23.09.2021

Производство полиэтилена низкого давления: Производство полиэтилена

Производство полиэтилена

Полиэтилен занимает первое место в мировом производстве полимеров, синтезируемых методом полимеризации. Одним из методов производства является полимеризация этилена под высоким давлением. Этилен получают пиролизом предельных углеводородов в печах пиролиза с получением пирогаза.

Производством полиэтилена занимаются все крупные компании нефтехимической промышленности. Главным сырьем, из которого получают полиэтилен, является этилен. Производство осуществляется при низком, среднем и высоком давлениях. Как правило, он выпускается в гранулах, которые имеют диаметр от 2 до 5 миллиметров, иногда в виде порошка. На сегодняшний день известны четыре основных способа производства полиэтилена. В результате, получают:

  1. полиэтилен высокого давления (ПВД)
  2. полиэтилен низкого давления (ПНД)
  3. полиэтилен среднего давления (ПСД)
  4. линейный полиэтилен высокого давления (ЛПВД)

Полиэтилен высокого давления давления образуется при высоком давлении в результате полимеризации этилена, компримированного до высокого давления, в автоклаве или в трубчатом реакторе. Полимеризация в реакторе осуществляется по радикальному механизму под воздействием кислорода, органических пероксидов, ими являются лаурил, бензоил или их смесей. Этилен смешивают с инициатором, затем нагревают до 700°С и сжимают компрессором до 25 МПа. После этого он поступает в первую часть реактора, в которой его нагревают до 1 800°С, а потом во вторую часть реактора для осуществления полимеризации, которая происходит при температуре в пределах от 190 до 300°С и давлении от 130 до 250 МПа. Всего этилен находится в реакторе не более 100 секунд. Степень его превращения составляет 25%. Она зависит от типа и количества инициатора. Из полученного полиэтилена удаляется тот этилен, который не прореагировал, после чего продукт охлаждают и упаковывают. ПВД производят в виде как неокрашенных, так и окрашенных гранул.

Производство полиэтилена низкого давления осуществляется по трем основным технологиям:

  • Полимеризация, происходящая в суспензии
  • Полимеризация, происходящая в растворе. Таким раствором служит гексан
  • Газофазная полимеризация

Наиболее распространенным способом считается полимеризация в растворе. Полимеризация в растворе осуществляется в температурном промежутке от 160 до 2 500°С и давлении от 3,4 до 5,3 МПа. Контакт с катализатором осуществляется примерно на протяжении 10-15 минут. Выделение полиэтилена из раствора производится удалением растворителя сначала в испарителе, а после этого в сепараторе и в вакуумной камере гранулятора. Гранулированный полиэтилен пропаривается водяным паром. ПНД производится в виде как неокрашенных, так и окрашенных гранул, а иногда и в порошке.

Производство полиэтилена среднего давления осуществляется в результате полимеризации этилена в растворе. Полиэтилен среднего давления получается при температуре примерно 150°С, под давлением не более 4 МПа, в присутствии катализатора. ПСД из раствора выпадает в виде хлопьев. Продукт, полученный вышеописанным образом, отличается средневесовым молекулярным весом не более 400 тысяч, степенью кристалличности не более 90%.

Производство линейного полиэтилена высокого давления осуществляется при помощи химической модификации ПВД. Процесс происходит при температуре 150°С и примерно 3,0-4,0 МПа. Линейный полиэтилен низкой плотности по своей структуре напоминает полиэтилен высокой плотности, однако он отличается более длинными и многочисленными боковыми ответвлениями. Производство линейного полиэтилена выполняется двумя способами:

  • Газофазная полимеризация
  • Полимеризация в жидкой фазе – наиболее популярный в настоящее время способ. Она осуществляется в реакторе со сжиженным слоем. В реактор непрерывно подается этилен и отводится полимер с сохранением в реакторе постоянного уровня сжиженного слоя. Процесс происходит при температуре около 100°С, давлении от 0,689 до 2,068 МПа

Эффективность данного способа полимеризации в жидкой фазе ниже, чем у газофазного, однако для него характерны и свои плюсы, а именно: размер установки намного меньше, чем у оборудования для газофазной полимеризации, и гораздо ниже капиталовложения.

Практически аналогичным является способ в реакторе с устройством для перемешивания с применением циглеровских катализаторов. При этом образуется максимальный выход продукта. Не так давно для производства линейного полиэтилена стали использовать технологию, в результате которой применяются металлоценовые катализаторы. Такая технология дает возможность получить более высокую молекулярную массу полимера, благодаря чему возрастает прочность изделия. ПВД, ПНД, ПСД и ЛПВД отличаются друг от друга, как по своей структуре, так и по свойствам, соответственно, и используются они для решения различных задач. Кроме вышеперечисленных способов полимеризации этилена имеются и иные, только в промышленности они распространения не получили.

На сегодняшний день полимер выпускается двух основных марок ПВД и ПНД.

Существуют и другие виды полиэтилена, каждый из которых имеет свои свойства и сферу применения. В гранулированный полимер в процессе производства добавляются различные красители, позволяющие получить черный полиэтилен, красный или любого другого цвета.

Получение полиэтилена высокого давления происходит в автоклавах, трубчатых реакторах. Марок ПВД изготовленных в автоклаве, согласно ГОСТу, существует восемь. Из трубчатого реактора получают двадцать один тип полиэтилена высокого давления.

Для синтеза ПНД требуется соблюдение следующих условий:

  1. температурный режим – от 200 до 250°С
  2. катализатор – чистый кислород, пероксид (органический)
  3. давление от 150 до 300 МПа

Полимеризированная масса в первой фазе имеет жидкое состояние, после чего перемещается в сепаратор, далее в гранулятор, где происходит формовка гранул готового материала. Качества ПЭВД используются для производства упаковочных пленок, термопленок, многослойной упаковки. Также полиэтилен высокого давления применяется в автомобильной, химической, пищевой промышленностях. Из него делают качественные прочные трубы, используемые в жилом секторе.


Блок-схема

Важнейшими задачами предприятий по производству полиэтилена являются модернизация оборудования, совершенствование технологии пиролиза, конверсии, повышение мощности производства. В этом направлении

«ЛЕННИИХИММАШ» выполняет следующие виды работ:

  • разработка оборудования для оснащения печей пиролиза при их модернизации
  • обследование существующего состояния предприятия
  • анализ, технико-экономическое обоснование и выбор оптимального варианта реконструкции
  • модернизация оборудования
  • проектирование зданий и сооружений

Основное оборудование производства полиэтилена:

  • реакторный блок
  • компрессоры
  • блоки рецикла высокого и среднего давления (отделитель, сепаратор, теплообменник)
  • станция горячей воды с насосами
  • холодильная установка
  • насосы
  • емкости, в т.ч. с перемешивающим устройством

Предварительное обследование существующего состояния оборудования


Холодильники рецикла высокого давления


Трубчатый реактор

     
Отделитель низкого давления V=12 м3 Узел конфекционирования

Опыт «ЛЕННИИХИММАШ»

В период активного строительства в СССР заводов по производству из пирогаза этилена и пропилена для последующей выработки полимерных материалов ЛЕННИИХИММАШ являлся основным разработчиком и поставщиком колонного и теплообменного оборудования низкотемпературных блоков для установок различной мощности от 45 до 300 тыс.т этилена в год (Э-45, ЭП-60, Э-100, Э-200, ЭП-300). В последующие годы для действующих производств выполнялись работы по их реконструкции с целью повышения производительности по перерабатываемому пирогазу, реализованы технические решения по стабилизации работы установок, снижению потерь целевых продуктов (повышение коэффициента извлечения), повышению качества продукции. При этом проводилось оснащение установок дополнительной аппаратурой, замена контактных устройств колонн, оптимизация технологической схемы. В низкотемпературных блоках этиленовых производств при разработке колонной аппаратуры использованы результаты проведенных ЛЕННИИХИММАШ научно-исследовательских работ, разработанные методики гидравлического расчета тарелок, результаты обследования блоков разработанного оборудования на этиленовых производствах. Для производства полиэтилена высокого давления для Новополоцкого, Сумгаитского, Томского комбинатов и производства в Германии ЛЕННИИХИММАШ было разработано специальное оборудование: поршневые этиленовые компрессора (бустер-компрессор, компрессора этилена высокого давления на оппозитной базе (I каскада – до давления 25 МПа и II каскада – до 230 МПа), реакторное оборудование, емкости. Это оборудование продолжает успешно эксплуатироваться и в настоящее время.

