Полиэтилен ПНД (высокой плотности) применяется преимущественно для выпуска тары и упаковки. За рубежом примерно третья часть выпускаемого полимера используется для изготовления контейнеров выдувным формованием (емкости для пищевых продуктов, парфюмерно-косметических товаров, автомобильных и бытовых химикатов, топливных баков и бочек). При этом стоит отметить, что по сравнению с другими областями, опережающими темпами растет использование ПЭНД для производства упаковочных пленок. ПЭ НД находит также применение в производстве труб и деталей трубопроводов, где используются такие достоинства материала как долговечность (срок службы – 50 лет), простота стыковой сварки, дешевизна (в среднем на 30% ниже по сравнению с металлическими трубами)11.
Полиэтилен высокого давления имеет обозначения: PE-LD, PEBD (французское и испанское обозначение). Легкий эластичный кристаллизующийся материал с теплостойкостью без нагрузки до 60°С (для отдельных марок до 90°С). Допускает охлаждение (различные марки в диапазоне от -45 до -120°С).
Полиэтилен низкой плотности широко применяется в производстве упаковочных материалов и изделий, изготовляемых методом литьевого формования, так же в производстве покрытий. Этот материал - очень пластичный и слегка упругий термопласт, прочный, легче формуемый и выдавливаемый, более мягкий, чем полиэтилен высокой плотности 12.
Упаковочный материал, детали к электронным устройствам, упаковочные пленки и игрушки, покрытие картонных молочных пакетов – это то, что делают из полиэтилена, и, естественно, это далеко не полный список. На сегодняшний день полиэтилен является одним из важных и полезных материалов, используемых в широчайшем диапазоне мировой промышленности.
Технология переработки полиэтилена достаточно проста. Полиэтилен перерабатывается всеми способами, известными для переработки пластмасс. В переработке полиэтилена не требуется задействования специального оборудования, которое нужно для переработки, например, ПВХ. Для окрашивания изделий из полиэтиленов, на сегодняшний день выпускается сотни марок различных красителей и пигментов, которые подходят и для остальных полиолефинов.
Путем применения экструзии получают полиэтиленовые кабели, полиэтиленовые трубы (PE63, PE80, PE100), листовой полиэтилен для упаковки и строительства, пленки самых разнообразных видов и марок, для потребностей абсолютно всех отраслей промышленности. Разнообразный упаковочный материал из полиэтилена получают путем термо -вакуумного формования и литья под давлением. На сегодняшний день, это самый развивающийся сегмент рынка пластиковых изделий. Для получения различного рода сосудов, тары и емкостей, полиэтилен перерабатывается ротационным и экструзионно-выдувным способами. Достаточно крупными отечественными потребителями полиэтилена являются компании, которые производят игрушки, канцелярские товары, а так же товары бытового назначения.
Специальные виды полиэтилена, такие как вспененный полиэтилен, сшитый полиэтилен, сверхвысокомолекулярный полиэтилен, хлорсульфированный полиэтилен, довольно успешно применяются для создания специальных строительных материалов. Полиэтилен, сам по себе, не конструкционный материал, однако армированный полиэтилен используется именно в изделиях конструкционного назначения. Также широко распространена сварка изделий изготовленных из полиэтилена, который сваривается всеми основными способами: горячим газом, трением, контактным, присадочным прутком и т.д.13
Отдельным сегментом современного рынка стоит вторичная переработка полиэтилена (рециклинг). Многие компании в мире, в том числе и в России, специализируются на приобретении отходов из полиэтилена для дальнейшей их переработки и продажи или самостоятельного применения. Чаще всего для этого используется экструдирование очищенных отходов с последующим дроблением, в результате получается вторичный гранулированный материал пригодный для изготовления изделий.
Рециклинг полиэтилена – один из емких сегментов сегодняшнего рынка. В России и во всем мире очень много компаний, специализирующихся на продаже и использовании вторичного полиэтилена, путем покупки и переработки отходов данного материала. В данном случае применяется технология прессования очищенных отходов, дробления их с последующим получением вторичного гранулированного полиэтилена, который тоже будет пригоден для изготовления различных изделий.
Заключение
Из проделанной работы можно сделать следующие выводы.
Полиэтилен- это термопластичный полимер этилена (этена).
Полиэтилен высокого давления получают путем полимеризации в трубчатом или автоклавном реакторах. Реакция идёт по радикальному механизму.
При создании полиэтилена низкого давления, происходит газофазная полимеризация, так же полимеризация проходит, в растворе и в суспензии по ионно-координационному механизму.
Свойства полиэтилена сильно зависят от плотности материала. Увеличение плотности приводит к повышению прочности, жесткости, твердости, химической стойкости. В то же время при увеличении плотности снижается ударопрочность при низких температурах, удлинение при разрыве, трещиностойкость, проницаемость для газов и паров. Склонен к растрескиванию при нагружении. Не отличается стабильностью размеров.
Полиэтилен обладает отличными диэлектрическими характеристиками. Имеет очень высокую химическую стойкость. Не стоек к жирам, маслам. Не стоек к УФ-излучению. Отличается повышенной радиационной стойкостью. Биологически инертен. Легко перерабатывается.
Для создания специальных стройматериалов используется полиэтилен специального назначения: хлорсульфированный полиэтилен, сверхвысокомолекулярный полиэтилен, сшитый полиэтилен и вспененный полиэтилен. Армированный полиэтилен используется как конструкционный материал, хотя в своем «обычном» виде таковым не является. Полиэтилен отлично поддается сварке, любым из ее способов: горячим газом, трением, присадочным прутком и контактным способом.
