پلی الفین‌ها به ویژه پلی اتیلن مزایای فراوانی نسبت به مواد سنتی از قبیل فلزات در صنعت تولید لوله دارند، از این مزایا می‌توان به وزن کمتر، مقاومت دربرابر خوردگی، مقاومت دربرابر اسیدها و بازها، محدوه دمای کاربری مناسب، مقاومت دربرابر اشعه ماورابنفش خورشید در حضور دوده و خواص مکانیکی وحرارتی مناسب اشاره کرد[1].
بر اساس نوع کاربری، لوله‌های پلی اتیلن را می‌توان بصورت زیر طبقه بندی نمود:
1. لوله‌های آبرسانی
2. لوله‌های آبیاری جانبی
3. لوله‌های گازرسانی
4. لوله‌های فاضلابی
5. لوله‌های محافظ کابل برق
6. لوله‌های کاروگیت
تفاوت اصلی مواد مختلف پلی اتیلنی از وجود شاخه‌های جانبی نشات می‌گیرد که طبیعت کلی ماده را تغییر می‌دهند. بر این اساس در کاربری‌های متفاوت، از گریدهای مختلف مواد استفاده می‌گردد. طبقه بندی مواد پلی اتیلنی بر اساس ساختار عبارتند از [2]:
HDPE (پلی اتیلن با دانسیته بالا): پلی اتیلن با زنجیرهای خطی و با حداقل شاخه‌های جانبی مورد استفاده در لوله‌های آبرسانی و گازرسانی است.
رنج دانسیته این مواد 0.941-0.965 g/cm3 بوده و به دلیل تراکم و دانسیته بالا، سخت بوده و نفوذ پذیری آن حداقل می‌باشد. برای تولید مواد HDPE، کاتالیست‌های زیگلر-ناتا، متالوسنی و کاتالیست کروم-سیلیکا با روش پلیمریزاسیون رادیکالی استفاده می‌شود.
با انتخاب مناسب نوع کاتالیست و کنترل شرایط دمایی و واکنش می‌توان تعداد شاخه های جانبی را کنترل نمود[3]. این نوع پلی اتیلن به دلیل ویژگی‌های فیزیکی مکانیکی مناسب دارای گستره‌ی بسیار وسیعی از کاربردها در زمینه های پزشکی، لوازم خانگی، کشاورزی و غیره می‌باشد.
MDPE (پلی اتیلن با دانسیته متوسط): پلی اتیلن با دانسیته متوسط دارای تعدادی شاخه جانبی در زنجیره اصلی است. مقاومت این ماده در برابر رشد ترک نسبتاً خوب است و رنج دانسیته آن 0.926-0.940 g/cm3 است. این مواد در لوله‌های فاضلابی کاربرد دارد.
LDPE (پلی اتیلن با دانسیته پایین): پلی اتیلن با زنجیرهای شاخه‌ای مورد استفاده در لوله‌های آبیاری جانبی دارای شاخه‌های جانبی متعددی است همین امر سبب شده است که فضای خالی ایجاد شده بین شاخه های جانبی از تراکم زنجیرها جلوگیری کند و دانسیته مواد افت پیدا کند. محدوده دانسیته مواد LDPE، 0.91-0.925 g/cm3 است [3].
برای ساخت لوازم خانگی، لوله‌های آبیاری، بسته بندی و پلاستیکهای قابل انعطاف از این دسته استفاده می‌شود.
LLDPE (پلی اتیلن خطی با دانسیته پایین): در این مواد، تعداد زیاد زنجیر با شاخه‌های کوتاه برخلاف زنجیرهای LDPE، قابلیت حرکت بر روی یکدیگر بدون گره خوردگی زنجیرها را دارد و همین امر سبب استحکام کششی و ضربه بالاتر و مقاومت در برابر پارگی در LLDPE شده است.
محدوده دانسیته این مواد 0.91-0.94 g/cm3 است[3]. از این مواد به منظور ساخت بشکه، لوازم اسباب بازی، پلاستیکهای شفاف و فیلم‌های گلخانه‌ای استفاده می‌شود.
XLPE (پلی اتیلن با اتصالات عرضی): پلی اتیلنی با دانسیته بالا است که بین زنجیرهای پلیمری آن اتصالات کوالانسی وجود دارد.
این اتصالات عرضی توسط گرمادهی و استفاده از مواد شیمیایی یا پرتودهی منجر به شکل گیری یک شبکه سه بعدی پلیمر ترموست با وزن ملکولی بالا شده است و آن را برای کاربرد در دماهای بالا مناسب کرده است.
این اتصالات عرضی زنجیرهای پلیمر را به یکدیگر متصل کرده و منجر به خواص مکانیکی و فیزیکی بهتر، استحکام بالا دربرابر رشد ترک، افزایش چقرمگی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت شیمیایی بالاتر در مقایسه با HDPE می‌شود. دانسیته این مواد حدود 0.93 g/cm3است [4]. از این مواد برای ساخت لوله‌ها و اتصالات استفاده می‌شود.
برای خواندن ادامه مطلب به سایت ویکی پلاست مراجعه کنید.
