Поліетиленова смола – енциклопедія матеріалів

Що таке поліетиленова смола

Поліетиленова смола є високополімерною сполукою, утвореною полімеризацією молекул етилену. Це також один із найпоширеніших пластмас у світі. Він має такі характеристики, як низька щільність, висока міцність, корозійна стійкість, стійкість до високих температур, нелегкий старіння, легка обробка тощо. Він широко використовується в упаковці, будівництві, домі, медицині, електроніці та інших галузях.

Ціна поліетиленової смоли

За даними моніторингу ринку промислової продукції, загальна ціна на поліетилен протягом останніх кількох років демонструє коливальну тенденцію до зростання. Конкретні дані такі:

• У 2022 році: на початку року ціна поліетилену становила близько 9,000 9,500-12,000 13,000 доларів США за тонну, а до кінця року вона піднялася приблизно до XNUMX XNUMX-XNUMX XNUMX доларів США за тонну.
• У 2021 році: на початку року ціна поліетилену становила близько 1,000 1,100-1,250 1,350 доларів США за тонну, а до кінця року вона піднялася приблизно до XNUMX XNUMX-XNUMX XNUMX доларів США за тонну.
• У 2020 році: на початку року ціна на поліетилен становила близько 1,100-1,200 доларів США за тонну, а до кінця року впала приблизно до 800-900 доларів США за тонну.
• У 2019 році: на початку року ціна поліетилену становила близько 1,000 1,100-1,300 1,400 доларів США за тонну, а до кінця року вона піднялася приблизно до XNUMX XNUMX-XNUMX XNUMX доларів США за тонну.

Види поліетиленової смоли

Важливим є поліетилен термопластичний полімер, які можна розділити на кілька різних типів відповідно до різних виробничих процесів і молекулярних структур:
Поліетилен низької щільності (LDPE): має такі характеристики, як низька щільність, м'якість, хороша пластичність і висока прозорість. Він в основному використовується в галузі пакувальної плівки, пластикових пакетів, пляшок тощо.

• Лінійний поліетилен низької щільності (LLDPE): порівняно з LDPE, LLDPE має більш однорідну молекулярну структуру, вищу міцність на розрив і ударостійкість і підходить для виробництва пластикових пакетів, плівок та інших виробів.
• Поліетилен високої щільності (HDPE): він має вищу молекулярну масу та щільність, вищу твердість, жорсткість і міцність і зазвичай використовується для виробництва водопровідних труб, масляних бочок, ящиків тощо.
• Поліетилен надвисокої молекулярної маси (UHMWPE): він має дуже високу молекулярну масу та надзвичайно високу зносостійкість, і в основному використовується для виготовлення деталей ковзання, підшипників, прокладок тощо.
• Зшитий поліетилен (XLPE): шляхом зшивання молекул поліетилену за допомогою процесу зшивання він має гарну термостійкість і корозійну стійкість і широко використовується в галузі кабелів, проводів, ізоляційних матеріалів тощо.

Технічні характеристики поліетиленової смоли

Поліетиленова смола є полімерною сумішшю, і її характеристики depeй про його використання та сфери застосування. Ось деякі загальні характеристики поліетилену:
1. Щільність: Щільність поліетилену може коливатися від 0.91 г/см³ до 0.97 г/см³.
2. Молекулярна маса: Молекулярна маса поліетилену також може варіюватися від тисяч до мільйонів.
3. Температура плавлення: Температура плавлення поліетилену зазвичай становить від 120°C до 135°C.
4. Зовнішній вигляд: поліетилен може бути білим, напівпрозорим або прозорим.
5. Термостійкість: Термостійкість поліетилену також може варіюватися в діапазоні від -70°C до 130°C.
6. Застосування: Застосування поліетилену також може бути різним, наприклад, плівки, труби, пластикові пакети, пляшки тощо.

Характеристика поліетиленової смоли

1. Легкість: поліетиленова смола – це легкий пластик, легший за воду, з щільністю приблизно 0.91-0.96 г/см³.
2. Гнучкість: поліетилен має хорошу гнучкість і пластичність, і йому можна надати різні форми за допомогою нагрівання, пресування, розтягування та інших процесів.
3. Гарна зносостійкість: поліетилен має гарну зносостійкість і може протистояти деяким хімічним речовинам і впливу навколишнього середовища.
4. Висока прозорість: поліетилен має хорошу прозорість і може використовуватися для виготовлення прозорих пластикових виробів.
5. Висока міцність на розрив: поліетилен має високу міцність на розрив і є довговічним матеріалом.
6. Хороша стійкість до низьких температур: поліетилен має хороші показники при низьких температурах, нелегко стає крихким, і його можна використовувати для виготовлення контейнерів для низьких температур.
7. Сильна хімічна стійкість: поліетилен має гарну хімічну стійкість і може протистояти корозії кислот, лугів, солей та інших хімічних речовин.
8. Хороша електроізоляція: поліетилен є хорошим ізоляційним матеріалом і може використовуватися для виробництва кабелів, дротяних трубок та інших виробів.

