Пластик и полиэтилен одно и тоже: Чем отличается полиэтилен от пластика. Чем отличается пластик от пластмассы

Опубликовано в Разное
/
4 Авг 2021

Содержание

Чем отличается полиэтилен от пластика. Чем отличается пластик от пластмассы

Пластиковые вещи окружают современного человека всюду. Этот универсальный материал нашел широкое применение и на рынке строительных материалов. Причем он охватывает как изделия эконом-класса, так и дорогие дизайнерские вещи. Разные вещи, разный пластик – так в чем же разница?

Чтобы разобраться в видах пластмасс, обратимся к международной классификации. Унифицированные обозначения разработаны Обществом Пластмассовой Промышленности в 1988 году для целей утилизации отходов. Достаточно взглянуть на значок, чтобы понять, с каким материалом мы имеем дело. Это, зачастую, бывает очень нужно, ведь не все пластмассы одинаково полезны!

Полиэтилентерефталат (PET, PETE) – самый дешевый и распространенный вид пластмассы. Он используется для одноразовой тары прохладительных напитков, минеральной воды, растительного масла и т.д. Ключевое слово здесь – одноразовой. Повторное использование пластиковых бутылок крайне вредно, ведь они начинают выделять фталат (вещество, влияющее негативно на нервную и сердечно-сосудистую систему).

Согласно Европейским стандартам из этого вида пластика нельзя изготавливать игрушки для детей. Тем не менее он относится к категории безопасных и поддается переработке.

Полиэтилен высокой плотности (HDPE или PE HD) – недорогой в производстве и устойчивый к температурным воздействиям вид пластика. Применяется для изготовления пакетов, одноразовой посуды, тары чистящих средств.

Вполне пригоден для многократного использования и относительно безопасен для человека, хотя может выделять формальдегид.

Поливинилхлорид (V или PVC) – классический материал, используемый в технических целях. Из него изготавливаются облицовочные панели , окна, трубы, мебель, тара для технической жидкости и т.д. Он абсолютно не пригоден для пищевого использования.

Классический ПВХ содержит различные фталаты, винилхлорид, бисфенол А и даже кадмий. Для человека этот материал крайне опасен. Кроме того при горении он выделяет диоксины – опасные канцерогены.

Полиэтилен низкой плотности (LDPE или PEBD) – широко распространенный и дешевый материал. Он популярен благодаря мусорным мешкам, линолеуму
, CD-дискам.

Для человека этот материал безопасен и может быть использован вторично. Выделяет формальдегид в очень редких случаях.

Полипропилен (PP) – для него характерна прочность и термостойкость. Из него изготавливают контейнеры для микроволновки, шприцы и безопасные игрушки для детей.

Безопасен для человеческого организма. Крайне редко может выделять формальдегид.

Полистирол (PS) – используется как в пищевой промышленности, так и для изготовления стройматериалов. Из него делают мясные лотки, тару для овощей и фруктов, сэндвич-панели и плиты для теплоизоляции. Специалисты относятся к нему с осторожностью касательно применения в пищевой промышленности: в качестве разовой упаковки он годится, а для длительного хранения – уже нет.
Поликарбонат, полиамид и прочие виды пластмасс (O или OTHER)
– в эту группу включают те виды пластика, которые не получили отдельного классификационного номера. В общем, их можно охарактеризовать как относительно безопасные. Из этих видов пластмасс изготавливаются игрушки, детские бутылочки, тара для воды и прочие виды упаковки.

Если часто подвергать воздействию высоких температур и влажной среды, может выделиться бисфенол А. Это вещество опасно своим влиянием на гормональный фон человека.

Будьте бдительны и обращайте внимание на упаковку! Теперь вы знаете, что означают таинственные символы на пластике, и что за этим может скрываться.

10.02.2018

Постоянно встречающиеся слова “полимер” и “пластмасса” вызывают естественный интерес и вопрос: а чем отличается полимер от пластика? Можно ли использовать эти наименования в отношении одних и тех же веществ, составов? Если говорить не строго, то можно, но с профессиональной и научной точки зрения это не совсем верно. Объясним эт

Виды пластика и полиэтилена и их условные обозначения, прием в Самаре.

«Все на свете из пластмассы, и вокруг пластмассовая жизнь», — пела группа «Сплин». И действительно, из пластмассы делают великое множество вещей.

Однако и пластмасс существует очень много. У каждого типа — свои особенности и преимущества.

ПЭТ (полиэтилентерефталат)

ПЭТ — самый распространенный материал для производства пластиковых бутылок. Минеральная вода, газировка и другие освежающие напитки, как правило, содержатся именно в ПЭТ-бутылках.

Основное преимущество ПЭТ в том, что это превосходный барьер на пути влаги и жидкости. Стекло, конечно, в этом плане вне конкуренции, но оно гораздо более хрупкое и тяжелое. Пол-литровая бутылка ПЭТ в 10 раз легче бутылки из стекла. К тому же благодаря тому, что ПЭТ дешев и ударопрочен, производители стали продавать свои напитки в бутылках большого объема. Это выгодно и покупателям, и продавцам.

Впервые ПЭТ выделили британские химики — в 1941 году. После войны многие страны научились производить этот ценный синтетический материал в своих лабораториях. В СССР он получил красивое название лавсан, что, впрочем, означает вовсе не солнце любви, а Лабораторию Института высокомолекулярных соединений Академии Наук.

Первоначально о бутылках никто не думал. Из ПЭТ производили синтетические волокна, например полиэстер. В 1950-х годах из него научились делать пленку — в частности, для фотоаппаратов и кинокамер. Первая ПЭТ-бутылка сошла с конвейера в 1973 году. А уже в 1977 году бутылки стали перерабатывать. Оказалось, что они прекрасно поддаются переработке, и из них можно делать новые бутылки, одежду, хозяйственные емкости.

ПНД (полиэтилен низкого давления) и ПВД (полиэтилен высокого давления) 

Считается, что впервые полиэтилен был получен на исходе 19-го века. Немецкий химик Ганс фон Пехманн в 1898 году нагрел диазометан и нашел в пробирке белый осадок, похожий на воск. Его коллеги описали вещество, но практического применения до 1930-х гг. это открытие не имело.

В 1933 году химики Эрик Фосет и Реджинальд Гибсон из британской компании ICI случайно смешали два вещества и нагрели его под высоким давлением и, вслед за фон Пехманном, получили новую воскообразную субстанцию. Через два года еще один химик из ICI установил, как можно повторить этот опыт, и уже в 1939 году началось промышленное производство полиэтилена.

ПВД изготавливается при высоком давлении, а ПНД — при низком. Это определяет их свойства. ПНД тверже, но менее прозрачен. К плюсам ПНД можно отнести его низкую водопроницаемость, высокую устойчивость к маслам, бензину и другим элементам. Это долговечная и прочная пластмасса. Из нее изготавливают трубы, посуду, крышки, фляги, ведра и другие хозяйственные емкости.

ПВД, напротив, отличается гибкостью и эластичностью. Это не самая прочная пластмасса, зато совершенно безопасная. При контакте с пищевыми продуктами она не выделяет вредных веществ. Из ПВД делают пакеты, пищевую и другие виды пленок, брезент. Также ПВД используется в производстве бутылок, канистр и других емкостей. Еще одно важное достоинство ПВД — он не боится низкой температуры и не становится хрупким на холоде.

ПВХ (поливинилхлорид)

ПВХ широко применяется в ремонте и строительстве. Из ПВХ делают вагонку, сайдинг, натяжные потолки, пластиковые окна. Но этим сфера применения ПВХ не исчерпывается. В каждом современном автомобиле — несколько килограммов ПВХ. Покрытия, приборные панели, подлокотники, ручки, держатели стаканов и многие другие детали изготовлены из него. ПВХ ценят и в медицине, и в канцелярии, из него делают пластиковые карточки, игрушки. Словом, это универсальный материал.

ПВХ был открыт французским химиком Анри Реньо. Как-то раз он оставил пробирку с винилхлоридом на солнечном свету и забыл про нее несколько дней. В пробирке образовался белый порошок. Впрочем, почти на целый век про это вещество забыли. Промышленное производство ПВХ началось только в 1913 году, и оно связано с именем американского инженера Фрица Клатте. Бум производства ПВХ начался в 1930-е годы. Германия, США, Великобритания начали на полную мощность производить новый материал. С чем же связана его популярность?

ПВХ устойчив к химическим соединениям. Он долговечен, не боится ни влаги, ни песка, ни солнца. При этом современный ПВХ эстетично выглядит. Однако в среде экологов к ПВХ относятся настороженно, ведь при его производстве активно применяется хлор. К тому же ПВХ сложно утилизировать: при сжигании он выделяет опасные для здоровья канцерогены.

ПП (Полипропилен)

История полипропилена началась в 1950-х годах, когда его получили химики Джулио Натта и Карл Циглер. За свое открытие они удостоились Нобелевской премии. Сегодня этот пластик по распространенности уступает только полиэтилену. Из полипропилена делают упаковочную тару, пленку, волокна. Из него также изготавливают одежду — например, болониевые куртки. Само название «болонья» произошло от одноименного города, где Джулио Натта открыл этот материал.

Полипропилен — экстремальный пластик. Он не боится ни высоких температур, ни изгибов, ни коррозии, ни растворителей. Не тонет в воде. Безвреден. Зато от мороза и солнечных лучей его лучше беречь. Полипропилен хорошо перерабатывается, его дробят на гранулы, после чего вновь используют в производстве.

ПС (Полистирол)

Полистирол впервые был выделен в 1911 году, хотя стирол, на основе которого он производится, был известен еще в 19-м веке. Это жесткий, но относительно хрупкий материал. Он устойчив к влаге. Его легко обрабатывать. Сравнительно дешев. Из полистирола делают массу вещей в различных сферах: потолочные плитки, корпуса телевизоров, чашки Петри, игрушки для детей.

Впрочем, полистирол применяется не только в мирных целях. Это вязкое вещество сложно потушить, поэтому оно стал одним из составляющих напалма. А вот в быту полистирол безвреден, однако при его сжигании выделяются вредные канцерогены, поэтому лучше всего полистирол перерабатывать.

Знаки перерабатываемого пластика

Каждый перерабатываемый тип пластика обозначается определенным знаком. Наверняка вы не раз видели такие значки на упаковке. Если же пластик не подпадает ни под один из перечисленных видов (что редкость!), его обозначают знаком «Другие виды пластика» — вот таким. 