В состав действующего производства входят:

  • Установка производства ПЭВД с трубчатым реактором производительностью 50 тыс. т/год (процесс фирмы АТО — Франция)
  • Установка получения ПЭВД с автоклавным реактором (две технологические линии мощностью по15 тыс. т/год каждая, общей производительностью – 30 тыс. т/год) процесс фирмы ICI- Англия

Специалистами ЛЕННИИХИММАШ было проведено обследование, в процессе которого выявлены следующие резервы по основному и вспомогательному оборудованию:

По установке с трубчатым реактором резерв имеются резервы по производительности, что делает целесообразным не заменять установку в полном объеме. Возможна частичная модернизация с увеличением мощности основных технологических блоков:

  • реакторный блок без демонтажа реактора
  • блок компрессии с частичной заменой оборудования без изменения строительной части
  • блок рецикла низкого давления сохранится без крупных изменений
  • блок рецикла высокого давления требует значительной реконструкции

Предложено проектирование новой холодильной установки, которая значительно увеличит производительность, составлен перечень нового и модернизируемого оборудования блоков с основными техническими характеристиками.


Вариант реконструкция трубчатого реактора – переход на трехзонный
реактор во 2 и 3 вариантах реконструкции с введением жидкостного
инициирования


Схема работы холодильной установки


Модернизация компрессоров — Мульти компрессор бустер/первый каскад
фирмы Burckhardt

Предложено три варианта реконструкции. В зависимости от объема реконструкции суммарная производительность двух производств может быть повышена с 80 тыс.т ПЭ в год до:

  • Вариант 1 – 90 тыс. т/год
  • Вариант 2 – 130 тыс.т/год
  • Вариант 3 – 128 тыс.т/год

В 2016 году в связи с реконструкцией цеха пиролиза и очистки газа завода этилена ПАО «Казаньоргсинтез» разработаны основные технические решения, а в 2017 году ведется техническое проектирование наружной установки « Четырехкамерная печь пиролиза этана П-810/815/820/825», в составе узла пиролиза этановой и пропановой фракции в трубчатых печах. Целью работы является привязка 4-х камерной печи, проектируемого и поставляемого компанией Technip, к существующим технологическим коммуникациям завода этилена ПАО «Казаньоргсинтез» и строительство вспомогательных объектов для обеспечения соответствия параметров, качественных и расходных показателей технологических потоков, необходимых для работы печного блока. Строительство новой 4-х камерной печи пиролиза и вспомогательных объектов предусматривается для обеспечения резервирования существующих печей пиролиза.

В состав проекта входит разработка узла нагрева и подготовки сырья и топливного газа, узла редуцирования пара, узла дозирования диметилдисульфида (ДМДС) – ингибитора коксообразования, система подготовки и насосная питательной воды, узел продувочных вод.

Завод по производству и переработке полиэтилена низкого давления

Директор —

МУЗАФАРОВ РУСТЕМ РАФИКОВИЧ 

Удельный вес завода в продукции ПАО“Казаньоргсинтез”

54,6%

Численность работающих на заводе

861

Завод по производству и переработке полиэтилена низкого давления (ПППНД) состоит из трех производств:

Производство полиэтилена

Получение полиэтилена осуществляется (со)полимеризацией этилена газофазным методом по технологии Unipol с применением катализаторов.

Завод производит различные марки полиэтилена:
— полиэтилен высокой плотности;
— бимодальный полиэтилен высокой плотности;
— полиэтилен средней плотности;
— линейный полиэтилен низкой плотности;
— металлоценовый линейный полиэтилен низкой плотности. 

Выпускаемые продукты предназначены для переработки методом экструзии выдувного, ротационного и литьевого формования, производства пленочных материалов, напорных труб для газо- и водоснабжения.

Производство пластмассовых изделий

В качестве сырья использует ПЭНД и ПЭ100. Производит полиэтиленовые труб, и соединительные детали для газо- и водоснабжения.

Производство труб из полиэтилена осуществляется методом экструзии, детали к ним изготавливают методами литья под давлением, прессования, намотки и сварки.

Полиэтиленовые трубы широко применяются в системах газоснабжения, водоснабжения, канализации, системах технологических трубопроводов. Производство полиэтиленовых труб и соединительных деталей входит в тройку ведущих в России.

Производство сомономеров

В качестве сырья используется этилен. Конечная продукция-бутен-1, получаемый димеризацией этилена. Бутен-1 находит применение в качестве сомономера-модификатора для производства ПНД высокой, средней плотности, линейного полиэтилена низкой плотности.

КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ

Производство полиэтилена — получение и свойства вспененного и листового полиэтилена

Что такое полиэтилен

Полиэтилен (ПЭ, PE) – один из самых первых из крупнотоннажных и самый распространенный полимерный материал. Не будет преувеличением сказать, что полиэтилен известен практически всем людям и само это понятие в быту является синонимом пластмассы, как таковой. Не специалисты часто называют полиэтиленом многие материалы, которые ничего общего с ним не имеют.

ПЭ является простейшим из полиолефинов, его химическая формула (–Ch3–)n, где n – степень полимеризации. Основными разновидностями ПЭ являются полиэтилен низкого давления (ПЭНД, ПНД), он же полиэтилен высокой плотности (ПВП, PEHD, HDPE) и полиэтилен высокого давления (ПЭВД, ПВД), он же полиэтилен низкой плотности (ПНП, PELD, LDPE). Далее мы рассмотрим эти и другие виды ПЭ подробнее.

Полиэтилен – синтетический полимер, его получают при помощи полимеризации этилена (химическое название – этен) по свободно-радикальному механизму. Крупнотоннажный синтез ПЭВД и ПЭНД производится практически всеми ведущими мировыми нефтяными и газовыми концернами. В России полиэтилен производится на нефтехимических заводах «Роснефти», «Лукойла», «Газпрома», СИБУРа, на «Казаньоргсинтезе» и «Нижнекамскнефтехиме». В странах бывшего СССР полимер выпускают в Белоруссии, Узбекистане, Азербайджане. Серийные марки полиэтилена выпускают в виде гранул размером 2-5 мм, однако существуют и марки в виде порошка, например так выпускают в продажу сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ).


Рис.1. Полимер в гранулах

История ПЭ

Полиэтилену уже более 100 лет. Впервые его получил инженер из Германии Ганс фон Пехманн в 1899 году, с тех пор он считается изобретателем этого полимера. Но, как часто бывает, важное открытие сразу не нашло применения. Оно пришло только к концу 1920-х годов, а в 1930-е годы производство полиэтилена было окончательно налажено, в чем сыграли большую роль инженеры Эрик Фосет и Реджинальд Гибсон. Изначально они синтезировали низкомолекулярный парафиновый продукт, который можно назвать полиэтиленовым олигомером. В итоге большой работы, в 1936 году изыскания инженеров по разработке установки высокого давления закончились получением патента на ПЭНП (ПЭВД). В 1938 году производство товарного полиэтилена стартовало. Первоначально он предназначался для производства оболочек телефонных кабелей и несколько позже – для выпуска упаковки.

Технологию производства полиэтилена высокой плотности (ПЭНД) начали разрабатывать также в 1920-х годах. Большую роль в производстве этого материала сыграл Карл Циглер – известный в среде пластмасс изобретатель катализаторов ионно-координационной полимеризации, самым важным из которых позже было присвоено имя Циглера-Натта. Окончательно процесс получения ПЭНД был полностью описан лишь в 1954 году и тогда же на нее был выдан патент. Промышленное производство нового полиэтилена с более высокими, чем ПЭВД свойствами стартовало несколько позже.  

Получение полиэтилена

Опишем вкратце технологию производства обоих главных типов полиэтиленов.

  1. ПЭВД (LDPE)

Этот полиэтилен, как понятно из названия, синтезируют при повышенном давлении. Синтез обычно проводят в реакторе трубчатого типа или автоклаве. Синтез проходит под действием окислителей – кислорода, пероксидов или и того, и другого. Этилен смешивают с инициатором полимеризации, сжимают до величины давления в 25 МПа и нагревают до 70 градусов С. Обычно реактор состоит из двух ступеней: в первой смесь еще больше разогревают, а во второй уже непосредственно проводят полимеризацию при еще более жестких условиях – температуре до 300 градусов С и давлении до 250 МПа.