Застосування поліетиленової смоли

Поліетиленова смола є широко використовуваним пластиковим матеріалом із такими застосуваннями:
1. Упаковка: поліетиленові пакети, пластикові пляшки, пластикові ящики, харчова плівка та ін.
2. Будівництво: поліетиленові труби, ізоляційні матеріали, водонепроникні матеріали, ґрунтова плівка тощо.
3. Будинок: пластикові стільці, пластикові бочки, пластикові сміттєві баки, пляшки з миючими засобами, пластикові горщики для квітів тощо.
4. Медицина: інфузійні пакети, хірургічні інструменти, медичне обладнання тощо.
5. Автомобільна промисловість: поліетиленові деталі, автомобільні салони тощо.
6. Електроніка: пластикові оболонки, ізоляційні матеріали для проводів тощо.
7. Аерокосмічна промисловість: поліетиленові матеріали широко використовуються в аерокосмічній галузі, наприклад, компоненти літаків, скафандри, снаряди ракет тощо.

Загалом, поліетилен має широкий спектр застосування в повсякденному житті.

Структура матеріалу поліетиленової смоли

Поліетилен — це полімер, утворений полімеризацією мономерів етилену, з хімічною формулою (C2H4)n, де n — ступінь полімеризації. Молекулярна структура поліетилену лінійна, складається з багатьох мономерів етилену, з’єднаних ковалентними зв’язками. Кожна молекула мономеру етилену має два атоми вуглецю, які з’єднані ковалентним подвійним зв’язком, утворюючи спряжену систему. Під час процесу полімеризації ці подвійні зв’язки розриваються з утворенням одинарних зв’язків, таким чином утворюючи головний ланцюг поліетилену. У молекулі поліетилену є також деякі бічні групи, якими зазвичай є атоми водню, і вони з’єднані з атомами вуглецю головного ланцюга одинарними зв’язками. Матеріальна структура поліетилену визначає його фізико-хімічні властивості, такі як щільність, температура плавлення, температура розм'якшення тощо.

Види поліетиленової смоли

Поліетиленова смола є важливим термопластичним полімером, який можна розділити на кілька різних типів на основі різних виробничих процесів і молекулярних структур:
1. Поліетилен низької щільності (LDPE): має низьку щільність, м'якість, хорошу пластичність і високу прозорість. Він в основному використовується в галузі пакувальної плівки, пластикових пакетів, пляшок тощо.
2. Лінійний поліетилен низької щільності (LLDPE): порівняно з LDPE, LLDPE має більш однорідну молекулярну структуру, вищу міцність на розрив і ударостійкість і підходить для виробництва пластикових пакетів, плівок тощо.
3. Поліетилен високої щільності (HDPE): він має вищу молекулярну масу та щільність, вищу твердість, жорсткість і міцність і зазвичай використовується для виробництва водопровідних труб, масляних бочок, ящиків тощо.
4. Поліетилен з надвисокою молекулярною масою (UHMWPE): він має дуже високу молекулярну масу та надзвичайно високу зносостійкість, в основному використовується для виготовлення деталей ковзання, підшипників, прокладок тощо.
5. Зшитий поліетилен (XLPE): молекули поліетилену зшиваються за допомогою процесів зшивання, які мають гарну термостійкість і стійкість до корозії, і широко використовуються в галузі кабелів, проводів, ізоляційних матеріалів тощо.

Властивості поліетиленової смоли

1. Поліетиленова смола має хорошу корозійну стійкість і стійкість до хімічних речовин, таких як кислоти, луги та солі.
2. Поліетилен має відмінну зносостійкість, його важко зношувати, різати або деформувати.
3. Поліетилен має хорошу провідність і підходить для виробництва електричного обладнання, такого як дроти та кабелі.
4. Поліетилен має чудову термостійкість і може підтримувати стабільну продуктивність у високотемпературному середовищі.
5. Поліетилен має відмінну морозостійкість і може підтримувати хорошу в'язкість і міцність у середовищі з низькими температурами.
6. Поліетилен має високу прозорість і глянець, підходить для виготовлення прозорих пакувальних матеріалів, поліетиленових пакетів і т.д.
7. Поліетилен має хорошу технологічність і може бути оброблений литтям під тиском, видуванням, екструзією тощо.