 

 

Полиэтилен и поливинилхлорид – два вида пластика :: информационная статья компании Полимернагрев

История открытия ПВХ

 > Всем, кто живет в XXI веке знаком и полиэтилен и поливинилхлорид (ПВХ), которые относятся виду термопластических полимеров.  Если статистические бюро подсчитают удельный вес пластмасс, используемых в быту, то изделия из ПВХ и полиэтилена займут первые места.В наше время этими вещами пользуются миллиарды людей, а общий вес пластиков, сосредоточенных в полиэтиленовых трубах, виниловых плащах и ПЭТ-бутылках измеряется миллионами тонн.

А вот в XIX веке считанные единицы профессиональных химиков получали ничтожные количества этих веществ в лабораторных экспериментах, и тщетно пытались привлечь внимание широкой общественности к плодам своих опытов.

Парадоксально, но оба вида этих пластмасс – полиэтилен и поливинилхлорид, открывали и забывали несколько раз.  Дорога к к массовому промышленному производству для этих пластиков была долгой и тернистой, и растянулась во времени более чем на полстолетия.

Самым первым открыли винил —  в виде кристаллического полимера. В первой трети XIX века рассеянный французский химик забыл некий раствор на подоконнике лаборатории. Примерно через неделю он с огромным удивлением обнаружил порошок поливинилхлорида, в который раствор превратился под действием солнечных лучей.

К сожалению, добросовестный ученый тут же попытался исследовать порошок стандартными на тот момент методами. Он начал пробовать винил во взаимодействии с различными химическими веществами – и не преуспел в этом. Сейчас каждый школьник, прошедший органическую химию, знает, что посуда и упаковка из ПВХ обладают химической инертностью, а тогда это еще никому не было неизвестно.   Сейчас считается, что в тот знаменательный день, догадайся французский химик нагреть порошок до определенной температуры, у него получилась бы вязкая и прозрачная пластическая масса поливинилхлорида.

Только через 50 лет, в начале века XX, ученые смогли полноценно заняться новым материалом и  исследовать процесс полимеризации поливинилхлорида. Более того, его уже запланировали на замену популярному тогда пластику – целлулоиду. Но началась Первая Мировая война, и химикам стало не до исследований.

И вот так вот и получилось, что триумфальное пришествие винила началось уже в середине XX-го века. Из винила начали производить профильные элементы для окон, грампластинки, тонкие пленки различного назначения, трубы, покрытия для пола и детали автомобилей.

История открытия полиэтилена

 

В отличие от винила, полиэтилен был впервые открыт уже в канун XX-го века.  Немецкий химик также производил опыты в своей лаборатории, и случайно сумел получить новый пластический материал. Практичный немец сразу описал свойства полученного вещества, но, как и в случае с поливинилхлоридом все застопорилось на этапе практического применения. Полиэтилен мог бы уже в то время заменить дорогой и нестойкий целлулоид, а также дорогой и ломкий целлофан – пластики, применявшиеся человечеством до Первой Мировой войны, но проблемы промышленного производства и трудности получения сырья не позволили ему выйти из стен научных лабораторий.

Поэтому массовое использование полиэтилена – в виде пакетов для магазинов и супермаркетов началось лишь 50 лет спустя, в середине XX-го века.

Сходства и отличия

 

И полиэтилен, и поливинилхлорид имеют своей базовой основой этилен – бесцветный горючий газ. При участии хлора и кислорода производится полимеризация этилена, в результате которой  при определенных температурах и давлении получаются макромолекулы, из которых и получаются пластики.

Температурные пределы, при которых полиэтилен и ПВХ плавятся, практически одинаковы и лежат в диапазоне температур, превышающих 100 градусов Цельсия. Оба пластика являются превосходными диэлектриками, обладают повышенной устойчивостью к кислотам и щелочам (при нормальной температуре, не превышающей 60-80 градусов Цельсия).

Оба пластика обладают достаточной износостойкостью и механической прочностью. Надо отметить, что полиэтилен подвержен более быстрому старению – это фактор, который надо учитывать при долгом применении изделий из этого пластика. Жесткость у обоих пластиков примерно одинакова, но полиэтилен в силу свойств составляющих его молекул обладает лучшими демпфирующими свойствами.

Конечно же, пластики устойчивы к коррозии, а также к изменению влажности и общим климатическим воздействиям. Эти свойства, а также их дешевизна обуславливают широчайшее использование и полиэтилена и поливинилхлорида. По промышленному производству они занимают соответственно 1-е и 2-е место в мире.

Методы изготовления

 

Для обоих пластиков характерны такие методы как экструзия, с помощью которой «льют», например, полиэтиленовые трубы и полиэтиленовую оплетку для различных проводов и кабелей. Также с помощью экструзии получают листы полиэтилена, пленку из полиэтилена,  листы ПВХ, и пленку из ПВХ, широко используемые, например, строителями. Для этих методов используются различные промышленные нагреватели для экструдеров и литьевых машин (кольцевые нагреватели, плоские нагреватели, патронные ТЭНы).

А термо-вакуумное формование пластиков и литье под давлением в основном применяется при изготовлении разнообразнейших упаковочных материалов .

Ротационным или экструзионно-выдувным способом получают, например, емкости, канистры, различные сосуды и разнообразнейшую пластиковую тару.

Применение в промышленности и быту

Сейчас проще назвать ту область человеческой деятельности, где не используется, скажем, пленка (термоусадочная, упаковочная, стретч и т.д и  т.п.).

Из пластика делают почти все виды современных труб – как водопроводные, так и газовые. Пластик используют в автомобилестроении, изоляции кабелей, в санитарно-технических изделиях и даже для протезирования органов человека.

Типы и виды пластика. Классификация пластиков. Термины и определения

ТЕРМОПЛАСТЫ (ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ ПОЛИМЕРЫ, ПЛАСТОМЕРЫ)

Термопласты — это пластмассы, которые при нагреве плавятся, а при охлаждении возвращаются в исходное состояние. Эти пластмассы состоят из линейных или слегка разветвленных молекулярных цепей. При невысоких температурах молекулы располагаются плотно друг возле друга и почти не двигаются, поэтому в этих условиях пластмасса твердая и хрупкая. При небольшом повышении температуры молекулы начинают двигаться, связь между ними ослабевает и пластмасса становится пластичной. Если нагревать пластмассу еще больше, межмолекулярные связи становятся еще слабее и молекулы начинают скользить относительно друг друга — материал переходит в эластичное, вязкотекучее состояние. При понижении температуры и охлаждении весь процесс идет в обратном порядке. Если не допускать перегрева, при котором цепи молекул распадаются и материал разлагается, процесс нагревания и охлаждения можно повторять сколько угодно раз. Это особенность термопластов многократно размягчаться позволяет неоднократно перерабатывать эти пластмассы в те или иные изделия. То есть теоретически, из нескольких тысяч стаканчиков из-под йогурта можно изготовить одно крыло. С точки зрения защиты окружающей среды это очень важно, поскольку последующая переработка или утилизация — большая проблема полимеров. Попав в почву, изделия из пластика разлагаются в течение 100–400 лет! Кроме того, благодаря этим свойствам термопласты хорошо поддаются сварке и пайке. Трещины, изломы и деформации можно легко устранить посредством теплового воздействия. Большинство полимеров, применяемых в автомобилестроении, являются именно термопластами. Используются они для производства различных деталей интерьера и экстерьера автомобиля: панелей, каркасов, бамперов, решеток радиатора, корпусов фонарей и наружных зеркал, колпаков колес и т.д. К термопластам относятся полипропилен (РР), поливинихлорид (PVC), сополимеры акрилонитрила, бутадиена и стирола (ABS), полистирол (PS), поливинилацетат (PVA), полиэтилен (РЕ), полиметилметакрилат (оргстекло) (РММА), полиамид (РА), поликарбонат (PC), полиоксиметилен (РОМ) и другие.

РЕАКТОПЛАСТЫ (ТЕРМОРЕАКТИВНЫЕ ПЛАСТМАССЫ, ДУРОПЛАСТЫ)

Если для термопластов процесс размягчения и отверждения можно повторять многократно, то реактопласты после однократного нагревания (при формовании изделия) переходят в нерастворимое твердое состояние, и при повторном нагревании уже не размягчаются. Происходит необратимое отверждение. В начальном состоянии реактопласты имеют линейную структуру макромолекул, но при нагревании во время производства формового изделия макромолекулы «сшиваются», создавая сетчатую пространственную структуру. Именно благодаря такой структуре тесно сцепленных, «сшитых» молекул, материал получается твердым и неэластичным, и теряет способность повторно переходить в вязкотекучее состояние. Из-за этой особенности термореактивные пластмассы не могут подвергаться повторной переработке. Также их нельзя сваривать и формовать в нагретом состоянии — при перегреве молекулярные цепочки распадаются и материал разрушается. Эти материалы являются достаточно термостойкими, поэтому их используют, например, для производства деталей картера в подкапотном пространстве. Из армированных (например стекловолокном) реактопластов производят крупногабаритные наружные кузовные детали (капоты, крылья, крышки багажников). К группе реактопластов относятся материалы на основе фенол-формальдегидных (PF), карбамидо-формальдегидных (UF), эпоксидных (EP) и полиэфирных смол.

ЭЛАСТОМЕРЫ

Эластомеры — это пластмассы с высокоэластичными свойствами. При силовом воздействии они проявляют гибкость, а после снятия напряжения возвращают исходную форму. От прочих эластичных пластмасс эластомеры отличаются способностью сохранять свою эластичность в большом температурном диапазоне. Так, например, силиконовый каучук остается упругим в диапазоне температур от -60 до +250 °С. Эластомеры, так же как и реактопласты, состоят из пространственно-сетчатых макромолекул. Только в отличие от реактопластов, макромолекулы эластомеров расположены более широко. Именно такое размещение обуславливает их упругие свойства. ₽ Дробилки для полимеров Изготовление пресс формы для ТПА Переработка отходов пластика Полиуретан для форм В силу своего сетчатого строения эластомеры неплавки и нерастворимы, как и реактопласты, но набухают (реактопласты не набухают). К группе эластомеров относятся различные каучуки, полиуретан и силиконы. В автомобилестроении их используют преимущественно для изготовления шин, уплотнителей, спойлеров и т.д. В автомобилестроении используются все три типа пластиков. Также выпускаются смеси из всех трех видов полимеров — так называемые «бленды» (blends), свойства которых зависят от соотношения смеси и вида компонентов.

Пластики- физ. и хим. свойства материалов. Вторичная переработка.

Международное обозначение пластмасс.

1. PET (PETE).

ПЭТФ (полиэтилентерефталат, более известный как ПЭТ или лавсан) представляет собой сложный термопластичный полиэфир терефталевой кислоты и этиленгликоля. По физическим свойствам это твёрдое вещество белого цвета без запаха. Полиэтилентерефталат прочный, жёсткий и лёгкий материал.
Имеет физиологическую инертность, что позволяет использовать в качестве упаковки пищевых продуктов и фармакологических препаратов.
Высокая сопротивляемостью окрашиванию; устойчивость к воздействию моющих средств; устойчивость к воздействию кислот, легкая склеиваемость поверхностей. Пластик не ядовит.