Стандартное время нахождения этиленовой смеси в реакторе 70-100 секунд. За этот промежуток 18-20 процентов этилена преобразуется в полиэтилен. Затем непрореагировавший этилен отправляется на рециркуляцию, а получившийся ПЭ охлаждают до и подвергают грануляции. Полиэтиленовые гранулы вновь охлаждаются, сушатся и отправляются на упаковку. Полиэтилен низкой плотности производят в форме неокрашенных гранул.

  1. ПЭНД (HDPE)

ПНД (ПЭ высокой плотности) производят при низком давлении в реакторе. Для синтеза применяют три основные вида техпроцесса полимеризации: суспензионный, растворный, газофазный.

Для производства ПЭ чаще всего применяют раствор этилена в гексане, который нагревают до 160-250 градусов С. Процесс проводят при давлении 3,4-5,3 МПа в течение времени контакта смеси с катализатором 10-15 минут. Готовый ПЭНД отделяют при помощи испарения растворителя. Гранулы получившегося полиэтилена проходят пропарку паром при температуре выше Т плавления ПЭ. Это нужно для перевода в водный раствор низкомолекулярных фракций ПЭ и удаления следов катализаторов. Как и ПЭВД, готовый ПЭНД обычно бывает бесцветным и отгружается в мешках по 25 кг, реже в биг-бэгах, цистернах или другой таре.

Виды полиэтилена

Помимо детально описанных в этой статье ПЭНД и ПЭВД промышленностью производятся и используются другие многочисленные типы полиэтиленов, основными группами из которых являются:

ЛПНП, LLDPE — линейный полиэтилен низкой плотности. Этот тип завоевывает всё большую популярность. По свойствам этот полиэтилен подобен ПЭВД, однако превосходит его по многим параметрам, в том числе по прочности и стойкости изделий к короблению.  

mLLDPE, MPE — металлоценовый ЛПЭНП.

MDPE — ПЭ средней плотности.

ВМПЭ, HMWPE, VHMWPE — высокомолекулярный.

СВМПЭ, UHMWPE — сверхвысокомолекулярный.

EPE — вспенивающийся.

PEC – хлорированный.

Также существует большое количество сополимеров этилена с различными другими мономерами. Наиболее известными из них являются сополимеры с пропиленом, которые производят под общими названиями рандом- или статсополимер и блоксополимер. Помимо них производят сополимеры этилена с акриловой кислотой, бутил- и этилакрилатом, метилакрилатом и метилметилакрилатом, винилацетатом и т.д. Существуют и эластомеры на основе этилена, их обозначают аббревиатурами POP и POE.

Свойства полиэтилена

Говоря о характеристиках ПЭ нужно понимать, что свойства различных типов этого полимера сильно отличаются. Рассмотрим, как и в случае с синтезом, показатели двух наиболее распространенных типов.

  1. ПЭ высокого давления (LDPE)

Молекулярная масса ПЭВД колеблется от 30 000 до 400 000 атомных единиц.

ПТР в зависимости от марки варьируется от 0,2 до 20 г/10 минут.

Степень кристалличности ПВД примерно составляет 60 процентов.

Температура стеклования равна минус 4 градуса С.

Температура плавления марок материала от 105 до 115 градусов С.

Плотность около 930 кг/куб.м.

Технологическая усадка при переработке от 1,5 до 2 процентов.

Основное свойство структуры полиэтилена высокого давления – разветвленное строение. Отсюда проистекает его низкая плотность, обусловленная рыхлой аморфно-кристаллической структурой материала на молекулярном уровне.

  1. ПЭ низкого давления (HDPE)

Молекулярная масса ПЭНД колеблется от 50 000 до 1 000 000 атомных единиц.

ПТР в зависимости от марки варьируется от 0,1 до 20 г/10 минут..

Степень кристалличности ПНД составляет от 70 до 90 процентов.

Температура стеклования равна 120 градусов С.

Температура плавления марок материала от 130 до 140 градусов С.

Плотность около 950 кг/куб.м3.

Технологическая усадка при переработке от 1,5 до 2,0 процентов.

  1. Общие свойства полиэтиленов

Химические свойства. ПЭ имеет низкую газопроницаемость. Его химстойкость зависит от молекулярной массы и от плотности полимера. ПЭ инертен к разбавленным и концентрированным основаниям, растворам всех солей, некоторым сильнейшим кислотам, органическим растворителям, маслам и смазкам. Полиэтилен не стоек к 50-процентной азотной кислоте и галогенам, например чистому хлору и брому. Причем бром и йод имею свойство диффузии сквозь полиэтилен.

Физические характеристики. Полиэтилен является эластичным достаточно жестким материалом (ПЭВД – существенно мягче, ПЭНД – жестче). Морозостойкость изделий из полиэтилена – до минус 70 градусов С. Высокая ударная вязкость, прочность, хорошие диэлектрические характеристики. Водо- и паропоглощение у полимера невысокое. С точки зрения физиологии и экологии ПЭ является нейтральным инертным веществом, без запаха и вкуса.

Эксплуатационные свойства полиэтилена. Деструкция ПЭ в атмосфере начинается с температуры 80 градусов С. Полиэтилен без специальных добавок не стоек к солнечной радиации и больше всего к ультрафиолету, легко подвергается фотодеструкции. Для уменьшения этого эффекта в композиции ПЭ добавляют стабилизаторы, например сажу для светостабилизации. Полиэтилен не выделяет вредные для здоровья и природы химикаты в окружающую среду, при этом он самостоятельно разлагается очень медленно – процесс занимает десятилетия. ПЭ довольно пожароопасен и поддерживает горение, этот факт нужно учитывать при его использовании.

Применение полиэтилена

Полиэтилен является самым популярным полимером в мире. Он неприхотлив в переработке и отлично поддается повторному использованию. Получить изделия из полиэтилена можно практически всеми разработанными на сегодняшний день методами переработки пластмасс. Он не требователен к качеству и конструкции оборудования и оснастке, ПЭ не нуждается в специальной подготовке перед переработкой, например сушке. Индустрией концентратов и добавок к полимерам производится огромное количество суперконцентратов пигментов для ПЭ и на основе полиэтилена. Во многих случаях они применимы для окраски в массе изделий не только из других полиолефинов, но и прочих полимеров.


Рис.2. ПНД трубы

В случае переработки полиэтилена методом экструзии получают пленку, применяющуюся на каждом шагу как в чистом виде, так и в виде пакетов в упаковке, фасовке, сельском хозяйстве; ПЭ трубы для водоснабжения и газа; оболочки кабелей; листы; вспененные профили и т.д..

Литьем полиэтилена под давлением производят многочисленные упаковочные изделия, например крышки и пробки, баночки. Также литьем производят медицинские изделия, хозяйственные товары бытового назначения, канцтовары, игрушки.

Полиэтилен можно переработать экструзионно-выдувным и инжекционно-выдувным формованием, ротоформованием, каландрованием, а также пневмо- или вакуумформованием из листов.

Более редкие, специализированные типы полиэтилена, например сшитый, хлорсульфированный, сверхвысокомолекулярный используют во многих отраслях, но больше всего в строительстве. Например сверхвысокомолекулярный ПЭ входит в состав композиций для выпуска оболочек оптиковолоконного кабеля. Армированный полиэтилен, в отличие от чистого полимера, может являться конструкционным материалом. Изделия из ПЭ хорошо поддаются сварке любыми методами: термоконтактным, газовым, с применением присадочного прутка, трением и т.п.

Экология и вторичное использование полиэтилена

В последние годы полиэтилен подвергается серьезному давлению из-за своей якобы не экологичности. На самом деле этот материал – один из самых безопасных. Проблема ПЭ в том, что это основной полимер, применяемый для производства пленок, в том числе тонких, и пакетов из них. Не имея адекватной политики по раздельному сбору мусора, многие низкоразвитые страны занимаются захоронением огромного количества ПЭ отходов, что приводит к попаданию полиэтилена в окружающую среду и водные ресурсы и загрязнению их.


Рис.3. Пакеты для мусора – типичное применение вторичного ПЭ

При этом в случае правильного сбора и сортировки мусора, полиэтиленовые отходы становятся ценным ресурсом и отличным вторичным сырьем. Уже достаточно большое количество предприятий в странах бывшего СССР закупают отходы полимера для переработки во вторсырье, получением гранул и последующим использованием в своем производстве или продажей вторичного ПЭ на рынке. Таким образом загрязнение планеты полиэтиленом должно в скором времени сойти на нет.

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на         

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на               

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

ПВД и ПНД — отличия полиэтилена высокого и низкого давления

В чем разница между ПНД и ПВД, как их отличить? Какой материал лучше выбрать для Ваших фирменных пакетов? Мы постарались ответить просто и доступно.

