ความแตกต่างของ LDPE, HDPE และ LLDPE
โพลีเอทิลีนเป็นหนึ่งในห้าเรซินสังเคราะห์ที่สำคัญ และปัจจุบันจีนเป็นผู้นำเข้าและเป็นผู้บริโภคโพลีเอทิลีนรายใหญ่อันดับสอง เอทิลีนส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE), โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ (LDPE), โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำเชิงเส้น (LLDPE) สามประเภท
การเปรียบเทียบคุณสมบัติของวัสดุ HDPE, LDPE และ LLDPE
| HDPE | LDPE | LLDPE | |
|---|---|---|---|
| ความเป็นพิษต่อกลิ่น | ปลอดสารพิษ รสจืด ไม่มีกลิ่น | ปลอดสารพิษ รสจืด ไม่มีกลิ่น | ปลอดสารพิษ รสจืด ไม่มีกลิ่น |
| ความหนาแน่น | 0.940~0.976ก./ซม3 | 0.910~0.940ก./ซม.3 | 0.915~0.935ก./ซม.3 |
| เกี่ยวกับผลึก | 85-65% | 45-65% | 55-65% |
| โครงสร้างโมเลกุล | ประกอบด้วยพันธะคาร์บอน-คาร์บอนและคาร์บอน-ไฮโดรเจนเท่านั้น ซึ่งต้องใช้พลังงานมากขึ้นในการแตกตัว | โพลีเมอร์มีน้ำหนักโมเลกุลน้อยกว่าและต้องการพลังงานในการแตกตัวน้อยกว่า | มีโครงสร้างเชิงเส้นน้อยกว่า โซ่แยกย่อย และโซ่สั้น และใช้พลังงานน้อยกว่าในการแตกหัก |
| จุดอ่อนตัว | 125 135-℃ | 90 100-℃ | 94 108-℃ |
| พฤติกรรมทางเครื่องกล | มีความแข็งแรงสูงมีความเหนียวดีมีความแข็งแกร่ง | ความแข็งแรงทางกลไม่ดี | มีความแข็งแรงสูงมีความเหนียวดีมีความแข็งแกร่ง |
| ความต้านแรงดึง | สูง | ต่ำ | สูงกว่า |
| การยืดตัวที่แตก | สูงกว่า | ต่ำ | สูง |
| แรงกระแทก | สูงกว่า | ต่ำ | สูง |
| ประสิทธิภาพการป้องกันความชื้นและกันน้ำ | ซึมผ่านน้ำ ไอน้ำ และอากาศได้ดี การดูดซึมน้ำต่ำ และป้องกันการซึมผ่านได้ดี | คุณสมบัติความชื้นและอุปสรรคอากาศต่ำ | ซึมผ่านน้ำ ไอน้ำ และอากาศได้ดี การดูดซึมน้ำต่ำ และป้องกันการซึมผ่านได้ดี |
| กรด, ด่าง, การกัดกร่อน, ความต้านทานต่อตัวทำละลายอินทรีย์ | ทนต่อการกัดกร่อนโดยสารออกซิไดซ์อย่างแรง ทนต่อกรด ด่าง และเกลือต่างๆ ไม่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ใดๆ ฯลฯ | ทนต่อการกัดกร่อนของกรด ด่าง และสารละลายเกลือ แต่มีความต้านทานตัวทำละลายต่ำ | ทนต่อกรด ด่าง และตัวทำละลายอินทรีย์ |
| ทนความร้อน/ความเย็น | ทนทานต่อความร้อนและความเย็นได้ดี แม้ที่อุณหภูมิห้องและแม้แต่อุณหภูมิต่ำที่ -40F มีความทนทานต่อแรงกระแทกได้ดีเยี่ยมและมีอุณหภูมิการเปราะแตกที่อุณหภูมิต่ำ | ทนความร้อนต่ำ อุณหภูมิการแตกตัวที่อุณหภูมิต่ำ | ทนความร้อนและความเย็นได้ดี อุณหภูมิการเปราะที่อุณหภูมิต่ำ |
| ทนต่อการแตกร้าวจากความเครียดจากสิ่งแวดล้อม | ดี | ดีกว่า | ดี |
เอทิลีนความหนาแน่นสูง
HDPE ปลอดสารพิษ ไม่มีรส ไม่มีกลิ่น และมีความหนาแน่น 0.940 ~ 0.976g/cm3 ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการเกิดพอลิเมอไรเซชันภายใต้สภาวะความดันต่ำภายใต้การเร่งปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยา Ziegler ดังนั้นโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูงจึงเรียกอีกอย่างว่าแรงดันต่ำ เอทิลีน