2. HDPE— полиэтилен высокой плотности низкого давления (ПНД).

Полиэтилен высокой плотности (НDPE) – ПЭ с линейной макромолекулой и относительно высокой плотностью (0,960 г/см³). Это полиэтилен, называемый также полиэтиленом низкого давления (ПЭНД), его получают полимеризацией со специальными катализаторными системами.

Линейные полиэтилены образуют области кристалличности, которые сильно влияют на физические свойства образцов. Этот тип полиэтилена обычно называют полиэтиленом высокой плотности; он представляет собой очень твердый, прочный и жесткий термопласт, широко применяемый для литьевого и выдувного формования емкостей, используемых в домашнем хозяйстве и промышленности. Полиэтилен высокой плотности прочнее полиэтилена низкой плотности.

3. PVC— поливинилхлорид (ПВХ).

ПВХ получают блочной (ПВХ-М), суспензионной (ПВХ-С) и эмульсионной (ПВХ-Е) полимеризацией. Его химическая формула: [-СН2-СНС1-]n.

Поливинилхлорид или ПВХ – современный синтетический полимер, относящийся к числу так называемых  базовых полимеров. Он был впервые синтезирован еще в 1870 году, а с 1930 выпускается в промышленном масштабе. С 1912 года начались поиски возможностей промышленного выпуска ПВХ, а в 1931 году концерном «BASF» были выпущены первые тонны этого материала.

Поливинилхлорид относится к группе термопластов. Чистый ПВХ — это порошок, который на 43% состоит из этилена (продукта нефтехимии) и на 57% из связанного хлора, получаемого из поваренной соли. Для производства листовых пластиков и оконного профиля в порошок добавляют стабилизаторы, пластификаторы, пигменты и вспомогательные добавки.

ПВХ пастики обладают достаточной механической прочностью и влагостойкостью, хорошими электроизоляционными свойствами, хорошей химической стойкостью: не растворяются в бензине и керосине, стойки к действию кислот и щелочей, имеют красивый внешний вид, легко подвергаются резке, формованию, сварке и склеиванию.
Поливинилхлорид (ПВХ) — универсальный термопластичный полимер, получаемый суспензионной полимеризацией винилхлорида.

ПВХ был одним из первых полимеров, получивших широкое коммерческое распространение, и на сегодня он является одним и самых популярных. Сегодня ПВХ занимает второе место после полиэтилена по потреблению среди синтетических полимеров.

Температура плавления ПВХ составляет 165-170 °С, однако при нагревании свыше 135 °С в нем начинаются процессы деструкции, сопровождающиеся отщеплением атомарного хлора с последующим образованием хлористого водорода, вызывающего интенсивную деструкцию макроцепей.

Разложение полимера сопровождается изменением его цвета от «слоновой кости» до вишнево-коричневого. Для предотвращения этого явления в ПВХ вводят комплекс стабилизаторов, из которых наиболее известны соединения свинца (оксиды, фосфиды, карбонаты), соли жирных кислот, меламин, производные мочевины.

4. LDPE — полиэтилен низкой плотности высокого давления (ПВД).

Полиэтилен высокого давления (расшифровка ПВД или ПЭВД — аббревиатуры) – это термопластичный полимер, получаемый методом полимеризации углеводородного соединения «этилен» (этен) под действием высоких температур (до 1800), давления до 3000 атмосфер в среде кислорода.
ПВД- легкий, прочный, эластичный материал, применим во многих областях жизнедеятельности человечества.
Второе название пластика- полиэтилен низкой плотности (ПНП или ПЭНП), вследствие слабых внутримолекулярных связей и более низкую плотность, чем полимеры других видов. Обозначают как LDPE– английский вариант ПЭНП.

5. PP — полипропилен (ПП).

Международное обозначение пластика- РР.
Получают ПП полимеризацией пропилена в растворителе (бензине, гектане, пропане) при давлении 1—4 МПа (в зависимости от применяемого растворителя). Реакция идёт при 70°С в присутствии каталитического комплекса AiRg + T1CI3.
Степень кристалличности полипропилена зависит от размера частиц катализатора.

6. PS — полистирол (ПС).

(ПС, бакелит, вестирон, стирон, фостарен, эдистер и др.), термопластичный полимер линейного строения. Аморфный бесцветный прозрачный хрупкий продукт.
Для полистирола характерны легкость переработки, хорошая окрашиваемость в массе и очень хорошие диэлектрические свойства.
Полистирол легко растворим в собственном мономере, ароматических и хлорированных углеводородах, сложных эфирах, ацетоне, не растворимых в низших спиртах, алифатических углеводородах, фенолах, простых эфирах.
Обладает низким влагопоглощением, устойчив к радиоактивному облучению, в кислотах и щелочах, однако разрушается концентрированной азотной и ледяной уксусной кислотами. Легко склеивается. На воздухе при УФ облучении полистирол подвергается старению с появлением желтизны и микротрещин, происходит помутнение, увеличивается хрупкость. Термодеструкция начинается при 200 °С и сопровождается выделением мономера. Полистирол не токсичен.

Его недостатки — хрупкость и низкая теплостойкость; сопротивление ударным нагрузкам невелико. При температурах выше 60 °С снижается формоустойчивость.

7. OTHER или О — прочие. К этой группе относится любой другой пластик, который не может быть включен в предыдущие группы.

ПВХ можно отличить по признакам:

— при сгибании на линии сгиба появляется белая полоса;

— бутылки из ПВХ бывают синего или голубого цвета;

— шов на дне бутылки имеет два симметричных наплыва.

Определение вида пластика по горению:

Вид полимера Характеристики горения Химическая стойкость
Горючесть Окраска пламени Запах продуктов горения К кислотам К щелочам
ПВД Горит в пламени и при удалении Внутри синеватая, без копоти Горящего парафина Отличная Хорошая
ПНД Горит в пламени и при удалении Внутри синеватая, без копоти Горящего парафина Отличная Хорошая
ПП Горит в пламени и при удалении Внутри синеватая, без копоти Горящего парафина Отличная Хорошая
ПВХ Трудно воспламеняется и гаснет Зеленоватая с копотью Хлористого водорода Хорошая Хорошая
ПС Загорается и горит вне пламени Желтоватая с сильной копотью Сладковатый, неприятный Отличная Хорошая
ПА Горит и самозатухает Голубая, желтоватая по краям Жженого рога или пера Плохая Хорошая
ПК Трудно воспламеняется и гаснет Желтоватая с копотью Жженой бумаги Хорошая Плохая
 
Вид полимера Механические признаки Состояние поверхности на ощупь Цвет Прозрачность Блеск
ПВД Мягкая, эластичная, стойкая к раздиру Маслянистая, гладкая Бесцветная Прозрачная Матовая
ПНД Жестковатая, стойкая к раздиру Слегка маслянистая, гладкая, слабо шуршащая Бесцветная Полупрозрачная Матовая
ПП Жестковатая, слегка эластичная, стойкая к раздиру Сухая, гладкая Бесцветная Прозрачная или полупрозрачная Средний
ПВХ Жестковатая, стойкая к раздиру Сухая, гладкая Бесцветная Прозрачная Средний
ПС Жесткая, стойкая к раздиру Сухая, гладкая, сильно шуршащая Бесцветная Прозрачная Высокий
ПА Жесткая, слабо стойкая к раздиру Сухая, гладкая Бесцветная или светло-желтая Полупрозрачная Слабый
ПК Жесткая, слабо стойкая к раздиру Сухая, гладкая, сильно шуршащая Бесцветная, с желтоватым или голубоватым оттенком Высоко-прозрачная Высокий

Физико-механические характеристики полимера:

 
Вид полимера Физико-механические характеристики при 20°C
Плотность, кг/м3 Прочность при разрыве, МПа Относит-ое удлинение при разрыве,% Прониц-мость по водяным парам, г/м2 за 24 часа Прониц-мость по кислороду, см3/(м2хатм) за 24 часа Прониц-мость по CO2, см3/(м2хатм) за 24 часа Температура плавления, °C
ПВД 910-930 10-16 150-600 15-20 6500-8500 30000-40000 102-105
ПНД 940-960 20-32 400-800 4-6 1600-2000 8000-10000 125-138
ПП 900-920 30-35 200-800 10-20 300-400 9000-11000 165-170
ПВХ 1370-1420 47-53 30-100 30-40 150-350 450-1000 150-200
ПС 1050-1100 60-70 18-22 50-150 4500-6000 12000-14000 170-180
ПА 1100-1150 50-70 200-300 40-80 400-600 1600-2000 220-230
ПК 1200 62-74 20-80 70-100 4000-5000 25000-30000 225-245

Отличительные признаки пластиков при горении:

ПЭВД (полиэтилен высокого давления, низкой плотности).
Горит синеватым, светящимся пламенем с оплавлением и горящими потеками полимера. При горении становится прозрачным, это свойство сохраняется длительное время после гашения пламени. Горит без копоти. Горящие капли, при падении с достаточной высоты (около полутора метров), издают характерный звук. При остывании, капли полимера похожи на застывший парафин, очень мягкие, при растирании
между пальцами- жирны на ощупь. Дым потухшего полиэтилена имеет запах парафина. Плотность ПЭВД: 0,91-0,92 г/см. куб.

ПЭНД (полиэтилен низкого давления, высокой плотности).
Более жесткий и плотный чем ПЭВД, хрупок.
Проба на горение – аналогична ПЭВД. Плотность: 0,94-0,95 г/см. куб.

Полипропилен.
При внесении в пламя, полипропилен горит ярко светящимся пламенем. Горение аналогично горению ПЭВД, но
запах более острый и сладковатый. При горении образуются потеки полимера. В расплавленном виде — прозрачен, при остывании
— мутнеет. Если коснуться расплава спичкой, то можно вытянуть длинную, достаточно прочную нить. Капли остывшего расплава жестче, чем у
ПЭВД, твердым предметом давятся с хрустом. Дым с острым запахом жженой резины, сургуча.

Полиэтилентерафталат (ПЭТ).
Прочный, жёсткий и лёгкий материал. Плотность ПЭТФ составляет 1, 36 г/см.куб. Обладает хорошей  термостойкостью (сопротивление термодеструкции) в диапазоне температур от — 40° до + 200°. ПЭТФ устойчив к действию разбавленных кислот, масел, спиртов, минеральных солей и большинству органических соединений, за исключением сильных щелочей и некоторых растворителей. При горении сильно коптящее пламя. При удалении из пламени гаснет.