 

ПВД — полиэтилен высокого давления

Гладкий, блестящий, эластичный, тянущийся.

Пакеты с вырубной ручкой (как и с петлевой) чаще изготавливают из ПВД. Обычно за счет глянца материала печать на пакетах ПВД выглядит ярче, а цвета — «сочнее». Пакеты ПВД мнутся меньше, чем ПНД. По этим причинам имиджевые пакеты обычно изготавливают именно из ПВД. Плюс, пакеты из ПВД не слишком-то боятся острых углов и режущих кромок.

ПНД — полиэтилен низкого давления

Шершавый на ощупь, матовый, шуршит.

Пакеты Майка обычно изготавливают именно из ПНД. Если при заказе пакетов с вырубной ручкой взять за принцип «Максимум прочности при минимальном бюджете», то тогда тоже стоит выбрать ПНД как материал для производства пакетов. Пленка ПНД меньше растягивается, поэтому пакет из него лучше приспособлен для переноски тяжестей. Увы, пленка из ПНД сильнее мнется и шуршит, поэтому имиджевые пакеты обычно изготавливают из ПВД. Из-за прокола ПНД-пакетможет «разойтись» по прямой линии. Многим нравится за то, что пакет из ПНД больше похож на бумагу.

ПСД — полиэтилен среднего давления или смесовый полиэтилен.

Материал, представляющий собой композицию из ПВД, ПНД и иногда еще ряда добавок (для блеска, скольжения и т.п.) Смешивать ПВД и ПНД можно в различных пропорциях. Соотношение в смеси полиэтиленов высокого и низкого давления определяет конечные свойства получаемого ПСД. Он может быть «ближе» к ПВД или к ПНД, или иметь средние между ними параметры.

При производстве пакетов из ПВД в сырье нередко добавляют 5-15% гранул ПНД для придания пленке большей прочности. И наоборот, при производстве пакетов из ПНД иногда добавляют 5-15% гранул ПВД для придания пленке большей эластичности и стойкости на раздир. Так что, по сути, большинство пакетов, которые мы используем, изготовлены из ПСД.

Физические свойства

Основное сырье для производства полиэтиленовой пленки, и, как следствие, пакетов, служат полиэтиленовые гранулы. Они изготавливаются на крупных специализированных нефтеперерабатывающих предприятиях путем полимеризации этилена. Различия в способах производства ПНД и ПВД определяют разницу их физических свойств.

В зависимости от условий полимеризации (температуры, давления) получают гранулы полиэтилена с различными химическими и физическими свойствами.

Первый вид гранулированного полиэтилена — Полиэтилен Высокого Давления. Обычно его называют ПВД. Это гранулы, изготовленные при высоком давлении (1000-3000 кг/см2), имеют меньшую плотность (около 0,925 г/см3). Пленка, изготовленная из этих гранул, тактильно имеет некоторое сходство с воском, относительно прозрачна, легко растягивается, обладает большим количеством поперечных связей, препятствующих «раздиру», менее кристаллична, полимерные цепи более короткие, плавится при сравнительно низкой температуре (103-110°C).

Цены на полиэтилен ПНД и ПВД за последние 5 лет

Смотреть графики >>

 

Второй тип гранул, используемых для производства пленки –гранулы Полиэтилена Низкого Давления ПНД. Здесь полимеризация этилена происходит в условиях более низкго давления (всего 1-5 кг/см2). Плотность получаемого вещества выше (0,945 г/см3). Полимерные цепи длинные, гранула более кристаллична и, как следствие, менее прозрачна. Плавится при температуре плавления на 20-30°С выше, нежели ПВД. Как следствие, энергозатраты при плавлении более высокие, но зато и при эксплуатации такая пленка способна выдерживать, не разрушаясь, более высокую температуру. Структура ПНД позволяет экструдировать (выдувать) пленку намного меньшей толщины. Основное отличие – шуршит при сминании.

 

Обозначения, аббревиатуры

В обозначениях часто используется зарубежный стандарт аббревиатуры, отличный от российского по своей сути. Для иностранцев главный критерий — не давление, при котором изготавливается гранула, а плотность конечного продукта. Такая разница в подходах к наименованию, увы, иногда ведет к некоторой путанице. Судите сами:

Российские гранулы, пленки и пакеты ПВД (полиэтилена высокого давления) соответствуют зарубежному аналогу LDPE (Low Density PolyEthylene – полиэтилен низкой плотности)

Российские гранулы, пленки и пакеты ПНД (полиэтилена низкого давления) соответствуют зарубежному аналогу HDPE (High Density PolyEthylene – полиэтилен высокой плотности).

 

Смотрите также:

 

Вернуться в каталог статей Энциклопедии

 

Компания ТулаПак
  Мы в соцсетях:    Поделиться:
звоните бесплатно:
тел./факс в Москве:
тел./факс в Туле:
8 800 700-05-65
+7 (495) 960-87-78
+7 (4872) 35-87-75
   

Технология производства полиэтилена | ЮНИТРЕЙД

Полиэтилен – полимер, синтезируемый путем полимеризации этилена в различных условиях и при разных катализаторах. В зависимости от температуры, давления и присутствия разных катализаторов возможно получение материалов с принципиально различными свойствами.

Сырье для изготовления полиэтилена

  • Мономер – этилен. Представляет собой простейший олефин (или алкен), при комнатной температуре это бесцветный горючий газ, который легче воздуха.
  • Вещества, необходимые для прохождения реакции. Для полиэтилена высокого давления (ПВД) может применяться кислород или пероксид в качестве инициатора реакции полимеризации. Для полиэтилена низкого давления (ПНД) используют катализаторы Циглера – Натты.
  • Другие мономеры, которые могут участвовать в реакции при изготовлении сополимеров этилена с улучшенными свойствами. Например, бутен или гексен.
  • Присадки и вспомогательные вещества, которые модифицируют итоговые товарные свойства материала. К примеру, некоторые присадки увеличивают долговечность материала, некоторые – ускоряют процесс кристаллизации и т.п.

Технология производства полиэтилена

На практике встречается три вида полиэтилена: низкого, среднего и высокого давления. Принципиальная разница существует между материалом низкого и высокого давления, полиэтилен среднего давления можно считать разновидностью ПНД. Потому рассматривать стоит два кардинально различных процесса полимеризации:

  • Полиэтилен высокого давления (или низкой плотности) получают при температуре не менее 200 °C, при давлении от 150 до 300 МПа, в присутствии инициатора кислорода. В промышленных условиях применяют автоклавы и трубчатые реакторы. Полимеризация проходит в расплаве. Получаемое жидкое сырье гранулируют, на выходе получают небольшие белые гранулы.
  • Полиэтилен низкого давления (или высокой плотности) изготавливается при температуре 100 — 150 °C при давлении до 4 МПа. Обязательное условие прохождения реакции – присутствие катализатора Циглера – Натты, в промышленных условиях чаще всего применяется смесь хлорида титана и триэтилалюминий или другие алкилпроизводные вещества. Чаще всего полимеризация проходит в растворе гексана. После прохождения полимеризации вещество проходит грануляцию в вакуумных условиях, приобретая товарную форму.

Технология производства линейного полиэтилена средней плотности и низкой плотности

Отдельно следует сказать о производстве линейного полиэтилена. Он отличается от обычного полимера тем, что имеет особую структуру: большое количество коротких молекулярных цепочек, дающих материалу особые свойства. Продукт сочетает эластичность, легкость и увеличенную прочность.

Процесс производства предполагает присутствие других мономеров для реакции сополимеризации, чаще всего – бутена или гексена, в редких случаях – октена. Наиболее эффективный способ производства – полимеризация в жидкой фазе, в реакторе с температурой около 100 °C. Для повышения плотности линейного полиэтилена применяют металлоценовые катализаторы.

Производители полиэтилена низкого давления из России

Продукция крупнейших заводов по изготовлению полиэтилена низкого давления: сравнение цены, предпочтительных стран экспорта.

