مواد اولیه پلی اتیلن

//مواد اولیه پلی اتیلن

پلی اتیلن Polyethylene مولکولی با زنجیره‌ای بلند از اتم‌های کربن است که به هر یک از این اتم‌های کربن، دو اتم هیدروژن وصل شده است.

حالتی دیگر وجود دارد که در آن، در یک زنجیره از مولکول پلی اتیلن Polyethylene ، به جای اتم هیدروژن، زنجیره‌ای بسیار بلند و ساختار یافته از اتیلن‌ها (به جای هیدروژن) به اتم‌های کربن متصل می‌شود که در این حالت به آن “پلی اتیلن شاخه ای یا سبک” می‌گویند؛ زیرا در این حالت با افزایش تعداد مولکول‌های متصل شده، به همان نسبت حجم ماده زیاد شده و چگالی آن کاهش می‌یابد، به همین دلیل است که از آنها تحت عنوان پلی اتیلن‌های سبک نام می‌برند.

به طور کلی توزیع وزن مولکولی در این عناصر یا همان پلیمرها کنترل شده است، و به همین دلیل است که از نظر وزن و میزان سبک و سنگینی به سه دسته‌ی عمده به شرح زیر تفکیک می‌شوند:

  • پلیمرهای با وزن مولکولی پایین، که از آن‌ها به عنوان روان کننده‌ها استفاده می‌شود.
  • پلیمرهای با وزن مولکولی متوسط، که همان واکس‌های مخلوط پذیر با پارافین هستند.
  • پلیمرهای با وزن مولکولی بالا (بیش از 6000) که جایگاه بزرگ و ویژه‌ای را در صنعت پلاستیک به خود اختصاص داده‌اند.

در واقع پلی اتیلن، با ترکیبی مختصر از اتم‌های کربن و هیدروژن، یکی از ساده ترین ساختارهای صنعتی و تجاری از زیر مجموعه‌ی پلیمرها به حساب می‌آید که عبارتند از:

  • پلی اتیلن‌های سبک که دارای چگالی کمتری هستند، عموما ساختاری نرم‌تر و بلورینگی کم‌تری نیز دارند. و کاربری آنها در مواردی است که نیاز به پایداری, شفافیت، خواص الکتریکی خوب و پروسه‌ی فرآوری شدن آسان مورد نظر باشد.
  • پلی اتیلن‌هایی که وزن مولکولی آنها بالاتر است، معمولا به آسانی فرآوری نمی‌شوند، اما خاصیت و کیفیت آنها قابل توجه‌تر است. از پلی اتیلن‌های سنگین در مواردی مانند ساخت جلیقه‌های ضد گلوله، ساخت زمین‌های اسکیت یخی و فیبرهای قوی استفاده می‌کنند.

انواع مواد پلی اتیلن

پلی اتیلن‌ها به جز از نظر سبک و سنگینی، از لحاظ دیگری نیز تقسیم‌بندی و تفکیک می‌شوند. یکی دیگر از این دسته‌بندی‌ها معیار دانسیته است. دانسیته مقیاسی برای اندازه‌گیری فضای موجود بین اجزای تشکیل‌دهنده یک جسم است.

تقسیم بندی انواع پلی اتیلن‌ها به شرح زیر است:

  • پلی اتیلن با دانسیته بالا یا HDPE
  • پلی اتیلن با دانسیته پایین یا LDPE
  • پلی اتیلن سبک خطی یا LLDPE
  • پلی اتیلن خیلی سبک یا VLDPE
  • پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا UHMWPE
  • کوپلیمر های اتیلن COPOLYMERS
  • یونیمر ها یا IONOMERS
  • پلی اتیلن با اتصالات عرضی یا PEX
  • پلی اتیلن مقاوم در برابر گرما یا PERT

هر کدام از انواع این پلی اتیلن‌ها با توجه به ویژگی‌های خاص خودشان، از کاربری‌های متفاوتی در عرصه‌ی صنعت برخوردارند.

برای مثال از پلی اتیلن‌های دارای وزن مولکولی بالا معمولا در ساخت جلیقه‌های ضد گلوله استفاده می‌کنند. یا مثلا از پلی اتیلن های مقاوم در برابر گرما برای ساخت لوله‌های مخصوص آب گرم استفاده می‌کنند. در واقع باید گفت که کاربری پلی اتیلن‌ها را درجه‌ی انعطاف‌پذیری در گریدها مشخص می‌کند، و با توجه به میزان انعطاف‌پذیری و قدرت تغییر شکل در برابر فرایندهای اعمال شده، مشخص می‌شود کدام نوع از انواع گوناگون پلی اتیلن در چه زمینه‌ای و برای چه نوع کاربری‌ای مناسب‌تر است.

برای مثال در میان گرید های مختلف پلی اتیلن، پلی اتیلنی که چگالی کمتری دارد (LDPE) انعطاف‌پذیری بیشتری دارد و یا مثلا در میان پلی اتیلن های با چگالی پایین، پلی اتیلن‌های خطی با دوام‌تر و از نظر هزینه مناسب‌تر هستند.