Полистирол.
При сгибании полоски полистирола, легко гнется, потом резко ломается с характерным треском. На изломе наблюдается мелкозернистая структура.Горит ярким, сильно коптящим пламенем (хлопья копоти тонкими паутинками взмывают вверх!). Запах сладковатый, цветочный. Полистирол хорошо растворяется в органических растворителях (стирол, ацетон, бензол).

Поливинилхлорид (ПВХ).
Структура эластичная. С трудом загорается, а при удалении из пламени гаснет. При горении сильно коптит, в основании пламени можно наблюдать яркое голубовато-зеленое свечение.
Очень резкий, острый запах дыма. При сгорании образуется черное, углеподобное вещество (легко растирается между пальцами в
сажу). Растворим в четыреххлористом углероде, дихлорэтане. Плотность: 1,38-1,45 г/см. куб.

Сдача пластика на переработку – утилизация его без вреда для экологии: из 1 кг переработанного сырья получают 0,8 кг готового к дальнейшему использованию вторичного пластика.

По материалам сайта pererabotkatbo.ru

Краткий гайд по видам пластика, который поможет вам стать более экологичными

О 7 видах пластика, их свойствах и токсичности.

От одной мысли, что на сегодняшний день было переработано только около 9% всего пластика, произведенного с 1950 года, становится плохо. Большая часть пластмасс попросту выбрасывается, никогда не перерабатывается и уж тем более не используется вторично.

Нам кажется, что пора положить этому конец и приступить к действиям. Нужно знать не только о правильной утилизации пластика (которого, кстати, несколько видов), но и о том, какой вид пластмасс мы потребляем – точнее, получаем с каждой покупкой в магазине.

В Alan’s Factory Outlet составили несколько наглядных таблиц с подробным описанием 7 типов пластика и информацией, которую должен знать каждый.

В частности, об аббревиатурах и маркировке каждого типа, их пригодности для вторичной переработки, токсичности, времени разложения, распространенных способах использования и связанных с ними рисками для здоровья.

Такие таблицы помогут нам, потребителям, принимать более экологически безопасные решения при покупке и хранении вещей.

Название

Полиэтилентерефталат

Полиэтилен высокой плотности низкого давления

Маркировка (RIC)

 

 

Аббревиатура

ПЕТ (PETE)

HDPE

Переработка

Широко распространена

Широко распространена

Процент ежегодно перерабатываемого материала

36%

30-35%

Срок разложения в идеальных условиях

5-10 лет

100 лет

Теплостойкость

70 °C

120 °C

Температура хрупкости

-40 °C

-100 °C

Степень токсичности

Очень токсичен

Не токсичен

Наиболее распространенные токсины

Антимония триоксид, Бром, Диазометан, Оксид свинца и никеля, Окись этилена, Бензол

Оксид хрома, Бензоила перкосид, Гексан, Циклогексан

 

Название

Поливинилхлорид

Полиэтилен низкой плотности высокого давления

Полипропилен

Маркировка (RIC)

 

 

 

Аббревиатура

ПВХ

LDPE/ПВД, ПНП

ПП

Возможность переработки

Иногда перерабатывается

Иногда перерабатывается

Редко перерабатывается

Процент ежегодно перерабатываемого материала

< 1%

6%

3%

Срок разложения в идеальных условиях

Не разлагается

500-1000 лет

20-30 лет

Теплостойкость

70°C

80°C

135°C

Температура хрупкости

-30°C

-100°C

0°C

Степень токсичности

Токсичен

Не токсичен

Не токсичен

Наиболее распространенные токсины

Бензол, Карбон тетрахлорид, 1,2- Дихлорэтан, Фталат, Этиленоксид, Хромат свинца, Метилакрилат, Метанол, Фталический ангидрид, Тетрагидрофуран, Трехосновной сульфат свинца, Ртуть, Кадмий, Бисфенол А.

Бензол, Оксид хрома, Гидропероксид кумола, трет-Бутилгидропероксид.

Метанол, Ионол, Дибутилдитиокарбамат никеля

 

Название

Полистирол

Другие

Маркировка (RIC)

 

 

Аббревиатура

ПС

Возможность переработки

Широко распространена (но вызывает сложности)

Почти не поддаются переработке

Процент ежегодно перерабатываемого материала

34%

Низкий

Срок разложения в идеальных условиях

50 лет

Большинство пластика из этой категории не разлагается.

Полиактид – полгода

Теплостойкость

90 °C

Поликарбонат: 135°C

Полиактид: 150°C

Температура хрупкости

-20°C

Поликарбонат: -135°C

Полиактид: 60°C

Степень токсичности

Токсичен

Токсичны

Наиболее распространенные токсины

Стирол, Этилбензол, Бензол, Этилен, Карбон тетрахлорид, Поливиниловый спирт, Оксид сурьмы, трет-Бутилгидропероксид, бензохинон

Бисфенол-А, Бисфенол-С и другие упомянутые токсичные вещества

 

1. Полиэтилентерефталат (ПЭТ, или PETE)

Этот вид пластика используется в мире чаще других. В основном для упаковки продуктов питания или напитков из-за его хороших барьерных свойств (когда дело доходит до предотвращения проникновения воздуха и карбонизации).

С другой стороны, это самый часто перерабатываемый пластик, который не рекомендуется использовать повторно из-за токсинов, которые образуются при многократном использовании. Вымывание токсинов также вызывается воздействием высоких температур.

 

Полиэтилентерефталат

Обычно используется для изготовления:

Свойства

Бутылок для содовой

Бутылок для воды

Бутылок для пива

Контейнеров для салата

Банок для арахисовой пасты

Банок для джемов

Веревок

Расчесок

Хозяйственных сумок

Аптечек

Волокон ткани и ковров

Подносов и пакетов для запекания

Упаковок шампуней и зубной пасты

Не пропускает влагу, препятствует газообразованию

Высокая термостойкость

Прочный

Хорошая проводимость микроволн

Устойчивость к воздействию растворителей

 

Токсины/риски для здоровья:

 

Переработка:

Несмотря на то что ПЭТ – самый широко используемый пластик в мире, он может выделять токсичное вещество – сурьму.

Когда полиэтилентерефталат долго пылится на полке или находится под прямыми солнечными лучами или высокими температурами, это может привести к большому выделению токсинов в предмет, который находится в ПЭТ-контейнере.

Сурьма считается канцерогеном – веществом, которое увеличивает вероятность возникновения злокачественных опухолей. Еще один токсин, который выделяют ПЭТ-бутылки, – это бром. Он воздействует на центральную нервную систему и может вызывать состояние депрессии  

Этот вид пластика обычно перерабатывается, но не может использоваться вторично.

Может быть переработан в:

Шерстяную одежду

Основу для ковров

Наполнители для подушек, пуховиков, спальников

Кресло-мешок

Контейнеры для хранения

Веревки

Автомобильные бамперы

Теннисные мячи

Расчески

Кассеты

Паруса

Фурнитуру

Другие пластиковые изделия 

 

2. Полиэтилен высокой плотности низкого давления (HDPE)

HDPE считается одним из самых безопасных и наиболее часто перерабатываемых пластиков, но, в отличие от ПЭТ, его можно использовать вторично несколько раз.

Кроме того, это более стабильный пластик: он обладает влагонепроницаемостью и химической стойкостью. Однако имейте в виду: если раньше он использовался для хранения чистящих растворов, лучше не пользоваться им для хранения еды и напитков.

 

Полиэтилен высокой плотности низкого давления

Обычно используется для изготовления:

Свойства

Пакетов для молока

Негазированных напитков

Контейнеров для машинного масла

Упаковок для шампуней и кондиционеров

Упаковок для жидкого мыла, моющих и дезинфицирующих средств

Контейнеров для еды

Коробок для сухих завтраков

Игрушек

Ведер

Жестких труб

Ящиков

Цветочных горшков

Садовой мебели

Контейнеров для мусора и компоста

Скамеек

Ковриков для багажника

 

Влагонепроницаемый

Устойчив к химическим веществам

Негибкий и прочный

Мягкая, восковая поверхность

Пропускает воздух

Во время касания HDPE-пленки образуются складки

 

Токсины/риски для здоровья:

Может быть переработан в:

HDPE – самый безопасный и часто перерабатываемый пластик. Он более стабильный, чем ПЭТ. Но несмотря на то что он считается безопасным для хранения еды и напитков, лучше не класть в ранее использованный HDPE-контейнер продукты питания, если до этого в нем лежало что-то иное.

Некоторые исследования показали, что HDPE может выделять имитирующие эстрогены вещества, которые нарушают гормональный баланс и меняют структуру человеческих клеток

Пластиковые бутылки и кружки

Пластиковые пиломатериалы

Мебель для улицы

Объекты для детских площадок

Ограждения

Веревки

Игрушки

 

3. Поливинилхлорид (ПВХ)

ПВХ известен своей долговременной стабильностью, атмосферостойкостью и устойчивостью к химическим веществам. Поэтому из него и делают пластиковые окна, сантехнические трубы, натяжные потолки, садовые шланги и линолеум.

Это один из наименее пригодных для вторичной переработки и один из самых токсичных пластиков.

 

Поливинилхлорид

Обычно используется для изготовления:

Свойства

Водопроводных труб

Кредитных карт

Ковровых покрытий

Напольных покрытий

Оконных и дверных рам

Водостоков

Труб и арматуры

Кабелей

Изделий из синтетической кожи

Упаковки для еды

Бутылок для растительного масла

Прорезывателей

Игрушек для детей и животных

Садовых шлангов

Прозрачный

Прочный и твердый (но гибкий при пластификации)

Устойчив к химическим веществам

Долговечный

Устойчив к погодным условиям

Хорошие электроизоляционные свойства

Почти не пропускает воздух

 

 

Токсины/риски для здоровья:

ПВХ – самый вредный пластик, который порой называют «ядовитым». Все из-за содержания в нем множества токсинов, которые он выделяет в течение всего «жизненного» цикла.

Среди них – бисфенол А, фталаты, свинец, ртуть и другие вредные вещества, которые вызывают рак, подрывают гормональную систему и приводят к хроническим заболеваниям – аллергии, астме и аутизму

 

Переработка:

Практически все ПВХ-продукты содержат материал в чистом виде. Менее 1% из них подлежат переработке. А та малая часть, которая все же перерабатывается (специализированным оборудованием), используется для:

напольных покрытий

изготовления панелей

водостоков

дорожных конусов

кредитных карт и труб

 

4. Полиэтилен низкой плотности высокого давления (LDPE/ПВД, ПНП)

Гибкий и эластичный пластик – эффективный барьер для влаги. Его часто используют для хранения пищевых продуктов. А раз в нем можно хранить еду, логично, что это абсолютно нетоксичный вид пластмасс.

Изначально его было сложно переработать, но по мере того, как технологии по переработке становятся все лучше, все больше заводов могут перерабатывать этот материал.