  1. где производят полиэтилен низкого давления
  2. ⚓ Доставка в порт (CIF/FOB)
  3. полиэтилен низкого давления цена 12.08.2021
  4. 🇬🇧 Supplier’s Low-pressure polyethylene Russia

Страны куда осуществлялись поставки из России 2018, 2019, 2020, 2021

  • 🇹🇷 ТУРЦИЯ (72)
  • 🇵🇱 ПОЛЬША (61)
  • 🇰🇿 КАЗАХСТАН (57)
  • 🇮🇹 ИТАЛИЯ (47)
  • 🇺🇦 УКРАИНА (41)
  • 🇩🇪 ГЕРМАНИЯ (40)
  • 🇫🇮 ФИНЛЯНДИЯ (27)
  • 🇧🇬 БОЛГАРИЯ (14)
  • 🇱🇹 ЛИТВА (13)
  • 🇷🇴 РУМЫНИЯ (10)
  • 🇨🇳 КИТАЙ (9)
  • 🇭🇷 ХОРВАТИЯ (7)
  • 🇷🇸 СЕРБИЯ (5)
  • 🇲🇩 МОЛДОВА, РЕСПУБЛИКА (5)
  • 🇦🇹 АВСТРИЯ (5)

Выбрать полиэтилен низкого давления: узнать наличие, цены и купить онлайн

Крупнейшие экспортеры из России, Казахстана, Узбекистана, Белоруссии, официальные контакты компаний. Через наш сайт, вы можете отправить запрос сразу всем представителям, если вы хотите купить полиэтилен низкого давления.
🔥 Внимание: на сайте находятся все крупнейшие российские производители полиэтилена низкого давления, в основном производства находятся в России. Из-за низкой себестоимости, цены ниже, чем на мировом рынке

Поставки полиэтилена низкого давления оптом напрямую от завода изготовителя (Россия)

Крупнейшие заводы по производству полиэтилена низкого давления

Заводы по изготовлению или производству полиэтилена низкого давления находятся в центральной части России. Мы подготовили для вас список заводов из России, чтобы работать напрямую и легко можно было купить полиэтилен низкого давления оптом

полиэтилен с удельным весом

Изготовитель полиэтилен

Поставщики Мешки и сумки (вклконические) из полимеров этилена

Крупнейшие производители пробки

Экспортеры плиты

Компании производители изделия для транспортировки или упаковки товаров

Производство Пробки и колпачки для закупорки бутылок из пластмасс

Изготовитель   изделия из пластмасс и изделия из прочих материалов товарных позиций  — 

Поставщики части

Крупнейшие производители Мебельные колеса

Экспортеры изделия из пластмасс и изделия из прочих материалов товарных позиций —

Компании производители Крепежные изделия и фурнитура для мебели

Производство ванны

Мононить с размером поперечного сечения более мм

Отходы

полимеры этилена в первичных формах

Трубы

Трубы

Полиэтилен линейный

плиты

Коробки

Полиэтилен низкого давления — характеристики и способы производства

Полиэтилен высокого и низкого давления является очень распространенным синтетическим сырьем для производства различных изделий. Этот материал обладает огромным запасом прочности на разрыв, что и обуславливает основную сферу его применения. Он используется для изготовления различных упаковочных пленок, входит в состав полимерных труб для водопроводов и газопроводов, служит в качестве изоляционного слоя в некоторых видах электрического и оптоволоконного кабеля, применяется в теплоизоляционных целях.


Производство полиэтилена обходится достаточно дешево, поэтому он и получил столь широкое распространение. Но в последнее время его производство сокращается благодаря усилиям борцов за экологию. Дело в том, что изделия из полиэтилена не разлагаются под воздействием природных факторов и отходы наносят существенный вред окружающей среде. Развитые страны уже перешли на изготовление упаковок и пакетов из экологически чистых материалов. В будущем эта тенденция затронет весь мир, так что за полиэтиленом останется только промышленная сфера, а бытовую сторону жизни возьмут на себя другие материалы.


Полиэтилен низкого давления (ПНД) — это жесткий полимерный продукт высокой плотности. Он обладает высокой степенью связанности между молекулами структурной сетки, что повышает его износоустойчивость. Из-за высокой плотности молекулярной сетки этот материал менее прозрачен, чем полиэтилен высокого давления. Используется ПНД в основном в промышленных целях, так как он имеет повышенную стойкость к химическим маслам и другим техническим жидкостям. Его применяют для изготовления различных технологических емкостей. Лишь незначительный процент идет на удовлетворение бытовых нужд населения.

 

Технологии производства ПНД

 

Существует три технологии изготовления данного материала. Первая называется «суспензионная полимеризация». Этот метод подразумевает полимеризацию заранее подготовленных гранул. Весь процесс происходит в специальном растворе — суспензии. Для устойчивости материала используются химические стабилизаторы, которыми могут выступать полимерные спирты, оксиды легких металлов, неагрессивные кислоты и некоторые виды глины. Протекает процесс при постоянном перемешивании состава, благодаря чему полимеризация происходит в каждом мономере, что обеспечивает максимально устойчивое слияние элементов. Такая технология позволяет получать максимально однородный по строению продукт, который не будет содержать изъянов или слабых зон. Недостатком метода является попадание остатков стабилизатора в структуру конечного продукта.


Растворная полимеризация протекает под действием температуры 60-130 градусов при помощи катализатора. Получаемый полиэтилен низкого давления имеет однородное строение, высокую степень гибкости, хорошо восстанавливает структуру после незначительных деформаций, более устойчив к истиранию. Из минусов стоит отметить сложность подбора катализатора, так как многие химические элементы под воздействием температуры начинают принимать участие в химической реакции, что является недопустимым ввиду влияния подобного процесса на конечный результат.

 

 

Газофазная полимеризация в наши дни сохранилась на единицах заводов. Она практически не применяется ввиду невысокого качества получаемой продукции. Основа метода состоит в использовании газовой среды для полимеризации мономеров. Процесс соединения протекает благодаря воздействию диффузии. Этот процесс подразумевает свободное перемещение и столкновение молекул, поэтому финальный продукт имеет не совсем однородную структуру и некоторые участки могут быть гораздо менее устойчивы к износу.


Производство полиэтилена, как видно из приведенных методов, основано на применении законов химии. Оно сопряжено с постоянным использованием реакций между различными элементами. В ходе протекания реакций выделяется большое количество побочных продуктов, которые являются отходами производства. Большинство отходов являются вредными для экологии, поэтому требуют правильного хранения и утилизации. Не стоит пренебрегать этими процедурами, так как они урегулированы законодательными актами и нарушение повлечет за собой серьезные последствия.

 

 

 

Также на многих заводах налажено производство вторичного полиэтилена. В качестве сырья используются отслужившие свой срок материалы. Этот метод привлекателен с нескольких точек зрения. С экономической стороны он требует меньших затрат на производство, так как идет фактически не производство нового материала, а возвращение к жизни уже готового элемента. А с точки зрения экологии, вторичное сырье, которое идет на переработку, не загрязняет природу и не требует больших площадей для хранения после окончания эксплуатационного периода.

 

Требования ГОСТ

 

Установлены рабочие параметры полиэтилена низкого давления ГОСТом 16338-85. Постановление было принято еще советским правительством в 1985 году и дошло до наших дней без изменений и поправок. Установленные стандарты удовлетворяют, в том числе и международным требованиям, так что отечественная продукция пригодна для экспорта во все страны мира. Продукция, которая соответствует предъявляемым требованиям, относится к высшей и первой категориям качества. Технические характеристики согласно ГОСТу: плотность — не менее 0,93 грамма на сантиметр кубический, температура плавления — 125-130 градусов по Цельсию, плотность гранул мономера в структурном строении — не менее 0,5 грамм на сантиметр кубический, стойкость к разрушению на изгиб — не менее 19 мегапаскаль, стойкость к разрушению на порез — не менее 19 мегапаскаль, удельное электрическое сопротивление — 1,014 килоом, водопоглощение за календарный месяц — не более 0,04%.

 

 

Полиэтилен высокой плотности имеет линейное строение молекулярной кристаллической сетки. Продукция высокого качества не содержит разветвлений, которые приводят к неоднородности структуры материала. Неоднородное строение влечет за собой негативные последствия в виде не одинаковой прочности изделия на любом участке. Поэтому необходимо тщательно соблюдать требования технологического процесса производства и использовать только сырье высокого качества. Из основных свойств полиэтилена низкого давления также стоит выделить высокую степень связи между молекулами в кристаллической решетке и растворимость в ароматических углеводородах только под воздействием температуры свыше 120 градусов по Цельсию. Плотность полиэтилена низкого давления должна соответствовать ГОСТу, иначе материал будет непригоден для использования в целевой отрасли. Это является самым важным параметром, который и определяет принадлежность полиэтилена к той или иной группе.