ข้อดี:
HDPE เป็นเทอร์โมพลาสติกเรซินที่ไม่มีขั้วซึ่งมีความเป็นผลึกสูงซึ่งเกิดจากเอทิลีนโคพอลิเมอร์ไรเซชัน ลักษณะของ HDPE ดั้งเดิมจะเป็นสีขาวนวล และมีความโปร่งแสงในระดับหนึ่งในส่วนที่น้อย มีความต้านทานที่ดีเยี่ยมต่อสารเคมีในประเทศและอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ และสามารถต้านทานการกัดกร่อนและการละลายของสารออกซิแดนท์อย่างแรง (กรดไนตริกเข้มข้น) เกลือของกรดและอัลคาไล และตัวทำละลายอินทรีย์ (คาร์บอนเตตราคลอไรด์) โพลีเมอร์ไม่ดูดซับความชื้นและทนทานต่อไอน้ำได้ดี ซึ่งสามารถใช้สำหรับป้องกันความชื้นและการซึมน้ำได้
จุดด้อย:
ข้อเสียคือความต้านทานต่อความชราและการแตกร้าวจากความเครียดจากสิ่งแวดล้อมไม่ดีเท่ากับ LDPE โดยเฉพาะอย่างยิ่งปฏิกิริยาออกซิเดชันจากความร้อนจะทำให้ประสิทธิภาพลดลง ดังนั้นโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูงจึงเพิ่มสารต้านอนุมูลอิสระและตัวดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตเพื่อปรับปรุงข้อบกพร่องเมื่อทำม้วนพลาสติก
โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ
LDPE ปลอดสารพิษ ไม่มีรส ไม่มีกลิ่น และมีความหนาแน่น 0.910 ~ 0.940g/cm3 มันถูกโพลีเมอร์กับออกซิเจนหรือเปอร์ออกไซด์อินทรีย์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาภายใต้แรงดันสูง 100 ~ 300MPa หรือที่เรียกว่าโพลีเอทิลีนแรงดันสูง
ข้อดี:
โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำเป็นเรซินโพลีเอทิลีนชนิดที่เบาที่สุด เมื่อเปรียบเทียบกับโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง ความตกผลึก (55% -65%) และจุดอ่อนตัว (90-100 ℃) ต่ำกว่า มีความนุ่มนวล ขยายได้ โปร่งใส ต้านทานความเย็น และแปรรูปได้ดี มีความเสถียรทางเคมีที่ดี สามารถทนต่อกรด ด่าง และสารละลายน้ำเกลือได้ ฉนวนไฟฟ้าที่ดีและการซึมผ่านของก๊าซ การดูดซึมน้ำต่ำ ง่ายต่อการเผาไหม้ คุณสมบัติมีความอ่อนนุ่ม มีการขยายที่ดี มีความเป็นฉนวนไฟฟ้า มีเสถียรภาพทางเคมี ประสิทธิภาพการประมวลผล และทนต่ออุณหภูมิต่ำ (ความต้านทานถึง -70°C)
จุดด้อย:
ข้อเสียคือความแข็งแรงเชิงกล ฉนวนความชื้น ฉนวนแก๊ส และความต้านทานตัวทำละลายไม่ดี โครงสร้างโมเลกุลไม่สม่ำเสมอเพียงพอ ความตกผลึก (55%-65%) ต่ำ และจุดหลอมเหลวของการตกผลึก (108-126℃) ก็ต่ำเช่นกัน ความแข็งแรงเชิงกลต่ำกว่าโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง ค่าสัมประสิทธิ์การป้องกันการซึม ความต้านทานความร้อน และความต้านทานการต่อต้านริ้วรอยไม่ดี และง่ายต่อการย่อยสลายและเปลี่ยนสีภายใต้แสงแดดหรืออุณหภูมิสูง ส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลง โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำจึงเพิ่มสารต้านอนุมูลอิสระและตัวดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตเพื่อปรับปรุงข้อบกพร่องเมื่อทำแผ่นพลาสติก
โพลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำเชิงเส้น