 

Полиэтилен низкой плотности высокого давления

Обычно используется для изготовления:

Свойства

Пластиковой пленки

Пакетов для бутербродов

Пакетов для хлебобулочных изделий

Бутылок

Пакетов для супермаркетов

Мусорных пакетов

Ящиков для хранения продуктов

Пузырчатой пленки

Оросительных труб

Кабельных покрытий

Покрытий для бумажной упаковки

Одноразовых стаканов

 

Жесткий, но гибкий

Восковая поверхность

Легко царапается

Прозрачный

Низкая температура плавления

Стабильные электроизоляционные свойства

Влагоустойчивый

                                      

Токсины/риски для здоровья:

LDPE считается менее токсичным, чем другие виды пластика, что делает его относительно безопасным для использования.

Но, согласно исследованиям, LDPE все же может выделять химические соединения, подобные тем, что выделяет HDPE, – они нарушают гормональную систему организма и оказывают влияние на структуру клеток человека

Переработка:

LDPE тяжело поддается переработке, хотя новейшие разработки в перерабатывающей сфере уже справляются с этой задачей. В результате из LDPE получают:

Пластиковые пиломатериалы

Контейнеры для компоста

Мусорные баки и напольную плитку

 

5. Полипропилен (ПП)

Это твердый, но гибкий пластик, который обладает высокой химической стойкостью и термостойкостью. Безопасный вариант для хранения пищи. ПП также используется для изготовления автомобильных запчастей, тепловых жилетов, сверхпрочных сумок и многого другого. Утилизировать такой пластик не так уж сложно. Единственный недостаток – высокая чувствительность к ультрафиолету и кислороду.

 

Полипропилен

Обычно используется для изготовления:

Свойства

Флаконов для лекарств

Крышек для бутылок

Упаковки кетчупа и других соусов

Стаканчиков для йогурта

Упаковок с чипсами

Трубочек

Ланч-боксов

Волокон для ткани или ковров

Больших мусорных мешков

Контейнеров для горячей еды

Скотча

Тепловых жилетов

Автозапчастей

Одноразовых памперсов

Прокладок

 

Устойчив к химическим веществам

Высокая температура плавления

Твердый, но гибкий

Восковая поверхность

Полупрозрачный

Прочный

Токсины/риски для здоровья:

Полипропилен считается безопасным видом пластика для хранения еды и напитков. Он выдерживает высокие температуры, при которых не выделяет вредных веществ.

Однако некоторые исследования показали, что в теории ПП может выделять токсины, которые могут привести к астме и гормональному сбою

Переработка:

Большую часть изделий из полипропилена отправляют на захоронение. А те, что удается переработать, используют для:

Грузовых поддонов

Кейсов для автомобильных аккумуляторов

Швабр

Лопат

Леек

Емкостей для смешивания

Разделочных досок

Мусорных контейнеров

 

6. Полистирол (ПС)

Полистирол, известный как пенополистирол, представляет собой жесткий вид пластика, который становится токсичным при контакте с жирами, растворителями и высокими температурами. Его не рекомендуют использовать для хранения горячей еды или напитков.

Хотя переработка ПС возможна, сделать это достаточно сложно, поэтому в мире найдется не так много мест, где его перерабатывают.

 

Полистирол

Обычно используется для изготовления:

Свойства

Одноразовых пенных стаканов

Контейнеров для еды на вынос

Пластиковых столовых приборов

Упаковки для яиц

Подносов в ресторанах быстрого питания

Упаковки для DVD-дисков

Подносов для проращивания семян

Дешевых игрушек

Пенной защитной упаковки

Строительной пены

Подложки под ламинат

 

Может быть прозрачным и непрозрачным

Мягким и жестким

Гладкая поверхность

Прочный

Устойчив к ударам и многократным изгибам

Не устойчив к жирам и химическим веществам

Токсины/риски для здоровья:

Полистирол (также известен как стирофом) считается очень токсичным видом пластика. Выделяет стирол, который увеличивает риск возникновения рака, поражает нервную и иммунную системы, легкие, печень. Количество выделяемых токсинов зависит от температуры. Поэтому эксперты рекомендуют не использовать полистирол для хранения горячей еды и напитков

Может быть переработан в:

Упаковки для кассет

Строительную пену

Упаковку для яиц

Рамки для картин и фотографий

Молдинги

Декор для дома

Пенную защитную упаковку

 

7. Прочие

В эту категорию входят пластиковые смеси и пластик, который нельзя отнести ни к одной из категорий выше. Среди них – поликарбонат, полиамид, акрил, стекловолокно, нейлон и акрилонитрилстирол, а также полимолочная кислота. Материалы этой категории не подлежат переработке.

 

Прочие

Обычно используются для изготовления:

Свойства

Детских бутылочек и стаканчиков

Бутылей для воды

Медицинских контейнеров

Очков

Наружных осветительных приборов

Жестяных контейнеров

CD- и DVD-дисков

Стоматологических герметиков

 

Эта категория охватывает все виды пластика, которые не были указаны выше, либо пластиковые смеси

Токсины/риски для здоровья:

Переработка:

Сложно определить, какие именно токсины можно найти в этой категории. Скорее всего, это Бисфенол А и Бисфенол С, которые подрывают эндокринную систему, влияют на гормональный баланс, вызывают проблемы с ростом и развитием организма, функциями тканей, приводят к ожирению, импотенции, репродуктивной дисфункции, проблемам с мозговой деятельностью и нервной системой

Предметы, изготовленные из пластика этой маркировки, – как правило, пластиковые смеси, которые сложно перерабатывать, но можно компостировать.

Некоторые из них все же перерабатывают в пластиковые пиломатериалы

 Promethianfire

Обложка: 1Gai.Ru /  Promethianfire / ФРЕД ДЮФУР, AFP, GETTY

Источник статьи: The 7 Types of Plastics: Their Toxicity and What They are Most Commonly Used For

полиэтилен против полиэстера — Дебра Линн Дадд

Вопрос от самсама

Привет, Дебра, Вы упомянули, что полиэтиленовый пластик обеспечивает хорошую пароизоляцию. Я сбит с толку. В Интернете написано, что полиэстер — это название, которое текстильная промышленность использует для полиэтилена или ПЭТ. В таком случае наполнитель из полиэфирного волокна должен обладать такой же безопасностью, как полиэтиленовый пластиковый чехол, не так ли? кроме того, полиэтилен не содержит фталатов и сурьмы?

Спасибо,

Сэм

Ответ Дебры

Полиэтилен — наиболее широко используемый пластик.Его основное применение — упаковка для пластиковых пакетов и пленок, хотя сейчас мы видим и другие варианты его использования из-за его безопасности (например, Naturepedic использует полиэтилен для создания водонепроницаемого слоя на своих матрасах для кроваток из органического хлопка в качестве замены. для гораздо более токсичного винилового покрытия, используемого на большинстве детских матрасов). Полиэтилен в настоящее время также используется в качестве пароизоляции, блокирующей испарения матрасов.

Аббревиатура полиэтилена — PE.

Полиэтилен подразделяется на разные категории.Чаще всего используются:

Полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы СВМПЭ
Полиэтилен сверхнизкой молекулярной массы ULMWPE
или PE-WAX
Полиэтилен высокомолекулярный HMWPE
Полиэтилен высокой плотности ПНД самое важное
Сшитый полиэтилен высокой плотности HDXLPE
Сшитый полиэтилен PEX
или XLPE
Полиэтилен средней плотности MDPE
Линейный полиэтилен низкой плотности ЛПЭНП самое важное
Полиэтилен низкой плотности LDPE самое важное
Полиэтилен очень низкой плотности VLDPE
Хлорированный полиэтилен CPE

Вы увидите это на символах переработки пластика.

UHMWPE очень прочный. Он используется для таких вещей, как движущиеся части машин, пуленепробиваемые жилеты и части имплантатов, используемых для замены бедра и колена. Мы ничего не видим как потребители.

HDPE используется в продуктах и ​​упаковке, таких как молочники, бутылки для моющих средств, баки для маргарина, контейнеры для мусора и водопроводные трубы. Треть всех пластиковых игрушек производится из полиэтилена высокой плотности (но большинство из них — из гораздо более токсичного поливинилхлорида).

Добавить комментарий

полимер | Описание, примеры и типы

Полимер , любой из класса природных или синтетических веществ, состоящих из очень больших молекул, называемых макромолекулами, которые кратны более простым химическим единицам, называемым мономерами.Полимеры составляют многие материалы в живых организмах, включая, например, белки, целлюлозу и нуклеиновые кислоты. Более того, они составляют основу таких минералов, как алмаз, кварц и полевой шпат, а также таких искусственных материалов, как бетон, стекло, бумага, пластмассы и каучуки.

химическая структура поливинилхлорида (ПВХ)

Промышленные полимеры синтезируются из простых соединений, соединенных вместе в длинные цепи. Например, поливинилхлорид — это промышленный гомополимер, синтезированный из повторяющихся звеньев винилхлорида.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Подробнее по теме

life: Производство полимеров

Образование полимеров, длинноцепочечных молекул, состоящих из повторяющихся звеньев мономеров (основных строительных блоков, упомянутых выше), — это …

Слово полимер обозначает неопределенное количество мономерных звеньев. Когда количество мономеров очень велико, соединение иногда называют высокополимером.Полимеры не ограничиваются мономерами того же химического состава или молекулярной массы и структуры. Некоторые природные полимеры состоят из одного вида мономера. Однако большинство природных и синтетических полимеров состоит из двух или более различных типов мономеров; такие полимеры известны как сополимеры.

Органические полимеры играют решающую роль в живых организмах, обеспечивая основные конструкционные материалы и участвуя в жизненно важных жизненных процессах. Например, твердые части всех растений состоят из полимеров.К ним относятся целлюлоза, лигнин и различные смолы. Целлюлоза — это полисахарид, полимер, состоящий из молекул сахара. Лигнин состоит из сложной трехмерной сети полимеров. Смолы для дерева — это полимеры простого углеводорода изопрена. Другой известный изопреновый полимер — это каучук.

натуральный каучук

Латекс, изготовленный из каучукового дерева ( Hevea brasiliensis ) в Малайзии.

© Stuart Taylor / Fotolia

Другие важные природные полимеры включают белки, которые являются полимерами аминокислот, и нуклеиновые кислоты, которые представляют собой полимеры нуклеотидов — сложных молекул, состоящих из азотсодержащих оснований, сахаров и фосфорной кислоты.Нуклеиновые кислоты несут генетическую информацию в клетке. Крахмалы, важные источники пищевой энергии, получаемые из растений, представляют собой натуральные полимеры, состоящие из глюкозы.

