o niskiej temperaturze.
Właściwości mechaniczne: Polietylen ma dobre właściwości mechaniczne, w tym wytrzymałość na rozciąganie, moduł sprężystości, udarność itp.

2. Właściwości chemiczne:

Stabilność chemiczna: Polietylen ma dobrą odporność na korozję większości chemikaliów w temperaturze pokojowej, ale należy unikać kontaktu z substancjami powodującymi korozję silnych utleniaczy, silnych kwasów i silnych zasad.
Rozpuszczalność: Polietylen jest nierozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych, ale może częściowo rozpuszczać się w gorących rozpuszczalnikach aromatycznych.
Palność: Polietylen jest łatwopalny i podczas spalania wytwarza czarny dym i toksyczne gazy, dlatego podczas produkcji i użytkowania należy wziąć pod uwagę zapobieganie pożarom i wybuchom.
Degradowalność: Polietylen rozkłada się powoli i generalnie trwa decades do setek lat, aby ulec całkowitej degradacji, powodując znaczący wpływ na środowisko.

Zastosowanie i analiza perspektyw rynkowych folii polietylenowej w branży opakowaniowej

Folia polietylenowa jest powszechnie stosowanym materiałem opakowaniowym, a jej zastosowania w dziedzinie opakowań obejmują następujące aspekty:

1. Opakowania na żywność: folię polietylenową można wytwarzać w torebkach do pakowania żywności, folii do konserwacji żywności itp., O dobrej odporności na ciepło, olejoodporność i odporność na wilgoć, skutecznie chroniąc jakość i bezpieczeństwo higieniczne żywności.
2. Opakowania medyczne: Folię polietylenową można przekształcić w torby do pakowania medycznego, folię do konserwacji medycznej itp., O dobrej odporności chemicznej i odporności na niskie temperatury, chroniąc jakość i bezpieczeństwo leków.
3. Opakowania rolnicze: folię polietylenową można przekształcić w folię rolniczą, folię szklarniową itp., O dobrej odporności na wilgoć, deszcz i zachowanie ciepła, poprawiając wydajność i jakość plonów.
4. Opakowania przemysłowe: Z folii polietylenowej można wytwarzać torby, cienkie folie itp. Do zastosowań przemysłowych, o dobrej odporności na zużycie, odporności na korozję chemiczną, pyłoszczelności i innych właściwościach, skutecznie chroniących produkty przemysłowe.

Obecnie zapotrzebowanie rynku na folię polietylenową w branży opakowaniowej rośnie z roku na rok, głównie za sprawą następujących czynników:

1. Ciągły rozwój przemysłu opakowaniowego: Wraz z modernizacją konsumpcji i budową sieci logistycznych popyt na przemysł opakowaniowy rośnie, napędzając popyt rynkowy na folię polietylenową.
2. Wzrost bezpieczeństwa żywności i świadomości ekologicznej: Wraz z rosnącą uwagą konsumentów na bezpieczeństwo żywności i ochronę środowiska, wymagania stawiane materiałom opakowaniowym są coraz wyższe, a folia polietylenowa ma w tym zakresie pewne zalety.
3. Promocja modernizacji rolnictwa: Modernizacja rolnictwa wymaga dużej ilości materiałów opakowaniowych, a folia polietylenowa ma szerokie perspektywy rynkowe w opakowaniach rolniczych.

Znaczenie recyklingu i ochrony środowiska polietylenu

Recykling i ponowne wykorzystanie polietylenu ma istotne znaczenie dla środowiska, co można wykazać w następujących aspektach:

• Ochrona zasobów: Recykling i ponowne wykorzystanie polietylenu może zmniejszyć zapotrzebowanie na nowe surowce, chronić zasoby i promować zrównoważony rozwój.
• Redukcja odpadów: Recykling i ponowne wykorzystanie polietylenu może zmniejszyć ilość wytwarzanych odpadów, zmniejszyć obciążenie dla środowiska i promować ochronę środowiska.
• Redukcja emisji dwutlenku węgla: Produkcja polietylenu wymaga dużej ilości energii, a recykling i ponowne użycie mogą zmniejszyć zużycie energii, obniżyć emisję dwutlenku węgla i pomóc w walce ze zmianami klimatycznymi.

