اگر به اطرافمان دقت کنیم می بینیم که بیشتر چیزهای پلاستیکی از بطری ها و کیسه ها گرفته تا اسباب بازی های از پلی اتیلن ساخته شده اند. در حال حاضر پلی اتیلن یکی از محبوب ترین مواد ترموپلاستیک موجود در بازار است.اما اینکه پلی اتیلن چیست؟ از چه چیزی ساخته شده و به چند […]
اگر به اطرافمان دقت کنیم می بینیم که بیشتر چیزهای پلاستیکی از بطری ها و کیسه ها گرفته تا اسباب بازی های از پلی اتیلن ساخته شده اند. در حال حاضر پلی اتیلن یکی از محبوب ترین مواد ترموپلاستیک موجود در بازار است.اما اینکه پلی اتیلن چیست؟ از چه چیزی ساخته شده و به چند نوع تقسیم می شود؟ سوالاتی است که در این مقاله به آنها پاسخ خواهیم داد.
پلی اتیلن چیست؟
پلی اتیلن یک نوع پلیمر ترموپلاستیک (در اثر حرارت و گرما، ذوب شده و پس از سرد شدن دوباره به حالت سفت یا جامد در می آید) است که دارای یک ساختار بلوری متغیر می باشد و بسته به نوع آن، برای مصارف مختلف کاربرد دارد.
در واقع PE (مخفف Polyethylene)، رزین سبک و همه کاره ایی است که در اثر فرآیند پلیمریزاسیون اتیلن ساخته شده و عضوی از خانواده رزین های پلی الفین می باشد.
این ماده، پرکاربردترین پلاستیک در جهان است که برای تولید نایلون های شفاف بسته بندی مواد غذایی، کیسه های خرید، مخازن سوخت خودرو و… استفاده می شود.پلی اتیلن می تواند بصورت الیاف مصنوعی شکافته یا ریسیده شود و یا طوری تغییر حالت دهد که خاصیت ارتجاعی یک لاستیک را داشته باشد.
پلی اتیلن انواع مختلفی دارد که هرکدام برای مصارف گوناگونی کاربرد دارند و براساس شاخه و تراکم، طبقه بندی می شوند.متداول ترین آنها عبارتند از:
1. پلی اتیلن شاخه ای
پلی اتیلن با چگالی کم یا (LDPE) که به آن پلی اتیلن سبک گفته می شود
پلی اتیلن خطی با چگالی کم یا (LLDPE)
2. پلی اتیلن خطی
پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) که به آن پلی اتیلن سنگین گفته می شود
پلی اتیلن با وزن مولکولی خیلی زیاد (UHMWPE)
3. پلی اتیلن متقاطع
نکته : علاوه بر این 3 موردی که بیان کردیم انواع دیگری هم وجود دارند بطور مفصل در مقالات دیگر به آنها می پردازیم.
• پلی اتیلن با چگالی متوسط (MDPE)
• پلی اتیلن با چگالی بسیار کم (VLDPE)
• پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا (HMWPE)
• پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده کم (ULMWPE)
• پلی اتیلن کلردار (CPE)
پلی اتیلن سنگین یک ترموپلاستیک مقرون به صرفه با ساختار خطی و بدون انشعاب یا درجه انشعاب کم است که در دمای پایین70 تا 300 درجه سانتیگراد و فشار10 تا 80 بار تولید شده و از دو مورد زیر گرفته می شود:
-اصلاح گاز طبیعی (مخلوطی از متان، اتان، پروپان)
-شکست کاتالیزوری نفت خام به بنزین
پلی اتیلن سنگین، انعطاف پذیر، مومی شکل و شفاف است که در برابر آب و هوا مقاوم بوده و در دمای بسیار پایین خیلی سفت است.
پلی اتیلن سنگین برای بسته بندی سینی، جعبه، بطری شیر و آب میوه، درب بسته های مواد غذایی، قوطی های مربا، طبل، ظروف زباله، جعبه یخ، تورهای ماهیگیری/ کشاورزی/ورزشی و محصولات تزیینی و صنعتی و… و حتی برای لوله ها و محافظت از کابل های مخابراتی استفاده می شود.
پراستفاده ترین پلی اتیلن های سنگین شامل موارد زیر می باشد:
پلی اتیلن 0035: نوعی HDPE است که دارای مقاومت بالا در برابر ضربه، درجه حرارت پایین، درجه سفتی خوب و مقاوم در برابر ساییدگی است. از پلی اتیلن 0035 برای تولید قطعات با فرایند قالب گیری بادی مثل انواع ظروف پلاستیکی بادی، قوطی های ریکا و قوطی های خیس استفاده می شود.