полинуклеотидная цепь дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК)

Часть полинуклеотидной цепи дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). На вставке показаны соответствующие пентозный сахар и пиримидиновое основание в рибонуклеиновой кислоте (РНК).

Encyclopædia Britannica, Inc. Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской.Подпишитесь сегодня

Многие неорганические полимеры также встречаются в природе, включая алмаз и графит. Оба состоят из углерода. В алмазе атомы углерода связаны в трехмерную сеть, которая придает материалу твердость. В графите, используемом в качестве смазки и в «грифелях» карандашей, атомы углерода соединяются в плоскостях, которые могут скользить друг по другу.

Синтетические полимеры получают с помощью различных типов реакций. Многие простые углеводороды, такие как этилен и пропилен, можно превратить в полимеры, добавляя один мономер за другим к растущей цепи.Полиэтилен, состоящий из повторяющихся мономеров этилена, является аддитивным полимером. Он может иметь до 10 000 мономеров, соединенных в длинные спиральные цепи. Полиэтилен кристаллический, полупрозрачный и термопластичный, то есть он размягчается при нагревании. Он используется для покрытий, упаковки, формованных деталей, а также для изготовления бутылок и контейнеров. Полипропилен также кристаллический и термопластичный, но тверже полиэтилена. Его молекулы могут состоять из 50 000–200 000 мономеров. Этот состав используется в текстильной промышленности и для изготовления лепных изделий.

Другие аддитивные полимеры включают полибутадиен, полиизопрен и полихлоропрен, которые играют важную роль в производстве синтетических каучуков. Некоторые полимеры, такие как полистирол, являются стеклообразными и прозрачными при комнатной температуре, а также термопластичными. Полистирол может быть окрашен в любой оттенок и используется при изготовлении игрушек и других пластиковых предметов.

полистирол

Упаковка из полистирола.

Acdx

Если один атом водорода в этилене заменить на атом хлора, образуется винилхлорид.Он полимеризуется в поливинилхлорид (ПВХ), бесцветный, твердый, прочный термопластический материал, который можно производить в различных формах, включая пену, пленки и волокна. Винилацетат, полученный в результате реакции этилена и уксусной кислоты, полимеризуется с образованием аморфных мягких смол, используемых в качестве покрытий и клеев. Он сополимеризуется с винилхлоридом с образованием большого семейства термопластичных материалов.

Трубы ПВХ

Трубы поливинилхлоридные (ПВХ).

AdstockRF

Многие важные полимеры содержат атомы кислорода или азота наряду с атомами углерода в основной цепи.К таким макромолекулярным материалам с атомами кислорода относятся полиацетали. Самый простой полиацеталь — это полиформальдегид. Он имеет высокую температуру плавления, кристаллический и устойчив к истиранию и действию растворителей. Ацеталевые смолы больше похожи на металл, чем любые другие пластмассы, и используются при производстве деталей машин, таких как шестерни и подшипники.

Линейный полимер, для которого характерно повторение сложноэфирных групп вдоль основной цепи, называется полиэфиром. Сложные полиэфиры с открытой цепью представляют собой бесцветные кристаллические термопластичные материалы.Те с высоким молекулярным весом (от 10 000 до 15 000 молекул) используются в производстве пленок, формованных изделий и волокон, таких как дакрон.

Полиамиды включают встречающийся в природе белки казеин, содержащийся в молоке, и зеин, содержащийся в кукурузе (кукурузе), из которых изготавливаются пластмассы, волокна, клеи и покрытия. К синтетическим полиамидам относятся карбамидоформальдегидные смолы, которые являются термореактивными. Они используются для изготовления формованных изделий, а также в качестве клеев и покрытий для текстиля и бумаги.Также важны полиамидные смолы, известные как нейлон. Они прочные, устойчивые к нагреванию и истиранию, негорючие и нетоксичные, их можно окрашивать. Наиболее известно их использование в качестве текстильных волокон, но у них есть много других применений.

нейлон

Образование нейлона, полимера.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Еще одно важное семейство синтетических органических полимеров образовано из линейных повторов уретановой группы. Полиуретаны используются для изготовления эластомерных волокон, известных как спандекс, и для производства основ покрытий, а также мягких и жестких пен.

Другой класс полимеров — это смешанные органические и неорганические соединения. Наиболее важными представителями этого семейства полимеров являются силиконы. Их основа состоит из чередующихся атомов кремния и кислорода с органическими группами, присоединенными к каждому из атомов кремния. Силиконы с низкой молекулярной массой — это масла и смазки. Соединения с более высокой молекулярной массой представляют собой универсальные эластичные материалы, которые остаются мягкими и эластичными при очень низких температурах. Они также относительно стабильны при высоких температурах.

герметик

Силиконовый герметик выдается из пистолета для герметика.

Achim Hering

Фторуглеродсодержащие полимеры, известные как фторполимеры, состоят из углеродно-фторных связей, которые обладают высокой стабильностью и делают соединение устойчивым к растворителям. Природа углеродно-фторной связи дополнительно придает фторполимерам антипригарные свойства; это наиболее широко проявляется в тефлоне из политетрафторэтилена (PFTE).

Все о пластмассах — Полиэтилены


Химическая структура ПЭ Полиэтилен (PE) имеет молекулярную цепь, состоящую в большинстве случаев только из углерода и водорода; и представляет собой полупрозрачный или молочный, пластичный и легковоспламеняющийся материал.Он гибкий, так как имеет температуру стеклования намного ниже нормальной температуры окружающей среды. Полиэтилен может быть получен с различной плотностью и с линейной, разветвленной или сшитой структурой с разнообразными областями коммерческого применения. Он широко используется для производства пакетов, упаковки и предметов домашнего обихода, таких как горшки и контейнеры, поскольку является дешевой и простой технологией обработки термопластов. Кроме того, он легкий, нетоксичный, химически стойкий и может контактировать с пищевыми продуктами и фармацевтическими препаратами без изменения вкуса или запаха.

В Соединенных Штатах полиэтилен составляет около половины всех выбрасываемых пластиковых отходов.

Ниже показаны различные типы полиэтилена, имеющиеся на рынке.

ПОЛИЭТИЛЕН НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ (LDPE) — плотность от 0,91 до 0,925 г / см³


Молекулярная структура LDPE Производимый при высоком давлении (от 1 до 2 килобар) и высоких температурах (от 210 ° до 570 ° F), ПЭНП характеризуется очень разветвленными молекулами. Это разветвление препятствует эффективному и быстрому расположению молекул во время кристаллизации, и в результате было замечено, что оно предотвращает процент отклонений кристалличности от 40 до 65%.

Пленка PEBD

Характеристики:
— Гибкий
— Более высокая ударная вязкость (по сравнению с HDPE)
— Полупрозрачный или прозрачный
— Более высокая вязкость (по сравнению с HDPE)

Области применения:
Суперконцентраты, пленки, пакеты, прозрачные детали, упаковка и гибкие колпачки, тюбик с чернилами для шариковой ручки, пузырчатая пленка и т. Д.
Точка плавления:
От 230 до 240 ° F (от 110 до 115 ° C)

Стеклование (Tg):
-184 ° F (-120 ° C)

ЛИНЕЙНЫЙ ПОЛИЭТИЛЕН НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ (ЛПЭНП) — плотность от 0,91 до 0,925 г / см³


Резервуар для воды из ЛПЭНП Тот факт, что он полимеризуется при низких давлениях, делает производство LLDPE более экономичным, чем обычный LDPE, что делает этот материал отличной альтернативой приложениям, требующим промежуточных свойств между LDPE и HDPE.

Характеристики:
— Устойчивость к растрескиванию под напряжением
— Повышенная яркость (по сравнению с обычным LDPE)
— Жесткость (по сравнению с обычным ПВД)
— Низкая газопроницаемость (по сравнению с обычным ПВД)
— Хорошая устойчивость к разрыву
— Хорошая прочность на разрыв

Применения:
Суперконцентраты, пленки, пакеты, крышки с уплотнением, резервуары для воды, детали центрифугирования в целом.


Точка плавления:
От 250 до 265 ° F (от 120 до 130 ° C)

Стеклование (Tg):
-185 ° F (-120 ° C)

ПОЛИЭТИЛЕН СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ (MDPE) — плотность от 0,926 до 0,940 г / см³

Получается путем механического смешивания LDPE и HDPE с получением полиэтилена с промежуточными свойствами между обоими типами . Их использование широко используется в инженерных областях, таких как пластиковые трубы для водоснабжения и газовых систем.

ПОЛИЭТИЛЕН ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ (HDPE) — плотность от 0,945 до 0,96 г / см³


Молекулярная структура HDPE При производстве с чрезвычайно активным катализатором, при низком давлении (ниже 30 бар) и температуре от 105 до 300 ° F характерны длинные линейные молекулы. HDPE имеет кристалличность от 85 до 95%, в зависимости от молекулярной массы и ее распределения, помимо условий кинетики кристаллизации. Он имеет большую подвижность и не имеет ответвлений, легче перемещается между другими цепочками и участвует в образовании упорядоченной области (кристалла).
Контейнер из ПНД Особенности:
— Отличная химическая стойкость
— Повышенная твердость (по сравнению с LDPE)
— Более низкая вязкость (по сравнению с LDPE)

Области применения:
Ведра, крышки, химические контейнеры, банки, бутылки, ящики, резервуары, трубы и т. Д.


Точка плавления:
От 265 до 285 ° F (от 130 до 140 ° C)

Стеклование (Tg):
-185 ° F (-120 ° C)

ПОЛИЭТИЛЕН С ВЫСОКОЙ МОЛЕКУЛЯРНОЙ массой (СВМПЭ) — плотность от 0,93 до 0,94 г / см³


СВМПЭ порошок Полиэтилен со сверхвысокой молекулярной массой имеет молярную массу от трех до шести миллионов, этот материал может заменить ароматические полиарамидные волокна (кевлар) в пуленепробиваемых жилетах.Он широко используется в приложениях, где требуется устойчивость к истиранию и самосмазывание, например, покрытие для самосвалов грузовиков, катков (вместо льда) и деталей, вступающих в контакт с химическими веществами, с использованием общей химической инертности полиэтилена.

Чрезвычайно высокая молярная масса UHMWPE обеспечивает такую ​​высокую вязкость расплава, что его индекс расплава приближается к нулю, что невозможно обработать обычными методами литья под давлением, выдувным формованием или экструзией. СВМПЭ можно обрабатывать прессованием, термопрессованием или поршневым экструдером, в результате чего пластины, блоки и заготовки-полуфабрикаты получаются путем резки.