Що таке модифікація поліетиленової смоли

Модифікація поліетиленової смоли - це процес зміни її фізичних і хімічних властивостей шляхом введення в молекулу поліетилену інших хімічних речовин. Ці хімічні речовини можуть бути мономерами, сополімерами, зшиваючими агентами, добавками тощо. Змінюючи молекулярну структуру поліетилену, розподіл молекулярної маси, кристалічність, температуру плавлення, термічну стабільність, механічні властивості, властивості поверхні тощо, можна змінити його характеристики та використання . Поліетилен є широко використовуваним пластиком з хорошими механічними властивостями, хімічною стійкістю, низькою токсичністю, низьким водопоглинанням і стійкістю до старіння. Однак його низька температура плавлення, недостатня жорсткість, погана термостійкість і погана змащувальна здатність обмежують область його застосування. Модифікація поліетилену дозволяє поліпшити його характеристики. Наприклад, введення певної кількості мономеру акрилової кислоти в поліетилен може поліпшити його термостійкість і механічні властивості; додавання пластифікаторів до поліетилену дозволяє підвищити його гнучкість і пластичність; додавання наночастинок до поліетилену може підвищити його міцність і жорсткість тощо.

Процес виробництва поліетиленової смоли

Поліетиленова смола є термопластичним матеріалом, і процес його виробництва зазвичай поділяється на наступні стeps:

1. Підготовка сировини. Сировиною для поліетилену є газоподібний етилен, який зазвичай добувають із викопного палива, наприклад нафти, природного газу або вугілля. Газоподібний етилен потребує попередньої обробки, наприклад дегідратації та десульфурації, перед надходженням у реактор полімеризації.
2. Реакція полімеризації: у реакторі полімеризації газоподібний етилен піддається полімеризації за допомогою методів полімеризації під високим або низьким тиском. Полімеризація під високим тиском зазвичай проводиться при 2000-3000 атмосфер і вимагає каталізаторів, високої температури та високого тиску для сприяння реакції полімеризації; Полімеризація при низькому тиску здійснюється при 10-50 атмосферах і вимагає каталізаторів і тепла для сприяння реакції полімеризації.
3. Обробка полімеру: полімер, отриманий після реакції полімеризації, потребує обробки, зазвичай включаючи стиснення, подрібнення, плавлення, обробку тощо.
4. Пелетування: після того, як полімер обробляється екструзією, різанням та іншими процесами, він перетворюється на поліетиленові частинки для транспортування та зберігання.
5. Формування: після нагрівання та розплавлення частинок поліетилену формують поліетиленові вироби різних форм і розмірів за допомогою лиття під тиском, екструзії, видувного формування та інших процесів формування.

Чи токсична поліетиленова смола?

Поліетиленова смола сама по собі не є токсичною речовиною, її основними компонентами є вуглець і водень, вона не містить токсичних елементів. Тому поліетиленові вироби самі по собі не виділяють токсичних речовин. Однак у процесі виробництва поліетиленових виробів можуть використовуватися деякі хімічні речовини, такі як каталізатори, розчинники тощо, які можуть бути шкідливими для здоров’я людини. У той же час під час обробки поліетиленових виробів можуть утворюватися шкідливі гази, такі як леткі органічні сполуки, тому необхідно вжити відповідних заходів вентиляції. Крім того, при нагріванні поліетиленових виробів до високих температур можливе виділення шкідливих речовин, таких як чадний і вуглекислий газ, тому при нагріванні необхідно дотримуватися заходів безпеки. Загалом поліетилен сам по собі не є токсичною речовиною, але при виробництві та переробці поліетиленових виробів слід звертати увагу на безпеку використання та поводження з хімікатами, а також вживати відповідних захисних заходів під час використання та поводження з поліетиленовими виробами.