 

Широкая сфера применения полиэтилена обусловлена его отличными характеристиками

 

В мире насчитывается огромное количество производителей полиэтилена. Они ведут постоянную конкурентную борьбу между собой. Высокая степень стандартизации продукции не дает широких просторов для производственных экспериментов. Поэтому основными аргументами в споре за внимание потенциальных клиентов являются ценовая политика и качество продукции. Немаловажным фактором является и реклама. А на фоне осознания многими людьми проблемы глобального загрязнения природы весомым условием может оказаться внедрение более современного оборудования, минимизирующего количество вредных выбросов.


Марки полиэтилена весьма разнообразны. Материалы отличаются своим назначением и способом производства. В их структуру могут быть введены различные добавки, изменяющие базовые свойства до необходимого для определенных целей значения. Некоторые фирмы практикуют изготовление материалов по специальному заказу с уникальными свойствами. Но такой вид производства используется крайне редко ввиду его дороговизны. Изделия из полиэтилена отличаются высоким качеством и долговечностью. Невосприимчивость к разрушающим природным факторам и способность противостоять многим видам агрессивных химических элементов значительно расширяет сферу возможного использования готовой продукции.


Полиэтилен является материалом для изготовления различных изделий. Поэтому его закупают в основном другие заводы, занимающиеся производством продукции из синтетического сырья. В продажу чаще всего поступает листовой полиэтилен низкого давления. Подобный вид расфасовки очень удобен для клиентов. Он позволяет отматывать необходимое количество пленки и производить с ней всевозможные манипуляции. К тому же рулон дает возможность хранить большое количество продукции в компактном виде, что также имеет положительное значение для транспортировки.

 

 

Одним из самых важных моментов в промышленном масштабе является производство труб из полиэтилена. Эти изделия приходят на смену металлическим трубопроводам. Они гораздо более долговечны, им не требуется защитное покрытие, и они имеют меньший вес. Используются такие трубы как непосредственно в домах, так и при прокладке надземных и подземных коммуникаций. Сварка производится при помощи электрического нагревания концов соединяемых предметов. Под воздействием температуры материал переходит в вязкое состояние, которое позволяет легко совместить два элемента. Для этого их плотно прижимают друг к другу и держат некоторое время до полного остывания. Затем при помощи специального инструмента удаляют лишние детали, а полиэтиленовые изделия остаются надежно скрепленными друг с другом.

 

 

 

 

Производственные мощности ПВД, заводы и цена

Что такое ПВД (полиэтилен низкой плотности)?

LDPE (полиэтилен низкой плотности) является наиболее распространенной формой полиэтилена. Смолы — это гораздо больше, чем просто полиэтиленовые смолы общего назначения. Они оказались ценным продуктом из семейства полиэтиленов, в котором превосходно сочетаются превосходная прозрачность, жесткость и плотность.

Смолы также отлично подходят для упаковки с точки зрения эстетики, прочности, сопротивления разрыву, пригодности для печати и эластичности.Эти термопласты можно легко перерабатывать на высокоскоростных линиях для использования в качестве пленок, покрытий или для ламинирования.

LDPE Смола Цена & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; a href = ‘https: & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; www.plasticsinsight. com & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; смола-интеллект & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp ; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; смолы-цены & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; ldpe & amp; amp ; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; ‘& amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; ; amp; amp; gt; & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; img alt = ‘Цены на полиэтиленовую смолу’ src = ‘https: & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; ; amp; amp; amp; # 47; public.tableau.com & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; static & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; static & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp ; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; images & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; Po & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; Po & amp; amp; amp ; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; PolyethyleneResinPricing & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; PolyethyleneResinPricing & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; 1_rss.png ‘style =’ border: none ‘/ & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt; & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; / a & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt;

Процесс производства ПВД

Два общих процесса, используемых при производстве полимера полиэтилена низкой плотности: (1) трубчатый процесс (2) автоклавный процесс.Оба эти процесса используют свободнорадикальную химию.

Полиэтилен низкой плотности производится путем полимеризации этилена при очень высоких температурах в трубчатом реакторе. В этом трубчатом реакторе полимеризация под высоким давлением позволяет проводить дальнейшую сополимеризацию этилена с полярными сомономерами.

Трубчатый процесс имеет преимущество перед автоклавным способом. Трубчатые линии более экономичны при меньшем потреблении энергии. В мировом масштабе трубчатые технологии занимают основную долю в технологиях производства полиэтилена низкой плотности.

Смолы находят свое основное применение в производстве универсальных и высокопроизводительных приложений, включая экструзию и литье пленки, экструзию и нанесение покрытий, пленку и листы, ротационное формование и литье под давлением и другие области применения. Другие типичные области применения термопласта включают потребительские пакеты, вкладыши, внешние обертки, пленки для ламинирования, сельскохозяйственные пленки, экструзионные покрытия, колпачки и крышки, игрушки и множество других прочных пластиковых изделий, используемых в повседневной жизни. Они даже используются в формованных лабораторных устройствах, например, для производства оборудования для мойки пипеток, мешков, резервуаров и трубок общего назначения.

Основные заводы по производству полиэтилена низкой плотности & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; a href = ‘https: & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; www.plasticsinsight. com & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; смола-интеллект & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp ; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; смолы-цены & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; ldpe & amp; amp ; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; ‘& amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; ; amp; amp; gt; & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; img alt = ‘Местоположение завода ПВД’ src = ‘https: & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; ; amp; amp; amp; # 47; public.tableau.com & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; static & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; static & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp ; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; images & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; LD & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; LD & amp; amp; amp ; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; LDPEPlantLocation & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; LDPEPlantLocation & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; # 47; 1_rss.png ‘style =’ border: none ‘/ & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt; & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; / a & amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; gt;

Мировые мощности по производству ПВД


Мировая производственная мощность полиэтиленового полимера в 2016 году составила 103 млн тонн.Доля производственных мощностей по производству полиэтилена низкого давления в мировом производстве полиэтилена составила 20,9%. Производство полиэтилена низкого давления в 2016 году составило 20,9 млн тонн.

Основными регионами производства полиэтилена низкой плотности были Европа и Азия, на долю которых приходилось около 28-29% каждый. Другим лидером была Северная Америка с 17% доли производства.

История полиэтиленовых смол низкой плотности

Это смола на основе мономера этилена.Это был первый сорт полиэтилена, произведенный Imperial Chemical Industries (ICI) в 1933 году. Смола была произведена с использованием процесса очень высокого давления, называемого свободнорадикальной полимеризацией. Даже сегодня термопласты производятся с использованием того же метода. Эти смолы доступны в широком диапазоне гибкости в зависимости от производственного процесса. Несмотря на высокую конкуренцию среди полимеров, он сохраняет свое значение как хороший сорт пластика на рынке.

Свойства полиэтилена низкой плотности

Физические свойства

Полиэтилен низкой плотности — наиболее часто используемый сорт полиэтилена.Термопласты имеют широкий спектр применения благодаря своим свойствам, которые делают их применимыми для различных продуктов.

Это высокомолекулярный полиолефин. Как и все другие полиолефины, полиэтилен низкой плотности также нетоксичен, не загрязняет окружающую среду и обладает высокой прочностью на разрыв. Он легче воды, химически инертен и не растворяется при комнатной температуре.

Как правило, он имеет молочно-белый полупрозрачный вид с сочетанием гибкого материала и уникальных свойств текучести, что доказывает его пригодность для применения в пластиковых пленках.Хотя смолы обладают высокой пластичностью, но обычно имеют низкую прочность на разрыв, при воздействии света и кислорода они теряют свою прочность и сопротивление разрыву.

Продукт из этой смолы широко используется в различных отраслях промышленности, таких как строительство, автомобилестроение, упаковка и другие. Полимерам отдается предпочтение перед другими сортами полиэтилена из-за их различных свойств, которые составляют:

  • Смолы могут быть жесткими и гибкими в зависимости от их использования.
  • Может быть прозрачным или даже полупрозрачным и иметь восковую поверхность.
  • Они полужесткие, прочные и водонепроницаемые.
  • Они имеют низкую температуру плавления, а также обладают хорошими барьерными свойствами для влаги.
  • Эти термопласты обладают стабильными электрическими свойствами и хорошей химической стойкостью.
  • Пластмасса легко перерабатывается недорогими методами.