Следуя рыночным тенденциям, начинается производство сверхвысоких бимодальных волокон, что оптимизирует производительность в сегменте волокна. Анализируя прочность на разрыв при наложении волокон, нормальный полиэтилен имеет прочность на разрыв от 4 до 6, полиамиды от 10 до 12. Полиэтилен сверхвысокого уровня, когда процедура обработки достигает 18 (если обрабатывается аналогично экструзии мононити и рафии, с листом Нарезанные ломтиками от 1 до 2 мм с последующим растяжением) и 30 (с растворимостью полиэтилена в масле и дальнейшей инъекцией в матрицу и экстракцией растворителем с очень высокой ориентацией молекул).Этот второй метод позволяет использовать полученные волокна при производстве бронежилетов, шлемов и некоторых специальных применений специальных кабелей. Другое применение — холодное прессование, когда слишком сложно заполнить несколько полостей формы. Это холодное сжатие преформ с последующей установкой последней детали. Игра с нагревом и давлением может привести к очень сложной детали с очень низким уровнем брака.


Волокна СВМПЭ Характеристики:
— Высокая стойкость к истиранию
— Хорошая коррозионная стойкость
— Высокая устойчивость к циклической усталости
— Высокая стойкость к ударному разрушению
— Высокая устойчивость к растрескиванию поверхности
— Высокая химическая стойкость
— Высокая твердость
— Низкий коэффициент трения

Применения:
Судовые кранцы, шестерни, стержни, детали хирургического назначения, покрытия, насосы, прокладки, подшипники и т. Д.


Точка плавления:
275 ° F (135 ° C)

Стеклование (Tg):
От -150 до -190 ° F (от -100 до -125 ° C)

Кристалличность:
~ 45%

Библиография:
ХАРПЕР, Чарльз А .; ПЕТРИ, Эдвард М. Пластмассовые материалы и процесс: краткая энциклопедия. Хобокен: John Wiley & Sons, Inc., 2003.
КАНЕВАРОЛО-младший, Себастьян В. Сьенсия душ Полимерос: Um texto básico para tecnólogos e engenheiros. 2. изд. Сан-Паулу: Artliber Editora, 2002.


Примечания: данные о свойствах, перечисленных ниже, взяты из нашей базы данных, поэтому они присутствуют в коммерческих смолах. В случаях, когда значения представлены в виде интервалов, эти данные представляют собой наименьшее и наибольшее значения, найденные для типа материала. В некоторых случаях, когда свойство не сильно варьируется от смолы к смоле, мы приводим только среднее арифметическое.Также важно отметить, что наличие определенного значения здесь не является репрезентативным для всех смол, например, указание классификации V0 (огнестойкость) не означает, что все материалы одного типа относятся к классу V0, но что есть смолы этой классификации. + Физические и реологические свойства

Тип Линейная Средняя плотность Высокая плотность Низкая плотность Стандарт ASTMISO Система Английский Metric


+ Механические свойства

Тип Линейная Средняя плотность Высокая плотность Низкая плотность Стандарт ASTMISO Система Английский Metric


+ Термические свойства

Тип Линейная Средняя плотность Высокая плотность Низкая плотность Стандарт ASTMISO Система Английский Metric


+ Оптические свойства

Тип Линейная Средняя плотность Высокая плотность Низкая плотность Стандарт ASTMISO Система Английский Metric


+ Электрические свойства

Тип Линейная Средняя плотность Высокая плотность Низкая плотность Стандарт ASTMISO Система Английский Metric


+ Горючесть

Тип Линейная Средняя плотность Высокая плотность Низкая плотность Стандарт ASTMISO Система Английский Metric


+ Обработка

Тип Линейная Средняя плотность Высокая плотность Низкая плотность Обработка Инъекция Система Английский Metric



Что такое полиэтиленовая смола? (с иллюстрациями)

Полиэтиленовая смола — это тип мопласта, который обычно используется при производстве таких вещей, как пластиковые пакеты для покупок, упаковка, определенные трубки и детали машин и даже ряда игрушек.Это гибкий химический композит, относительно недорогой в производстве и широко доступный. Часть названия «смола» в основном относится к вязкости вещества. Он состоит из сложных цепочек мономеров этилена, которые представляют собой небольшие молекулы, которые объединяются в повторяющиеся узоры, образуя более крупные соединения, известные как полимеры. Производители и исследователи обычно нагревают полимеры, чтобы активировать их и управлять ими, хотя при комнатной температуре большинство из них твердые и почти всегда сохраняют свою форму.Некоторые из них возникают в природе, но большинство из них, которые используются в коммерческих целях, являются результатом синтетического производства. Существует множество вариантов, и большинства из них подлежат переработке. Однако не во всех общинах есть программы утилизации, и в большинстве случаев пластмассы в любом случае попадают на свалки и в другие места в окружающей среде. Пластмассы из семейства полиэтиленов не разлагаются биологически, и ряд активистов-защитников окружающей среды выразили обеспокоенность по поводу продолжающегося производства продуктов, в которых используются эти материалы.

Полиэтиленовый пакет из полиэтилена.
Общие сведения о смолах

Смола, по крайней мере, в науке, обычно представляет собой густую жидкость, состоящую из сложных полимеров.Сок деревьев — распространенный природный пример. Некоторые полиэтилены возникают в естественных условиях таким образом, как правило, как побочный продукт при сжигании нефти или ее объединении и испарении. Однако чаще его создают синтетическим путем в лаборатории. Смолы можно заливать в формы или комбинировать с другими материалами, чтобы зафиксировать их форму, затем их либо нагревают, либо охлаждают для образования твердого вещества.

Полиэтилен — очень прочный пластик, его можно найти в бронежилетах.

При комнатной температуре они, как правило, очень стабильны и по этой причине часто используются для пищевых продуктов и напитков. Большинство потребителей никогда не видят пластик в виде смолы. Возможно, по этой причине в большинстве случаев его называют просто «полиэтиленом».

Полиэтилен высокой плотности широко используется для изготовления пластиковых бутылок для молока, газированных и других напитков.
С химической точки зрения

Этилен представляет собой углеводород, имеющий химическую формулу C 2 H 4 . Полиэтиленовая смола имеет формулу C 2n H 4n + 2 , где «n» — это количество мономеров, которые объединились в процессе полимеризации с образованием этой цепи.Процесс полимеризации превращает этилен в термопластичную смолу.

Основные типы

Есть два типа смол: натуральные и синтетические.Натуральная смола — это углеводород, который выделяется растениями и другими природными земными процессами. Как следует из названия, синтетическая смола производится с помощью процесса, называемого этерификацией. Это химический процесс с участием спирта и кислоты, которые образуют гидроксильное соединение, называемое сложным эфиром. И натуральные, и синтетические смолы — это материалы с высокой вязкостью, которые способны затвердевать при определенной температуре.

Варианты

Этот сорт смолы имеет ряд разновидностей с такими названиями, как полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилен низкой плотности (LDPE), полиэтилен очень низкой плотности (VLDPE) и т.д., в зависимости от плотности и кристалличности.Благодаря такому разному составу эта смола имеет множество применений в домашних условиях и в различных отраслях промышленности. В процессе производства смола вводится в машины с определенными настройками давления и температуры. Отверждающая способность смолы помогает отверждать сырье по мере необходимости.

Переработка и проблемы окружающей среды

PE, сокращение от полиэтилена, обычно маркируется для обозначения того, что пластиковая упаковка или пластмассовый продукт были изготовлены из смолы.На нем также есть три стрелки, указывающие на то, что его можно перерабатывать. Однако большая часть производимой в мире полиэтиленовой продукции попадает в океан или на свалки. Поскольку во всем мире ежегодно производится более 60 миллионов тонн материала, использование полиэтиленовой смолы стало серьезной экологической проблемой.

Во многих частях мира проводятся исследования по производству биоразлагаемой полиэтиленовой смолы для решения проблемы окружающей среды.Что касается использования полиэтилена, недавние медицинские исследования показали возможность использования HDPE для создания имплантатов для лечения деформаций лица. Сшивание сверхвысокомолекулярного полиэтилена (UHMWPE) также рассматривается для решения проблемы износа современных устройств для полной замены суставов.

Изделия из полиэтилена могут быть переработаны.

Каковы свойства полиэтилена? (с иллюстрациями)

Свойства полиэтилена различаются в зависимости от марки первичного материала, используемого для синтеза этого термопласта, и его структурной кристаллизации. Обычно целостность конечного продукта на основе полиэтилена в пластмассовой промышленности зависит от плотности и температуры плавления. Однако, поскольку это вещество может быть получено несколькими способами полимеризации этана, каждый из них будет давать различия в конкретных свойствах полиэтилена.Вариации, которые могут привести к этим различиям, включают молекулярную массу, плотность и степень разветвления молекулярного присоединения углерода.

Полиэтиленовый пакет из полиэтилена.

Большинство людей знакомы с двумя наиболее распространенными формами этого полимера: полиэтилен низкой плотности (LDPE) и полиэтилен высокой плотности (HDPE).Поскольку полиэтиленовые свойства первого содержат более высокую степень разветвления длинной цепи, матрица менее плотная и не обладает такой высокой прочностью на разрыв, как последняя. В этом случае производство и переработка полиэтилена низкой плотности обходится дешевле, чем аналогичные полимеры.

Полиэтилен — очень прочный пластик, его можно найти в бронежилетах.

HDPE, с другой стороны, является более прочным сортом полиэтилена из-за более высокой плотности и линейной кристаллизации. Свойства полиэтилена этого материала делают его пригодным для использования в производстве многих видов устойчивых к нагрузкам пластиков, предназначенных для бытового и коммерческого использования. Например, HDPE используется для изготовления емкостей для молока размером в галлон, а также для производства сантехники.

Как упоминалось ранее, свойства полиэтилена различаются в зависимости от используемого метода полимеризации. Процесс может быть вызван стимуляцией свободнорадикальной полимеризации, введением амида щелочного металла или вторичного мономера (анионно-аддитивная полимеризация и ионно-координационная полимеризация соответственно) или использованием катализатора.Кроме того, приложение высокого напряжения используется для получения полиэтилена с удлиненной кристаллической цепью (ECC), что приводит к плотной кристаллизации, но придает прозрачность.

Катализаторы часто являются методом выбора для получения материала, демонстрирующего желаемые свойства полиэтилена.Например, полиэтилен со сверхвысокой молекулярной массой (UHMWPE) и полиэтилен с высокой молекулярной массой (HMWPE) оба являются катализаторами и имеют необычно повышенную плотность и молекулярную массу. Благодаря высокой прочности СВМПЭ используется для изготовления различных деталей машин, искусственных суставов и имплантатов, а также бронежилетов. HMWPE используется для изготовления химически стойких изделий, таких как топливные баки и резервуары для хранения.