Розвиток і перспектива застосування поліетиленового пакета

Історія розвитку: поліетиленові поліетиленові пакети вперше з'явилися в 1950-х роках і в основному використовувалися для пакування сільськогосподарської продукції та промислових товарів. З розвитком економіки та підвищенням рівня життя людей попит на поліетиленові пластикові пакети поступово зростав, а також виникали деякі проблеми забруднення навколишнього середовища. Щоб вирішити ці проблеми, люди почали досліджувати шлях сталого розвитку поліетиленових поліетиленових пакетів, наприклад, використовувати нові матеріали, такі як пластик, що розкладається, і посилити заходи щодо переробки.

Перспективи застосування: з розвитком світової економіки та підвищенням екологічної свідомості людей перспективи застосування поліетиленових пластикових пакетів все ще широкі. На додаток до традиційної галузі упаковки, поліетиленові поліетиленові пакети також можуть застосовуватися в сільському господарстві, медицині, охороні навколишнього середовища та інших галузях, наприклад, для класифікації сміття, утилізації медичних відходів, сільськогосподарської плівки тощо. У майбутньому, з постійними інноваціями Технології, продуктивність поліетиленових пластикових пакетів буде додатково покращена, наприклад, підвищення міцності, підвищення повітропроникності, прискорення швидкості деградації тощо. У той же час також з’являться більш екологічні та стійкі нові матеріали, такі як біорозкладані полімери.

Фізичні та хімічні властивості поліетиленової смоли

Поліетиленова смола є термопластичним полімером з такими фізико-хімічними характеристиками:

1. Фізичні характеристики:

Щільність: Щільність поліетилену відносно низька, зазвичай між 0.91-0.93 г/см3, що робить його легким пластиком.
Прозорість: поліетилен має хорошу прозорість і сильну світлопроникність, що робить його придатним для використання в упаковці та інших галузях.
Термостійкість: поліетилен має низьку термостійкість і може використовуватися лише при температурах 60-70 ℃.
Морозостійкість: поліетилен має хорошу морозостійкість і може використовуватися в середовищах з низькими температурами.
Механічні властивості: поліетилен має хороші механічні властивості, включаючи міцність на розрив, модуль пружності, ударну міцність тощо.

2. Хімічні характеристики:

Хімічна стабільність: поліетилен має хорошу корозійну стійкість до більшості хімічних речовин при кімнатній температурі, але слід уникати контакту з речовинами, які є корозійними для сильних окислювачів, сильних кислот і сильних лугів.
Розчинність: поліетилен нерозчинний у звичайних органічних розчинниках, але може частково розчинятися в гарячих ароматичних розчинниках.
Горючість: поліетилен легкозаймистий і при згорянні виділяє чорний дим і токсичні гази, тому під час виробництва та використання слід враховувати запобігання пожежі та вибуху.
Здатність до розкладання: поліетилен розкладається повільно і, як правило, розкладаєтьсяcadдо сотень років, щоб повністю розкластися, завдаючи значного впливу на навколишнє середовище.

Застосування та аналіз ринку поліетиленової плівки в галузі упаковки

Поліетиленова плівка є широко використовуваним пакувальним матеріалом, і її застосування в галузі упаковки включає наступні аспекти:

1. Упаковка для харчових продуктів: поліетиленова плівка може бути виготовлена ​​в пакети для пакування харчових продуктів, плівки для консервування харчових продуктів тощо з хорошою термостійкістю, маслостійкістю та вологостійкістю, ефективно захищаючи якість та гігієнічну безпеку їжі.
2. Медична упаковка: з поліетиленової плівки можна виготовляти медичні пакувальні пакети, медичну консерваційну плівку тощо з хорошою хімічною стійкістю та стійкістю до низьких температур, захищаючи якість і безпеку ліків.
3. Сільськогосподарська упаковка: з поліетиленової плівки можна виготовляти сільськогосподарську плівку, плівку для теплиць тощо з хорошою вологостійкістю, стійкістю до дощу та теплозбереженням, покращуючи врожайність та якість.
4. Промислове пакування: з поліетиленової плівки можна виготовляти пакети, тонкі плівки тощо для промислового використання, які мають гарну зносостійкість, стійкість до хімічної корозії, пилонепроникність та інші властивості, ефективно захищаючи промислові вироби.