برخی از کاربردهای پلی اتیلن

پلی اتیلن انواع مختلفی دارد که هر کدام کاربردهای خاص خود را دارند. البته این نکته را نیز باید در نظر گرفت که به علت نیازهای مختلف در هر کدام از این کاربردها ممکن است بیش از یک نوع از پلی اتیلن مورد استفاده قرار گیرد. در اینجا به معرفی بعضی کاربردهای برخی از انواع آن می‌پردازیم:

  • پلی اتیلن با اتصال عرضی PEX یا XLPE

این محصول معمولا به شکل لوله‌ای ساخته می‌شود و عمدتا در خدمات ساختمانی برای سامانه‌های لوله کشی از جمله گرمایش تابشی به واسطه آب، لوله کشی های آب داخلی و عایق الکتریکی در کابل های فشار قوی استفاده می‌گردد. از دیگر کاربردهای آن می توان به ترابری پساب، گاز طبیعی، نفت خام، دوغاب و دیگر مواد شیمیایی اشاره کرد. XLPE یک جایگزین مطرح برای لوله های پی وی سی، سی پی وی سی و مسی در لوله کشی های خانگی است.

  • پلی اتیلن با چگالی کم LDPE 

این نوع از پلی اتیلن در موارد متعددی کاربرد دارند که برخی از آنها عبارتند از:

  1. صفحات مقاوم در برابر خوردگی
  2. قسمت‌هایی که نیاز به قابل جوش بودن و ماشین شدن دارند.
  3. قسمت‌هایی که نیاز به انعطاف پذیری بالا دارند.
  4. بسته‌بندی‌های پلاستیکی
  5. سرسره‌های پارک‌های بازی
  • پلی اتیلن با چگالی کم خطی LLPDE

این ماده تقریبا در تمام بازارهای مرسوم برای پلی اتیلن نفوذ کرده است. این پلی اتیلن برای کیسه‌های پلاستیکی و صفحات پلاستیکی، در جایی که ضخامت کمتر نسبت نوع  LDPE مورد قبول است، مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین در بسته‌بندی‌های پلاستیکی، کیسه‌ها، روکش‌ها، درپوش‌ها، لوله‌ها، سطل‌ها و محفظه‌ها، روکش‌دار کردن کابل‌ها، عایق‌های محفظه و همچنین در لوله‌گذاری که دارای خاصیت انعطاف‌پذیری باشد، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پلی اتیلن با چگالی کم

پلی اتیلن با چگالی پایین

  • پلی اتیلن با چگالی بالا HDPE

بطری های پلاستیکی: بیشتر مردم به طور غیر رسمی از طریق بطری‌های آب با این پلاستیک‌های با دوام آشنا هستند. HDPE برای کاربردهای ذوب-دمش به خصوص در مورد ظروف غذا و نوشیدنی، به این دلیل که با محتویات درون بطری ترکیب نمی‌شود، بسیار مناسب است. به علاوه به دلیل تجدیدپذیر بودن HDPE، این نوع انتخاب، برای محصولات مصرف شدنی بسیار مناسب خواهد بود.

اسباب بازی‌ها: HDPE در برابر اشعه‌ی UV مقاوم است و این خصوصیت باعث می‌شود که اسباب بازی در مقابل آسیب‌پذیری از اشعات و رنگ رفتگی مقاوم باشد.

محفظه‌های محصولات شیمیایی: به دلیل مقاوم بودن در برابر اثرات شیمیایی، HDPE برای محصولات شوینده لباس، شامپو، حالت دهنده‌ها، محصولات مربوط به نظافت، روغن موتور، ضدیخ و… بسیار مناسب است. مقاومت این محصولات وقتی که رنگ شوند بیشتر می‌شود.

سیستم‌های لوله: صفحات HDPE با درجه بالا نسبت به نوعی که در موارد بالا استفاده می‌شود دارای وزن مولکولی بیشتری هستند. این مقاوم سازی به همراه مقاومت آن در برابر اشعه UV آن را به یک گزینه ایده‌آل برای کاربردهای خارجی بدل می‌کند. صفحات با درجه مناسب برای کاربرد لوله، توانایی تحمل دما از 220 تا 180 درجه  فارنهایت را دارند. این ماده در مقابل بسیاری از واکنش‌های شیمیایی مقاوم است که آن را برای بیشتر کاربردهای صنعتی قابل استفاده می‌سازد.

پلی اتیلن با چگالی بالا

پلی اتیلن با چگالی بالا

  • پلی اتیلن با چگالی خیلی بالا UHMWPE

این محصولات نیز در کامپوزیت سپر ماشین کاربرد دارند. همچنین برای ساخت ابزار کوهنوردی از این نوع محصولات به صورت بخشی از ماده اولیه در CORD و webbing استفاده می شود. در ساخت اسنوبرد از ترکیب آن‌ها با فیبرهای کربنی استفاده می‌گردد. کاربردهای مختلفی در عرصه پزشکی هم برای این نوع از پلی اتیلن برشمرده می‌شود. در صنعت نیز از این محصول برای تولید pvc مربوط به درها و پنجره‌ها استفاده می‌کنند. همچنین در صنعت کابل نیز در عین انعطاف پذیر بودن، به عنوان یک روکش مناسب برای مقاومت در برابر آسیب دیدگی‌های مکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سایر پلی اتیلن‌ها نیز هر کدام کاربردهای متعددی خواهند داشت و این خود گواهی بر پراستفاده بودن این ماده با توجه به خصیصه‌های آن است.

By |2020-06-17T20:04:48+04:30ژوئن 17th, 2020|مقالات|۰ Comments

About the Author:

ارسال دیدگاه

Call Now Buttonتماس بگیرید