Выбор технологического процесса переработки (экструзия, литье, выдув и т.д.), в первую очередь, определяется необходимостью получения марочного ассортимента с определенными свойствами.
Экструзия применяется для получения полиэтиленовых труб, полиэтиленовых кабелей, пленки, листового полиэтилена для строительства и упаковки, а также самых разнообразных полиэтиленовых пленок для нужд любых отраслей промышленности.
Термо-вакуумное формование и литье под давлением применяется для получения разнообразных упаковочных материалов. Упаковка из полиэтилена сегодня – это быстро развивающийся сегмент рынка изделий из пластика.
Ротационный и экструзионно-выдувной способы переработки полиэтилена применяются для получения разного рода тары, емкостей и сосудов.
Итак, полиэтилен применяется для производства:
пленок (упаковочных, сельскохозяйственных, стретч, термоусадочных)
труб (водопроводных, газовых, ненапорных, напорных)
емкостей (канистр, цистерн, бутылей)
волокон
стройматериалов
санитарно-технических изделий
протезов внутренних органов
предметов домашнего обихода
изоляции электрических кабелей
деталей автомашин и различной техники
пенополиэтилена
И это далеко не все для чего можно использовать полиэтилен. На рынке регулярно появляются новые марки этого материала с новыми усовершенствованными потребительскими свойствами.
Список использованных источников:
Виноградов С.Д. Влияние олигоэфира канифоли на свойства и перерабатываемость полиэтилена / С.Д. Виноградов, Д.А. Богомазов, П.С. Беляев, А.В. Аленкин // Пластические массы.- 2006.- №8.- С.41.
Власов С.В. Основы технологии переработки пластмасс: Учебник для вузов / С. В. Власов и др. - М.: Химия, 2004. - 600 с.
Гориловский М.И. Перспективы развития производства и потребления полиэтиленовых труб в России / М.И.Гориловский, С.В.Топалов // Пластические массы. – 2003. - №7. – С.3.
Зеленецкий А.Н. Особенности механического поведения ПЭНП, модифицированного малеиновым ангидридом в твердом состоянии, и композитов на его основе / А.Н. Зеленецкий, В.П. Волков, Л.О. Бунина, А.А. Кечекьян // Пластические массы.- 2004.- №7.- С.24.
Иванцова Е.Д. Полиэтилен различного функционального назначения / Е.Д.Иванцова // Пластические массы. – 1997. - №4. – С.22.
Касперович О.М. Изучение влияния состава вспенивающихся композиций на основе ПЭВД на их структуру и свойства / О.М. Касперович, В.В. Яценко, Е.Ю. Усачева // Пластические массы.- 2004.- №11.- С.23.
Наполнители для полимерных композиционных материалов // Пер. с англ. под ред. П.Г.Бабаевского. - М.: Химия. - 1981. - 736 с.
Область применения полиэтилена. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.camelotplast.ru/info/oblast-primeneniya-polietilena.php
Полиэтилен. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.koros-plast.ru/polietilen
Производство изделий из полимерных материалов: Учеб. Пособие / В.К. Крыжановский, М.Л. Кербер, В.В. Бурлов и др.- Спб.:Профессия,2004.- 464 с.
Цветкова Е.Л. Структура и свойства поверхностного слоя деталей из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, переведенного в состояние студня / Е.Л. Цветкова // Пластические массы. – 2004. - №4. – С.16.
Энциклопедия полимеров / Под ред. В.А.Кабанова. М., Советская энциклопедия. – 1977. – Т.3. – 1152с.
1 Область применения полиэтилена. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.camelotplast.ru/info/oblast-primeneniya-polietilena.php
2 Полиэтилен. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.koros-plast.ru/polietilen
3 Наполнители для полимерных композиционных материалов // Пер. с англ. под ред. П.Г.Бабаевского. - М.: Химия. - 1981. - 736 с.
4 Виноградов С.Д. Влияние олигоэфира канифоли на свойства и перерабатываемость полиэтилена / С.Д. Виноградов, Д.А. Богомазов, П.С. Беляев, А.В. Аленкин // Пластические массы.- 2006.- №8.- С.41.
5 Энциклопедия полимеров / Под ред. В.А.Кабанова. М., Советская энциклопедия. – 1977. – Т.3. – 1152с.
6 Власов С.В. Основы технологии переработки пластмасс: Учебник для вузов / С. В. Власов и др. - М.: Химия, 2004. - 600 с.
7 Власов С.В. Основы технологии переработки пластмасс: Учебник для вузов / С. В. Власов и др. - М.: Химия, 2004. - 600 с.
8 Зеленецкий А.Н. Особенности механического поведения ПЭНП, модифицированного малеиновым ангидридом в твердом состоянии, и композитов на его основе / А.Н. Зеленецкий, В.П. Волков, Л.О. Бунина, А.А. Кечекьян // Пластические массы.- 2004.- №7.- С.24.
9 Касперович О.М. Изучение влияния состава вспенивающихся композиций на основе ПЭВД на их структуру и свойства / О.М. Касперович, В.В. Яценко, Е.Ю. Усачева // Пластические массы.- 2004.- №11.- С.23.
10 Цветкова Е.Л. Структура и свойства поверхностного слоя деталей из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, переведенного в состояние студня / Е.Л. Цветкова // Пластические массы. – 2004. - №4. – С.16