В дополнение к плотности, молекулярной массе и устойчивости к нагрузкам, другие свойства полиэтилена учитываются для оценки функции и применения.К ним относятся ударная вязкость или ударная вязкость, скорость сдвига — скорость плавления и текучести полимера — и сопротивление провисанию, которое относится к тому, насколько материал выдерживает плавление и повторное формование. Все эти факторы влияют на то, как материал будет работать во время обработки. Кроме того, поскольку большая часть сырья, используемого сегодня в индустрии пластмасс, может быть получена из переработанных полимерных смол, свойства полиэтилена могут широко варьироваться, даже между разными партиями, представленными как один и тот же материал.

Листы полиэтилена обычно продаются в рулонах.

Поли (этен) (полиэтилен)

Ежегодно производится более 80 миллионов тонн поли (этена), часто известного как полиэтилен и полиэтилен, что делает его самым важным пластиком в мире. Это составляет более 60% производимого этилена каждый год.

Поли (этен) производится в трех основных формах: низкой плотности (LDPE) (<0,930 г / см -3 ) и линейной низкой плотности (LLDPE) ( около 0,915-0,940 г / см -3 ) и высокая плотность (HDPE) ( ок. 0.940-0,965 г · см -3 ).

Форма LDPE или LLDPE предпочтительна для упаковки из пленки и для электроизоляции. Из полиэтилена высокой плотности выдувают контейнеры для бытовой химии, например, для моющих средств и бочек для промышленной упаковки. Он также экструдируется как трубопровод.

Рис. 1 Использование поли (этена).

Все формы могут использоваться для литых под давлением продуктов, таких как ведра, ящики для еды и миски для мытья посуды (Таблица 1).

Таблица 1 Примеры использования поли (этена).

В 2013, 2015 2018 (оценка)
Весь мир 81,8 99,6
Северная Америка 2 16,0 18,1
Европа 3 12,9 13,8
Азиатско-Тихоокеанский регион 36,6 47,5
Прочие 16.3 20,2

1. Freedonia, 2014
2. США: 17,4 миллиона тонн в 2014 году. 2015 Guide to the Business of Chemistry, American Chemistry Council
3. 14,0 миллиона тонн в 2015 году, Пластмассы — факты 2016 PlasticsEurope 2016


LDPE LLDPE * HDPE *
Весь мир 4 18,7 24,1 37.5
США 5 3,2 6,3 7,9
Европа 6 8,2 7 5,8

4. Nexant and ChemVision, 2014 г.
5. Руководство по химическому бизнесу 2015 г., Американский химический совет
6. Пластмассы — факты, 2016 г., PlasticsEurope, 2016 г.
7. ПВД плюс ЛПЭНП

* Многие растения могут производить обе формы поли (этена) и изменять количество, которое они производят каждого типа, в короткие сроки.Оба используют катализатор Циглера (или Филлипса). Если используется чистый этен, образуется HDPE. ЛПЭНП получают, когда к этену добавляют небольшое количество другого алкена, например, бут-1-ена.

Другая форма, обсуждаемая ниже, mLLDPE, в настоящее время производится в гораздо меньших количествах.

Производство поли (этена) (полиэтилена)

Поли (этен) получают несколькими методами путем аддитивной полимеризации этена, который в основном получают крекингом этана и пропана, нафты и газойля.

В Бразилии строится новый завод по производству поли (этена) из этена, который производится из сахарного тростника с использованием биоэтанола. Иногда его называют полиэтиленом на биологической основе (полиэтилен на биологической основе).

Полиэтилен низкой плотности (LDPE)

Процесс осуществляется при очень высоком давлении (1000-3000 атм) при умеренных температурах (420-570 К), что можно предсказать из уравнения реакции:

Это процесс радикальной полимеризации, и используется инициатор, например, небольшое количество кислорода и / или органический пероксид.

Этен (чистота более 99,9%) сжимается и подается в реактор вместе с инициатором. Расплавленный поли (этен) удаляют, экструдируют и разрезают на гранулы. Непрореагировавший этен перерабатывается. Средняя молекула полимера содержит 4000-40 000 атомов углерода с множеством коротких ответвлений.

Например,

Может быть представлен следующим образом:

На 1000 атомов углерода приходится около 20 ответвлений. Относительная молекулярная масса и разветвленность влияют на физические свойства LDPE.Ветвление влияет на степень кристалличности, которая, в свою очередь, влияет на плотность материала. ПЭНП обычно аморфный и прозрачный с кристалличностью около 50%. Разветвления не позволяют молекулам плотно прилегать друг к другу, поэтому он имеет низкую плотность.

Полиэтилен высокой плотности (HDPE)

При производстве полиэтилена высокой плотности используются в основном катализаторы двух типов:

  • металлоорганический катализатор Циглера-Натта (соединения титана с алкилалюмином).
  • неорганическое соединение, известное как катализатор типа Филлипса. Хорошо известным примером является оксид хрома (VI) на диоксиде кремния, который получают обжигом соединения хрома (III) при ~ 1000 К в кислороде с последующим хранением перед использованием в атмосфере азота.

HDPE производится тремя способами. Все работают при относительно низких давлениях (10-80 атм) в присутствии катализатора Циглера-Натта или неорганического катализатора. Типичный диапазон температур составляет 350-420 К. Во всех трех процессах водород смешивается с этиленом для регулирования длины цепи полимера.

(i) Суспензионный процесс (с использованием либо CSTR (реактор с непрерывным перемешиванием), либо петли)

Катализатор Циглера-Натта в виде гранул смешивают с жидким углеводородом (например, 2-метилпропаном (изобутаном) или гексаном), который просто действует как разбавитель. Смесь водорода и этена пропускают под давлением в суспензию, и этен полимеризуется в HDPE. Реакция протекает в большом петлевом реакторе при постоянном перемешивании смеси (рис. 4). При открытии клапана продукт высвобождается, а растворитель испаряется, оставляя полимер, все еще содержащий катализатор.Водяной пар, протекая с азотом через полимер, вступает в реакцию с каталитическими центрами, нарушая их активность. Остаток катализатора, оксиды титана (IV) и алюминия, остается смешанным в незначительных количествах в полимере.

Рис. 5 Суспензионный процесс с использованием петлевого реактора.
С любезного разрешения Total.


Рис. 4 Производство поли (этена) с использованием суспензионного процесса
в петлевом реакторе.

(ii) Процесс решения

Второй метод включает пропускание этена и водорода под давлением в раствор катализатора Циглера-Натта в углеводороде (алкан C 10 или C 12 ). Полимер получают аналогично суспензионному способу.

(iii) Газофазный процесс

Рис. 6 Газофазный процесс низкого давления.

Смесь этилена и водорода пропускают через катализатор Филлипса в реакторе с неподвижным слоем (рис. 6).

Этен полимеризуется с образованием зерен HDPE, взвешенных в текущем газе, которые выходят из реактора, когда клапан открывается.

На современных заводах иногда используются два или более отдельных реактора, включенных последовательно (например, два или более реакторов с суспензионной жидкостью или два газофазных реактора), каждый из которых находится в немного разных условиях, так что свойства различных продуктов из реакторов присутствуют в полученная смесь полимеров, приводящая к широкому или бимодальному молекулярно-массовому распределению.Это обеспечивает улучшенные механические свойства, такие как жесткость и ударная вязкость.

Рис. 7 Гранулы поли (этена), которые затем используются для изготовления пленки, экструдирования в трубы или формования.
С любезного разрешения Total.

Порошок HDPE, выходящий из любого из описанных выше реакторов, отделяется от разбавителя или растворителя (если используется), экструдируется и измельчается на гранулы.

Этот метод дает линейные полимерные цепи с небольшим количеством разветвлений.Молекулы поли (этена) могут располагаться ближе друг к другу. Полимерные цепи можно представить так:

Это приводит к прочным межмолекулярным связям, что делает материал более прочным, плотным и жестким, чем LDPE. Полимер непрозрачный.

Линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП)

Поли (этен) низкой плотности имеет множество применений, но способ производства под высоким давлением, которым он производится, требует больших капитальных затрат. Однако была разработана элегантная технология, основанная как на катализаторах Циглера-Натта, так и на неорганических катализаторах, для производства линейного полиэтилена низкой плотности LLDPE, который имеет даже улучшенные свойства по сравнению с LDPE.Если выбран катализатор Циглера-Натта, можно использовать любой из трех процессов: суспензию, раствор и газовую фазу. Когда используется неорганический катализатор, используется газофазный процесс.

В сырье добавляют небольшие количества сомономера, такого как бут-1-ен или гекс-1-ен. Мономеры полимеризованы случайным образом, и есть небольшие ответвления, состоящие из нескольких атомов углерода, вдоль линейных цепей.

Например, с бут-1-еном CH 3 CH 2 CH = CH 2 структура полимера:

Боковые цепи известны как боковые группы или разветвления с короткой цепью.Молекулу можно представить как:

Структура по существу линейная, но из-за короткоцепочечного разветвления имеет низкую плотность. Структура дает материалу гораздо лучшую упругость, прочность на разрыв и гибкость без использования пластификаторов. Это делает линейный полиэтилен низкой плотности (этен) идеальным материалом для производства пленочных продуктов, таких как те, которые используются для упаковки.

Свойства полимера и, следовательно, его применение можно варьировать, варьируя соотношение этена и сомономера и используя различные сомономеры.Все это можно сделать без остановки завода, что является огромным преимуществом.

Металлоцен, линейный поли (этен) низкой плотности (mLLDPE)

Рис. 8 Полиэтиленовая пленка широко используется для упаковки пищевых продуктов.
С любезного разрешения BP.

Этот поли (этен), известный как mLLDPE, производится с помощью нового семейства катализаторов — металлоценов. Другое название этого семейства — односайтовый катализатор .Преимущество заключается в том, что mLLDPE намного более гомогенный с точки зрения молекулярной структуры, чем классический LLDPE, производимый катализаторами Циглера-Натта. Каждый катализатор представляет собой катализатор с одним центром полимеризации, который дает одну и ту же цепь PE. Химики сравнили структуру металлоценов со структурой сэндвича. Между слоями органических соединений есть переходный металл (часто цирконий или титан).

Катализаторы даже более специфичны, чем оригинальные катализаторы Циглера-Натта, и можно контролировать молекулярную массу полимера, а также его конфигурацию.Обычно используются процессы навозной жижи или раствора.

Поли (этен), полученный с использованием металлоцена, можно использовать в виде очень тонкой пленки, которая имеет отличные оптические свойства и герметичность, что делает их очень эффективными для упаковки пищевых продуктов. Настоящим плюсом металлоценовых катализаторов являются улучшенные механические свойства пленок, изготовленных из mLLDPE.

Сополимеры

Этен образует сополимеры с пропеном, которые обладают очень полезными свойствами.

Дата последнего изменения: 27 апреля 2017 г.

.

Оставить комментарий