Базовый Физические свойства полиэтилена низкой плотности

Прочность на разрыв 0.20 — 0,40 Н / мм 2 и ударная вязкость без разрыва

Коэффициент теплового расширения 100 — 220 * 10,6

Макс.температура непрерывного использования 65 ° C

Плотность 0,917 — 0,930 г / см 3

Химическая стойкость

  • Отличная стойкость (без воздействия / без химической реакции) к разбавленным и концентрированным кислотам, щелочам, спиртам, основаниям и сложным эфирам.
  • Обладает хорошей стойкостью (незначительное воздействие / очень низкая химическая реактивность) по отношению к маслам и смазкам, альдегидам и кетонам.
  • Ограниченная стойкость (умеренное воздействие / значительная химическая реакция, подходит только для кратковременного использования) для различных типов углеводородов, таких как алифатические углеводороды, ароматические углеводороды и галогенированные углеводороды. Даже для окислителей и минеральных масел.

Смолы обладают прочностью, жесткостью и химическими свойствами, а также термостойкостью, что делает их применимыми для производства различных товаров в различных сегментах.Изделия, изготовленные из полиэтилена низкой плотности, долговечны, и их широкое использование можно легко отобразить в пластиковых изделиях, используемых в нашей повседневной жизни, таких как сумки, игрушки, пленки, лабораторные приборы, игрушки и т. Д.

Применение полиэтилена низкой плотности

Полиэтилен низкой плотности — широко используемый полимер для изготовления различных контейнеров, промывных бутылок, раздаточных бутылок, трубок, пластиковых пакетов и различных формованных лабораторных устройств. Пластмассы используются в очень больших количествах из-за их свойств, которые делают их применимыми для различных продуктов конечного сегмента.Основные области применения термопластов:

Труба из полиэтилена низкой плотности

Труба из полиэтилена низкой плотности (полипропиленовая труба) — наиболее часто используемая труба для бытового и химического орошения. Эти трубы используются в ирригации в основном для доставки от источника к микротрубам. Они очень подходят для установки над землей и, так как они не очень гибкие, можно использовать соединители для направления подводящих труб. Соединители с зазубринами используются с трубами, поскольку они обеспечивают плотное и свободное уплотнение, которое помогает предотвратить утечку и легко выдерживает давление воды.

Технические характеристики трубы ПВД
  • Трубы не реагируют при комнатной температуре за пределами высоких коэффициентов окисления.
  • Эти трубы имеют определенный диапазон от 0,910 до 0,940 г / см 3
  • Трубы из полиэтилена низкой плотности могут непрерывно выдерживать температуры от 80 ° C до 95 ° C.
  • Трубы полностью прозрачные или непрозрачные на вид и обладают высокой прочностью на разрыв.
Физические свойства трубы
  • Труба выдерживает максимальную температуру 176 ° F (80 ° C) и самую низкую температуру 248 ° F (120 ° C).
  • Температура плавления труб составляет 248 ° F (120 ° C)
  • Предел прочности на разрыв: 11,7 МПа (1700 фунтов на кв. Дюйм)
  • Плотность: 0,92 г / см3
  • У них плохая стойкость к ультрафиолетовому излучению.
  • Они полупрозрачные и обладают отличной гибкостью.
Области применения

Трубы могут использоваться для широкого спектра применений, начиная от дождевания, капельного орошения, дренажных систем, сельскохозяйственных трубопроводов и других систем орошения.Эти трубы используются с полным потоком с фитингами с нейлоновыми вставками, такими как муфты, угловые тройники и переходники.

Монтаж труб из полиэтилена низкой плотности

Трубы и фитинги могут быть легко установлены с помощью простого оборудования. Перед установкой фитинга вся арматура и уже смонтированные внутри трубы нагреваются. Далее труба закрепляется зажимом на трубе, которая должна быть установлена, с помощью нагретого винтового зажима. В качестве меры необходимо защитить теплые винтовые зажимы, если они используются в зоне с высокой влажностью и подвержены воздействию химикатов.Эти трубы можно закопать в землю или установить над землей.

Пленка и листы LDPE

Полиэтилен низкой плотности был первым разработанным полиэтиленом, известным своей прочностью и гибкостью, а также относительной термостойкостью и температурным воздействием. Эти особенности делают их применимыми для производства пленок и листов, которые в дальнейшем могут быть использованы для производства других пластмассовых изделий. Этот материал является одним из наиболее быстрорастущих пластиков, используемых сегодня в основном для производства пленок, кроме того, что он также подходит для литья под давлением, выдувного и ротационного формования.

Свойства пленок и листов полиэтилена низкой плотности
  • Листы полупрозрачные и термоусадочные.
  • Они термостойкие и химически стойкие.
  • Листы легко свариваются аппаратом для сварки пластмасс
  • Не устойчивы к УФ-излучению
  • Эти пленки представляют собой проводящие пленки и легко окрашиваются.
  • Они обеспечивают легкую герметизацию, что означает, что их можно легко запечатать при нагревании.
  • Пленки и листы гибкие, легкие и экономичные.
Физические свойства —
  • Плотность: 0,92
  • Температура формования: 245 ° F
  • Диапазон температур: 0 ° F — 140 ° F
  • Предел прочности (PSI) 1600
  • Предельное удлинение 600%
  • Соответствует стандартам FDA
Применение пленки и листов ПВД
  • Упаковочная промышленность — Использование в пищевой и текстильной упаковке. Пленки и листы обычно используются для производства пакетов для продуктов, мешков для мусора, мешков для мусора, мешков для одежды, пакетов для продуктов, пакетов для транспортировки и т. Д. В упаковочной промышленности.
  • Промышленное — Используется для производства лент, герметиков, прокладок, защиты фотографий, лайнеров, систем трубопроводов, композитов, автомобильных деталей, термоусадочных пленок, стрейч для поддонов, покрытий для теплиц, резервуаров и контейнеров и т. Д.
  • Медицинский — Используется для трансдермальных средств, гидрогелей и для ухода за ранами или для упаковки лекарств.

Мешки из полиэтилена низкой плотности

Пакеты или плоские полиэтиленовые пакеты являются наиболее часто используемыми пакетами в упаковочной промышленности и легко доступны по цене.Эти сумки просты в использовании и позволяют легко защитить любой предмет. Эти сумки доступны в трех категориях; Стандартные плоские полиэтиленовые пакеты, кристально чистые плоские полиэтиленовые пакеты и сверхмощные плоские полиэтиленовые пакеты. Каждая из этих сумок обладает разными качествами и характеристиками и применима в соответствии с их свойствами, необходимыми для использования.

В настоящее время пакеты широко производятся из переработанного полиэтилена низкой плотности, что является более экономичным и экологически безопасным способом использования этих пакетов в упаковочной промышленности.

Другие виды использования полиэтилена низкой плотности

Он используется для различных продуктов в самых разных формах, таких как горки для детских площадок, полиэтиленовая пленка, военные палатки, лотки, картонные коробки, упаковка компьютерного оборудования (оптические приводы, жесткие диски, экранные карты и т. Д.), В качестве слоя алюминиевая фольга и многое другое.

Преимущества и недостатки ПВД ​​

Полиэтилен низкой плотности используется в производстве различных продуктов конечного сегмента рынка, таких как трубы и трубки, сумки для переноски, пленки и листы, упаковка товаров и т. Д.Он обладает высокой химической и температурной стойкостью, а также легкой текучестью, что делает эту смолу применимой для труб и листов. Это широко используемый вид полиэтилена, поскольку он предлагает следующие преимущества:

  • Обладают низким удельным весом и высокой ударной вязкостью.
  • Обладает высокой химической и температурной устойчивостью, что увеличивает долговечность продуктов.
  • Обладает высокой водостойкостью при низкой плотности.
  • Пластик можно легко повторно использовать в качестве вкладышей или пакетов для покупок.
  • Смола также может быть источником энергии при сжигании для отопления зданий.
  • Это ударопрочный материал, который используется при производстве продуктов длительного пользования.

Хотя термопласты являются максимально используемыми сортами полиэтилена, которые применимы для различных пластиковых изделий, используемых в повседневной жизни, эти смолы все же имеют определенные ограничения, такие как:

  • Имеют плохую термостойкость для некоторых продуктов.
  • Высокий коэффициент теплового расширения ограничивает производство изделий из полиэтилена низкой плотности.
  • Термопласты обладают плохой атмосферостойкостью.
  • Смолы часто подвержены растрескиванию под напряжением.
  • Это разновидность полиэтилена, который плохо склеивается.
  • Пластмасса оказывает вредное воздействие на окружающую среду, например, свалки разрушают зеленые насаждения, и он сделан из невозобновляемых ресурсов, таких как сырая нефть, которая оказывает давление на ресурсы.
  • На производство этого вида пластмасс тратится много энергии.