پلی اتیلن f7000: یک نوع پلی اتیلن با چگالی بالاست که برای تولید فیلم های نازک بکار می رود.
پلی اتیلن pe100: پلی اتیلن pe100 یک پلی اتیلن سنگین است که به دلیل مقاومت بالا برای تولید لوله های فشار بالا مثل آب، گاز، فاضلاب و… مناسب است.
نقطه ذوب 120-140 درجه سانتی گراد
تراکم 0.93 تا 0.97 g/cm3
مقاومت عالی در برابر اکثر حلالها
مقاومت خیلی خوبی در برابر الکل ، اسیدهای رقیق و قلیاها
مقاومت متوسط در برابر روغن و گریس
مقاومت کم در مواجه با هیدروکربن ها (آلیفاتیک، معطر، هالوژنه)
استحکام کششی زیاد در قیاس با شکل های مختلف پلی اتیلن
مقاومت نسبتا خوب در دمای کم
عایق الکتریکی بسیار خوب
عدم جذب آب
دمای پیوسته این پلی لتیلن حدود منفی 50 تا مثبت 60 درجه سانتی گراد
مزایا پلی اتیلن سنگین:
در مقایسه با سایر اشکال پلی اتیلن مقاومت کششی بالاتری دارد
قیمت مناسب با قابلیت های پردازشی خوب
در دمای پایین مقاومت خوبی دارد
با FDA سازگار است
در برابر فشار مستعد ترک خوردگی است
سفتی آن نسبت به پلی پروپیلن کمتر است
مقاومت آن در برابر اشعه ماورا بنفش ضعیف و کم است
پلی اتیلن سبک چیست(LDPE) و کجا کاربرد دارد؟
پلی اتیلن با چگالی کم برای اولین بار در سال 1933 در انگلستان تولید شد و بصورت تجاری ldpe در 1939 روانه بازار گردیدو اولین بار در جنگ جهانی دوم به عنوان عایق برای کابل های رادار استفاده شد.
پلی اتیلن سبک یک پلیمر نیمه سخت و شفاف است که برخلاف پلی اتیلن سنگین دارای ساختار انشعابی با شاخه های بلند و کوتاه است. LDPE در دمای 80 تا 300 درجه سانتیگراد و فشار1000 تا 3000 بار از طریق فرآیند پلیمریزاسیون رادیکال آزاد تولید می شود.
کاربرد پلی اتیلن سبک
بطور کلی از پلی اتیلن سبک و سنگین در صنعت بسته بندی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.
از پلی اتیلن با چگالی پایین (LDPE) بیشتر در تولید ظرف، لوله ها، کیسه های پلاستیکی برای قطعات رایانه و تجهیزات آزمایشگاهی مختلف استفاده می شود. بیشترین کاربرد پلی اتیلن با چگالی پایین کیسه های پلاستیکی است.
استفاده در لوازم خانگی
تولید اسباب بازی های انعطاف پذیر
تولید فیلم های کشاورزی
تولید سیم کشی و کابل ها
استفاده در روکش کابل
این ماده بخاطر انعطاف پذیری خوب و هزینه پایین، برای بسته بندی بطری های دارو، درپوش، آستر، کیسه زباله و… کاربرد دارد.همچنین از پلی اتیلن سبک بدلیل خاصیت پلاستیکی بودن و جذب کمتر آب برای ساخت لوله های آب و شیلنگ استفاده می کنند.
ویژگی های پلی اتیلن ldpe
نقطه ذوب 105 تا 115 درجه سانتی گراد
تراکم 0.910 تا 0.940 g/cm3
در دمای پایین در مقابل ضربات شدید مقاوم است
شکل یک فیلم یا پرده نازک شفاف است
قیمت مناسب با قابلیت های پردازشی خوب
با FDA سازگار است
معایب پلی اتیلن سبک
در برابر فشار ترک میخورد
در دمای بالا مقاومت و سختی کمی دارد.
مقاومت آن در برابر اشعه ماورا بنفش ضعیف و کم است
بشدت قابل اشتعال است
امکان نشت و نفوذ پذیری زیاد گاز بخصوص دی اکسید کربن وجود دارد
پلی اتیلن گلیکول یا ماکروگول یک ترکیب پلی اتر مصنوعی، سازگار با آب و محیط زیست است که کاربردهای زیادی دارد و بیشتر در صنعت پزشکی و بعنوان مواد افزودنی در داروها، مواد آرایشی و غذایی مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده، غیر سمی، بی رنگ، بی بو، بی اثر و غیر فرار است که در آب و حلال های آلی مثل بنزن، تتراکلرید کربن و کلروفرم حل می شود.