Istnieje kilka sposobów recyklingu polietylenu:

• Recykling mechaniczny: Odpady polietylenowe są kruszone, czyszczone, suszone, a następnie przetwarzane na granulki, arkusze, folie i inne formy do ponownego wykorzystania.
• Recykling chemiczny: Odpady polietylenowe są przekształcane w związki organiczne lub energię metodami chemicznymi, takimi jak kraking katalityczny polietylenu w celu wytworzenia oleju.
• Odzysk energii: Odpady polietylenowe są wykorzystywane do utylizacji energii cieplnej, takiej jak spalanie i wytwarzanie energii.

Zastosowanie i perspektywy rozwoju materiału polietylenowego w budownictwie

Materiały z żywicy polietylenowej mają szeroki zakres zastosowań w budownictwie, obejmujący głównie następujące aspekty:

• Materiały do ​​izolacji budynków: Płyta z pianki polietylenowej jest doskonałym materiałem izolacyjnym, który można stosować do izolacji ścian, dachów, podłóg i innych części.
• Systemy rurociągów: Rury polietylenowe mają zalety odporności na korozję, odporności na zużycie i lekkości i mogą być stosowane do rur zimnej i ciepłej wody, rur grzewczych i innych zastosowań w budynkach.
• Materiały izolacyjne: Materiały izolacyjne z polietylenu są szeroko stosowane w dziedzinie izolacji, ochrony cieplnej i hydroizolacji budynków.
• Folia gruntowa: Folia gruntowa polietylenowa może być stosowana do izolacji przeciwwilgociowej i izolacji w budynkach.
• Sztuczna murawa: Materiały polietylenowe są szeroko stosowane w produkcji sztucznej trawy, o dobrej trwałości i estetyce.

Perspektywy rozwoju materiałów z żywicy polietylenowej w budownictwie są obiecujące, ponieważ mogą one sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na oszczędność energii, ochronę środowiska i zrównoważony rozwój. Wraz z ciągłym doskonaleniem technologii produkcji i rozwojem nowych zastosowań oczekuje się, że materiały polietylenowe będą odgrywać coraz ważniejszą rolę w budownictwie.

Zastosowanie żywicy polietylenowej w powłokach proszkowych

Żywica polietylenowa jest coraz powszechniej stosowana w powłokach proszkowych. Malowanie proszkowe to bezrozpuszczalnikowa, nielotna powłoka organiczna, która zapewnia ochronę środowiska, wysoką wydajność i oszczędność energii. Żywica polietylenowa jest ważnym surowcem do farb proszkowych, stosowanych głównie w następujących obszarach:

• Żywica polietylenowa może być stosowana jako główny materiał błonotwórczy powłok proszkowych, o dobrej przyczepności, odporności na zużycie i odporności na warunki atmosferyczne, co może chronić powierzchnię powlekanego przedmiotu przed korozją i utlenianiem.
• Żywica polietylenowa może być stosowana jako plastyfikator do powłok proszkowych, który może poprawić elastyczność i odporność na uderzenia powłoki, czyniąc powłokę bardziej trwałą.
• Żywicę polietylenową można stosować jako środek wyrównujący do powłok proszkowych, który może poprawić połysk i gładkość powierzchni powłoki, czyniąc powłokę piękniejszą.
• Żywica polietylenowa może być stosowana jako przeciwutleniacz do powłok proszkowych, co może wydłużyć żywotność powłoki i poprawić jej trwałość.

Podsumowując, zastosowanie żywicy polietylenowej w powłokach proszkowych może poprawić właściwości użytkowe i jakość powłoki, jednocześnie spełniając wymogi ochrony środowiska i mając szerokie perspektywy rynkowe.