Semua tentang polietilen dengan berat molekul tinggi
Polietilen dengan berat molekul tinggi (PE-500) adalah polimer plastik. Ini memiliki sejumlah sifat fisik dan kimia yang unik, berkat itu dapat digunakan dalam kondisi ekstrim. Pada artikel ini, kami akan mempertimbangkan segala sesuatu tentang polietilen dengan berat molekul tinggi.
Apa itu?
Bahan ini termasuk dalam salah satu jenis etilena terpolimerisasi plastik. Fiturnya adalah ikatan molekul linier memanjang yang berorientasi pada arah yang sama. Rantai seperti itu dibedakan oleh persepsi dan transmisi beban yang lebih baik.
Secara penampilan, polietilen dengan berat molekul tinggi menyerupai plastik. Ini padat, tidak berbau, dan tidak mengandung zat beracun. Bahan ini diproduksi oleh sintesis katalis etilen dan metalosen di pabrik bertekanan rendah. Pada tahap produksi, warna ditambahkan ke bahan baku untuk memberikan warna pada etilen terpolimerisasi.
Produsen juga memproduksi polimer dengan berat molekul sangat tinggi (ultra-high molecular weight) dengan berat molekul lebih dari 10.000.000 unit. (PE-1000). Dalam hal karakteristik kekuatan, beberapa kali lebih unggul dari beberapa nilai karbon dan baja tahan karat.
Keuntungan dan kerugian
Bahan ini memiliki sejumlah keunggulan signifikan. Manfaat utamanya adalah sebagai berikut:
- ketahanan yang sangat baik terhadap keausan dan abrasi mekanis; polimer densitas tinggi memiliki kekuatan impak tinggi;
- ketahanan terhadap pembentukan retakan, keripik dan jenis deformasi lainnya;
- ketahanan terhadap fluktuasi suhu, yang karenanya bahan tersebut dapat digunakan baik pada indikator suhu yang terlalu tinggi maupun pada suhu minimum;
- ketahanan terhadap kelembaban dan zat agresif (kecuali pengoksidasi); fitur ini dicapai karena tidak adanya amida, ester atau gugus hidroksil dalam komposisi bahan, yang rentan terhadap zat kimia agresif;
- ketahanan terhadap radiasi matahari;
- sifat higienis yang tinggi - bahan tersebut tidak terkena serangan mikroorganisme patogen; jamur dan jamur tidak terbentuk di atasnya;
- isolasi listrik yang baik dan kemampuan dielektrik;
- polietilen PE-500 memiliki kemampuan las yang sangat baik;
- ketahanan radiasi.
Kerugian bahan termasuk titik lelehnya yang rendah (tidak lebih dari +150 °C), itulah sebabnya disarankan untuk menggunakan polimer pada suhu tidak melebihi +100 derajat.
Polietilen dengan berat molekul tinggi relatif baru. Ini diproduksi oleh 2 perusahaan domestik (Tomskneftekhim dan Kazanorgsintez). Teknologi pembuatannya rumit dan mahal secara finansial, yang memengaruhi biaya produk jadi.
Sifat dan karakteristik material
Polietilen kekuatan tinggi memiliki rantai molekul panjang yang hampir sejajar satu sama lain. Fitur struktur ini memberikan indikator kekuatan tinggi.Namun, ikatan lemah muncul di antara beberapa molekul, itulah sebabnya bahan tersebut tidak dapat disebut tahan panas. Suhu operasinya hingga +100 ° . Ketika suhu naik hingga +140 derajat, polimer meleleh dan berubah menjadi massa kental.
Polymer PE-1000 memiliki spesifikasi sebagai berikut:
- penyerapan air - 0,01-0,05%;
- berat jenis - 0,93-0,94 g / cm³;
- modulus elastisitas lentur - tidak lebih dari 1 IPK;
- koefisien gesekan - sekitar 0,1;
- koefisien kekuatan benturan - 160-170 kJ / m²;
- perpanjangan dalam pembengkokan - 8-10%;
- resistansi permukaan - 1014 Ohm.