LLDPE ปลอดสารพิษ ไม่มีรส ไม่มีกลิ่น และมีความหนาแน่นระหว่าง 0.915 ถึง 0.935g/cm3 เป็นโคโพลีเมอร์ของเอทิลีนและอัลฟา-โอเลฟินส์ขั้นสูงจำนวนเล็กน้อย (เช่น บิวทีน-1, เฮกซีน-1, ออคทีน-1, เตตร์เมทิลเพนทีน-1 เป็นต้น) ที่เกิดปฏิกิริยาพอลิเมอร์ภายใต้แรงดันสูงหรือความดันต่ำภายใต้การกระทำของตัวเร่งปฏิกิริยา . โครงสร้างโมเลกุลของ LLDPE ทั่วไปมีลักษณะเฉพาะด้วยกระดูกสันหลังเชิงเส้น โดยมีสายโซ่กิ่งยาวน้อยหรือไม่มีเลย แต่มีสายโซ่กิ่งสั้นบางเส้น การไม่มีโซ่ที่แตกแขนงยาวทำให้โพลีเมอร์มีผลึกมากขึ้น
เมื่อเทียบกับ LDPE แล้ว LLDPE มีข้อดีคือมีความแข็งแรงสูง มีความเหนียวดี แข็งแกร่ง ทนความร้อน ทนความเย็น ฯลฯ แต่ยังมีความทนทานต่อการแตกร้าวจากความเครียดจากสิ่งแวดล้อม แรงฉีกขาด และคุณสมบัติอื่น ๆ ได้ดี และสามารถต้านทานกรด ด่าง ตัวทำละลายอินทรีย์และอื่น ๆ
วิธีการที่แตกต่าง
LDPE: การระบุประสาทสัมผัส: รู้สึกนุ่มนวล; สีขาวโปร่งใส แต่ความโปร่งใสอยู่ในระดับปานกลาง การระบุการเผาไหม้: เปลวไฟสีเหลืองและสีน้ำเงิน; เมื่อเผาแบบไร้ควัน มีกลิ่นพาราฟิน ละลายหยด ลวดดึงง่าย
LLDPE: LLDPE สามารถบวมเมื่อสัมผัสกับเบนซินเป็นเวลานาน และเปราะเมื่อสัมผัสกับ HCL เป็นเวลานาน
HDPE: อุณหภูมิการประมวลผลของ LDPE ต่ำกว่า ประมาณ 160 องศา และความหนาแน่น 0.918 ถึง 0.932 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร อุณหภูมิการประมวลผล HDPE สูงขึ้นประมาณ 180 องศา ความหนาแน่นก็สูงขึ้นเช่นกัน
สรุป
โดยสรุป วัสดุทั้งสามประเภทข้างต้นมีบทบาทสำคัญในวิศวกรรมป้องกันการซึมประเภทต่างๆ วัสดุ HDPE, LDPE และ LLDPE สามชนิดมีฉนวนกันความร้อนที่ดีและกันความชื้น, ซึมผ่านได้, ปลอดสารพิษ, รสจืด, ไม่มีกลิ่นประสิทธิภาพทำให้ในการเกษตร, การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ, ทะเลสาบเทียม, อ่างเก็บน้ำ, การใช้งานแม่น้ำยังกว้างขวางมากและโดยกระทรวง ของสำนักประมงแห่งประเทศจีน เซี่ยงไฮ้ เอcadสาขาวิชาวิทยาศาสตร์การประมง สถาบันเครื่องจักรและเครื่องมือประมง เพื่อส่งเสริมและเผยแพร่การประยุกต์ใช้
ในสภาพแวดล้อมปานกลางของกรดแก่ ด่างแก่ สารออกซิไดซ์อย่างแรง และตัวทำละลายอินทรีย์ คุณสมบัติของวัสดุ HDPE และ LLDPE สามารถเล่นและใช้งานได้ดี โดยเฉพาะ HDPE นั้นสูงกว่าวัสดุอีกสองชนิดมากในแง่ของความต้านทานต่อกรดแก่ แรง ด่าง คุณสมบัติออกซิเดชันที่แรง และความต้านทานต่อตัวทำละลายอินทรีย์ ดังนั้นขดลวดป้องกันการกัดกร่อน HDPE จึงถูกนำมาใช้อย่างเต็มที่ในอุตสาหกรรมเคมีและอุตสาหกรรมปกป้องสิ่งแวดล้อม
LDPE ยังมีลักษณะของกรด ด่าง สารละลายเกลือที่ดี และมีความสามารถในการขยายที่ดี ฉนวนไฟฟ้า ความเสถียรทางเคมี ประสิทธิภาพการประมวลผล และทนต่ออุณหภูมิต่ำ ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการเกษตร การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำที่เก็บน้ำ บรรจุภัณฑ์ โดยเฉพาะบรรจุภัณฑ์ที่อุณหภูมิต่ำและ วัสดุสายเคเบิล