В даний час ринковий попит на поліетиленову плівку в галузі пакування зростає з кожним роком, в основному через такі фактори:

1. Постійний розвиток пакувальної промисловості: з модернізацією споживання та розбудовою логістичних мереж зростає попит на пакувальну галузь, стимулюючи ринковий попит на поліетиленову плівку.
2. Підвищення безпеки харчових продуктів та екологічної обізнаності: Зі збільшенням уваги споживачів до безпеки харчових продуктів та захисту навколишнього середовища вимоги до пакувальних матеріалів стають все вищими та вищими, і поліетиленова плівка має певні переваги в цьому відношенні.
3. Сприяння модернізації сільського господарства: Модернізація сільського господарства вимагає великої кількості пакувальних матеріалів, а поліетиленова плівка має широкі ринкові перспективи в упаковці для сільськогосподарської продукції.

Утилізація та природоохоронне значення поліетилену

Переробка та повторне використання поліетилену має значне екологічне значення, яке можна продемонструвати в таких аспектах:

• Збереження ресурсів: переробка та повторне використання поліетилену може зменшити попит на нову сировину, зберегти ресурси та сприяти сталому розвитку.
• Зменшення відходів: переробка та повторне використання поліетилену може зменшити утворення відходів, зменшити навантаження на навколишнє середовище та сприяти захисту навколишнього середовища.
• Зменшення викидів вуглецю: виробництво поліетилену потребує великої кількості енергії, а переробка та повторне використання можуть зменшити споживання енергії, зменшити викиди вуглецю та допомогти вирішити проблему зміни клімату.

Існує кілька способів переробки поліетилену:

• Механічна переробка: відходи поліетилену подрібнюють, очищають, сушать, а потім перетворюють у гранули, листи, плівки та інші форми для повторного використання.
• Хімічна переробка: поліетиленові відходи перетворюються на органічні сполуки або енергію за допомогою хімічних методів, таких як каталітичний крекінг поліетилену для отримання нафти.
• Відновлення енергії: поліетиленові відходи використовуються для утилізації теплової енергії, наприклад для спалювання та виробництва електроенергії.

Застосування та перспективи розвитку поліетиленового матеріалу в галузі будівництва

Матеріали з поліетиленової смоли мають широкий спектр застосування в будівельній промисловості, в основному включаючи наступні аспекти:

• Будівельні теплоізоляційні матеріали: пінополіетиленова плита є чудовим теплоізоляційним матеріалом, який можна використовувати для ізоляції стін, даху, підлоги та інших частин.
• Трубопровідні системи: поліетиленові труби мають такі переваги, як стійкість до корозії, зносостійкість і мала вага, і їх можна використовувати для труб холодної та гарячої води, труб опалення та інших застосувань у будівлях.
• Ізоляційні матеріали: поліетиленові ізоляційні матеріали широко використовуються в галузі ізоляції, теплозбереження та гідроізоляції будівель.
• Грунтова плівка: поліетиленову ґрунтову плівку можна використовувати для вологоізоляції та ізоляції будівель.
• Штучний газон: поліетиленові матеріали широко використовуються у виробництві штучного газону, мають гарну міцність і естетичність.

Перспективи розвитку поліетиленових смоляних матеріалів у будівельній галузі є перспективними, оскільки вони можуть задовольнити зростаючий попит на енергозбереження, захист навколишнього середовища та сталий розвиток. Очікується, що з постійним удосконаленням технології виробництва та розробкою нових застосувань поліетиленові матеріали відіграватимуть усе більш важливу роль у будівельній галузі.

Застосування поліетиленової смоли в порошкових покриттях

Поліетиленова смола все ширше використовується в порошкових покриттях. Порошкове покриття — це нелетке органічне покриття, що не містить розчинників, має переваги захисту навколишнього середовища, високої ефективності та енергозбереження. Поліетиленова смола є важливою сировиною для порошкових покриттів, які в основному використовуються в таких областях:

• Поліетиленову смолу можна використовувати як основний плівкоутворюючий матеріал порошкових покриттів, з хорошою адгезією, зносостійкістю та стійкістю до погодних умов, що може захистити поверхню об’єкта з покриттям від корозії та окислення.
• Поліетиленову смолу можна використовувати як пластифікатор для порошкових покриттів, що може покращити гнучкість і ударостійкість покриття, роблячи покриття більш міцним.
• Поліетиленову смолу можна використовувати як вирівнювач для порошкових покриттів, який може покращити блиск і гладкість поверхні покриття, роблячи покриття більш красивим.
• Поліетиленову смолу можна використовувати як антиоксидант для порошкових покриттів, що може продовжити термін служби покриття та підвищити його довговічність.

Таким чином, застосування поліетиленової смоли в порошкових покриттях може покращити ефективність і якість покриття, а також відповідати вимогам захисту навколишнього середовища та мати широкі ринкові перспективи.