Bahannya biasanya mudah terbakar. Selama operasi, itu tidak memancarkan zat berbahaya ke lingkungan.
Metode pemrosesan
Polietilen dengan berat molekul tinggi diproduksi sesuai dengan standar yang sesuai dengan GOST 16338-85. Produksi menggunakan metode sintesis etilen di bawah pengaruh katalis metalosen. Saat ini, ada beberapa cara pengolahan polimer.
Sintering dan pengepresan panas
Berkat metode ini, polietilen, pelat, dan silinder monolitik format besar diperoleh. Dalam proses pemrosesan mekanis lebih lanjut, pita yang direncanakan dan berbagai mekanisme peralatan diperoleh darinya. Teknologi produksi melibatkan pengepresan dingin bubuk polimer menjadi blanko dan sintering selanjutnya pada suhu +200 derajat. Sebagai hasil dari perlakuan panas, produk setengah jadi diperoleh - monolit, pelat, dan balok.
Ekstrusi pendorong
Proses produksi terdiri dari peleburan bahan baku pada suhu tinggi menjadi massa karet yang homogen. Darinya, menggunakan unit khusus dengan nozel, batang, pipa atau pita dengan berbagai panjang diperas.
Gel berputar
Teknologi pembuatannya mencakup beberapa tahap: melarutkan bahan baku dalam minyak parafin dan memaksa massa yang dihasilkan melalui lubang tipis ke dalam air. Akibatnya, benang diperoleh, yang kemudian dibakar dalam peralatan tungku dengan penarikan serat secara simultan dan penghilangan zat pelarut. Ketika diproses dengan gel-spinning, serat super kuat diperoleh.
Metode pemrosesan yang terakhir lebih populer.
Aplikasi
Karena sifatnya yang unik, polietilen dengan berat molekul tinggi digunakan di berbagai bidang. Ini sering digunakan sebagai analog, menggantikan berbagai logam non-ferrous, baja paduan tinggi dan bahan lainnya.
Dalam kedokteran
Polimer ultra-kuat telah digunakan untuk membuat implan sejak tahun 1962. Saat ini, prostesis untuk sendi pinggul dalam operasi dan implan gigi dalam kedokteran gigi dibuat darinya. Bahan tersebut digunakan untuk membuat berbagai produk ortopedi.
Dalam industri kimia, makanan dan ringan
Bahan tersebut digunakan untuk pembuatan peralatan dan komponen untuk produksi makanan, wadah untuk penyimpanan dan pengangkutan zat kimia agresif, botol untuk kosmetik, tong, tangki.
Dalam industri militer
Serat polimer tahan lama digunakan untuk membuat alat pelindung diri bagi petugas intelijen. Secara khusus, rompi dan helm antipeluru dibuat dari mereka. Armor yang dihasilkan ringan, tetapi pada saat yang sama melindungi dari luka peluru. Dan juga dengan bantuan peralatan khusus polimer ini berlapis baja.
Dalam teknik mesin
Polietilen berkekuatan tinggi digunakan untuk pembuatan suku cadang yang beroperasi di lingkungan hidraulik atau oli.Bantalan, ring, liner, roda gigi diproduksi darinya - bagian yang mengalami abrasi mekanis tingkat tinggi. Polimer tugas berat PE-1000 digunakan untuk memproduksi suku cadang untuk instalasi pneumatik dengan tekanan kerja yang meningkat.
Peralatan dan perlengkapan olahraga
Bahan tersebut digunakan dalam pembuatan jas untuk pagar, seragam panjat, ski, papan seluncur salju.
Banyak barang konsumsi dibuat dari polimer berkekuatan tinggi. Ini termasuk produk untuk florikultura dan penataan kamar mandi, barang-barang rumah tangga dan peralatan berkebun. Ini digunakan untuk produksi furnitur, mainan anak-anak, toilet keliling, peralatan untuk penataan taman bermain anak-anak.
Informasi lebih berguna tentang polietilen dengan berat molekul tinggi dapat ditemukan di video.
Komentar berhasil dikirim.