به ترکیب دو عنصر شیمیایی کامپاند گفته می شود.
پلی اتیلن گلیکول 4000
یک پلیمر مولکولی بالا، غیر سمی و محلول در آب است که پس از مصرف خوراکی توسط دستگاه گوارش جذب نمی شود.این ماده بعنوان یک ملین عمل کرده و میزان آب موجود در مدفوع را زیاد می کند. مطالعات نشان داده که این ماده در درمان یبوست کودکان و بزرگسالان موثر است.
عوامل موثر بر قیمت پلی اتیلن
قیمت پلی اتیلن هم مانند همه مواد دیگر تحت تاثیر بازارهای جهانی و بحران های اقتصادی است و نوسان دارد.
جهت اطلاع از قیمت پلی اتیلن به صفحه قیمت روز مواد پتروشیمی در بازار آزاد مراجعه نمایید.
عواملی مثل قیمت دلار، قیمت نفت، میزان عرضه و تقاضا، قیمت های سایر مناطق و شرکت ها، میزان رقابت در بورس برای خرید مواد اولیه پلی اتیلن و… در تعیین قیمت مواد پلی اتیلن موثر هستند.
hdpe مخففِ High Density PolyEthylene و به معنی پلی اتیلن با چگالی بالا است.
این نوع پلیمر به علت مقاومت بالا در برابر حلال ها، گریس، انواع الکل و همچنین استحکام بالاتر نسبت به سایر پلی اتیلن ها در صنعت لوله سازی بسیار محبوب شده است. البته عدم زنگ زدگی و وزن کم این جنس لوله ها نسبت به نوع فلزی آن دلیلِ پرطرفدار شدن پلی اتیلن سنگین در صنعت لوله سازی است.
پلی اتیلن سنگین که از پلیمریزاسیونِ اتیلن (C2H4) بدست می‌آید، به خاطر قیمت پایین و شکل پذیریِ بالایی که دارد در کالاهای پلاستیکی خانگی به میزان قابل توجهی مورد استفاده قرار گرفته است.
نقطه‌ی ذوب پلی اتیلن
آن‌چه که در فرآیند پلیمریزاسیون منجر به تفاوت در ساختار و شکل پلیمرهای بدست آمده می‌شود، نقطه‌ی ذوب پلی اتیلن و فشاری است که به آن وارد می‌گردد. این دو فاکتور در پلی اتیلن سنگین نسبت به سایر پلیمرها پایین‌تر است.
دمای ذوب Hdpe یا همان پلی اتیلنِ سنگین، بین 120 تا 140 درجه‌ی سانتیگراد می‌باشد و فرآیند تبدیل به پلیمر در دمایی معادل 300 درجه و فشاری در حدود 80 بار صورت می‌پذیرد.
hdpe ها بر خلاف پلی اتیلن هایِ سبک، ساختار شاخه دار ندارند.
دمای ذوب پلی اتیلن
همانطور که گفتیم پلی اتیلن یک پلیمر ترموپلاستیک از اتیلن است که محبوب ترین پلاستیک در جهان می باشد.
پلی اتیلن یک توده مومی سفید رنگ، مقاوم در برابر مواد شیمیایی، مقاوم در برابر سرما، با خاصیت عایق و ضربه گیر است که با حرارت دادن در دمای 80-120 درجه سانتی گراد نرم می شود.
یکی از ویژگی‌های خوب ترموپلاستیک‌ها این است که می‌توان آنها را تا نقطه ذوب حرارت داد، سپس ان را سرد کرد و مجدداً با کمترین تخریب آنرا گرم کرد. ترموپلاستیک ها مثل پلی اتیلن هیچوقت نمی سوزند بلکه به حالت مایع در می آیند که این امکان را فراهم میکند که به راحتی قالب‌گیری شده و سپس بازیافت شوند.
دمای ذوب پلی اتیلن های LDPE تقریبا105 تا 110 درجه سانتی گراد معادل 230 درجه فارنهایت می باشد.همچنین دمای ذوب پلی اتیلن خطی با چگالی کم که همان LLDPE نام دارد 122 درجه سانتی گراد است.
منبع مطلب: سایت آبان پترو