Разница между ПВД и ПВП

Недвижимость

Структура

Гибкость

Цвет

Прочность при ударе

Полиэтилен низкой плотности

Структура состоит из множества разветвлений и имеет меньшую плотность

Очень гибкий

Натуральный молочно-полупрозрачный цвет

Обладает очень высокой ударной вязкостью

Полиэтилен высокой плотности

Меньше ответвлений и плотнее

Жестче полиэтилена низкого давления

Молочно-белый полупрозрачный

Обладает хорошей ударной вязкостью

Переработка ПВД

Пластмассы используются для создания различных пластмассовых изделий, от предметов медицинского назначения, бытовых изделий до пленок и листов.Смола обеспечивает повышенную гибкость и пониженную прочность, что делает ее идеальным материалом для упаковочной промышленности в виде пластиковых пакетов, картонных коробок для молока и т. Д. Такое широкое использование пластмасс приводит к вторичной переработке материала в больших количествах.

Цель переработки

Обычно используется в больших количествах, которые могут иметь опасные последствия для здоровья и окружающей среды, если не будут переработаны. Он производится из сырой нефти, которая является невозобновляемым ресурсом и оказывает на нее давление.Когда пластик не перерабатывается, он вывозится на свалку, занимающую зеленые насаждения.

Идентификация материалов для вторичной переработки

Произведенные пластмассы имеют идентификационный номер от одного до семи, который указывает, как эти материалы должны быть переработаны. Его можно идентифицировать по символу рециркуляции, который состоит из треугольника с тремя стрелками на внешней стороне и цифрой 4 в середине треугольника. Обычно этот треугольный знак можно увидеть рядом со списком ингредиентов на упаковке или на самом пластиковом контейнере.

С учетом материалов, подлежащих вторичной переработке

На большом количестве пластмассовых изделий может быть нанесен символ переработки под номером 4, но пластмассы чаще всего встречаются в упаковке для бутилированной воды. Термопласты обычно используются в тонкой и мягкой форме после переработки, поэтому такие продукты, как пакеты для покупок, картонные коробки для молока и пакеты для мусора, можно рассматривать как произведенные из переработанной формы полиэтилена низкой плотности.

Снижение загрязнения от использования полиэтилена низкой плотности

Центры переработки полимеров доступны почти повсюду, поэтому еженедельное сбрасывание пластмассовых изделий в этих центрах также может снизить загрязнение и увеличить переработку материала.При упаковке или переноске товаров предпочтение может отдаваться полиэтиленовым пакетам, изготовленным из вторичного материала.

Процесс переработки

Продукты, имеющиеся в центрах по переработке, плавятся в процессе нагрева для удаления загрязняющих веществ. Пока пластмассы нагреваются, они превращаются из твердого вещества в вязкую жидкость и, наконец, в жидкость, когда температура нагрева дополнительно увеличивается. Температура плавления ПЭНП составляет около 115 ° по Цельсию, что позволяет процессу «плавать и опускаться» для отделения полимера полиэтилена низкой плотности от других полимерных материалов.Процесс сепарации осуществляется в резервуаре с использованием воды. По окончании процесса переработки жидкий полимерный материал превращается в пластиковые листы, которые продаются производителям для производства переработанных материалов.

Использование переработанного полиэтилена низкой плотности

Переработанная форма полиэтилена низкой плотности может в дальнейшем использоваться для производства пластиковых изделий, таких как продуктовые пакеты, игрушки, крышки, пакеты для мусора, ковры и многие другие продукты, используемые в повседневной жизни.

LDPE vs HDPE: свойства, производство и применение

LDPE и HDPE — это термопластические материалы из семейства полиолефинов, которые представляют собой пластмассы на нефтехимической основе, включающие полипропилен (PP) и полиэтилен (PE). Полиэтилен — самый распространенный пластиковый материал в мире, известный своей простой структурой, это самый простой из всех имеющихся в продаже полимеров.

Вместе с классом материалов полиэтилена LDPE (полиэтилен низкой плотности) и HDPE (полиэтилен высокой плотности) сформировали ландшафт упаковочной и обрабатывающей промышленности. LDPE широко известен тем, что широко используется в пластиковых пакетах, поскольку его низкая плотность делает его легким и гибким, что делает его идеальным для такого рода приложений. HDPE , с другой стороны, тверже и предлагает более высокую прочность и лучшую термостойкость. В последнее время он стал очень популярным в качестве исходного материала для нитей для 3D-печати, используемых вместо материала ABS. Он также используется для производства прочных пластиковых деталей, таких как трубы из полиэтилена высокой плотности, игрушки и пластиковые стулья.

Хотя LDPE и HDPE оба являются термопластичными полимерами этилена, они различаются по нескольким свойствам и применению.Один разительный контраст состоит в том, что у ПЭНП больше разветвлений, чем у ПЭНД. Разветвление происходит во время полимеризации, когда полимерные цепи имеют присоединенные к ним вторичные полимерные цепи путем замены атома в первичной цепи мономерной группой. Это ослабляет межмолекулярные силы в полимере. Вот почему у HDPE более высокое отношение прочности к плотности, чем у LDPE с повышенной прочностью на разрыв.

Различное использование LDPE и HDPE основано на этом фундаментальном структурном различии среди многих других свойств.

Здесь вы узнаете о:

  • Расхождение в свойствах между ПВД и ПНД
  • Преимущества и недостатки использования каждого полиэтиленового материала
  • Как производится и обрабатывается каждый из них
  • Различные применения LDPE и HDPE

Свойства LDPE и HDPE

Хотя оба материала происходят из одного и того же мономера этилена, различие в химической структуре дает широкий спектр уникальных свойств.

Как следует из названия, полиэтилен низкой плотности (LDPE) имеет более низкую плотность, прочность и термостойкость. Между тем полиэтилен высокой плотности (HDPE) отличается более высокой удельной прочностью и термостойкостью.

Имущество

ПВД

ПНД

Химическая структура

Больше разветвлений

Меньше разветвлений, больше линейность

Плотность

Низкая плотность

0.91-0,94 г / см 3

Высокая плотность

0,95-0,97 г / см 3

Гибкость

Низкая кристалличность (50-60%), поэтому более гибкая

Высокая кристалличность (> 90%), что делает его более жестким и жестким

Термостойкость

Резкое снижение плотности при воздействии температур выше 20 ° C

Выдерживает нагревание до температуры более 100 ° C

Температура плавления

~ 115 ° С

~ 135 ° С

Химическая стойкость

Устойчив к большинству спиртов, кислот и щелочей; низкая стойкость к окислителям и избранным углеводородам

Превосходная стойкость к растворителям, спиртам, кислотам и щелочам; низкая устойчивость к большинству углеводородов

Прочность

Относительно повышенная ударная вязкость в холодных условиях

Высокая прочность на разрыв и удельная прочность

Прозрачность

Высокая, из-за аморфного состояния

Низкий, из-за повышенной кристалличности

Максимально допустимое напряжение при 20 ° C

6–17 МПа

14–32 МПа

Плюсы и минусы использования LDPE и HDPE

Хотя оба материала имеют свои преимущества, они также несут с собой ряд недостатков.Вот список плюсов и минусов каждого из LDPE и HDPE.

ПВД

ПНД

Преимущества

Широкое применение

Низкая стоимость

Устойчив к кислотам и щелочам

Простота обработки и формования

Хорошая электроизоляция

Водонепроницаемость

Может обрабатываться как прозрачный

Широкое применение

Низкая стоимость

Высокая прочность на разрыв

Устойчивость к низким температурам

Относительно прочный и жесткий

Водонепроницаемость

Хорошая электрическая изоляция

Недостатки

Более склонны к растрескиванию

Не используется при очень высоких или низких температурах

Высокая проницаемость для углекислого газа и других газов

Низкая устойчивость к ультрафиолетовому излучению или ее отсутствие

Может растрескиваться под напряжением

Повышенный риск усадки формы

Низкая устойчивость к ультрафиолетовому излучению или ее отсутствие

Производство и переработка ПВД и ПНД

Как производится ПВД?

LDPE производится в автоклаве с мешалкой или в трубчатом реакторе.Его обычное производство включает сжатие газообразного этилена, полимеризацию с использованием инициатора и разделение газов.

Как производится HDPE?

Большинство HDPE-материалов получают путем суспензионной полимеризации или газофазной полимеризации. Процесс начинается с полимеризации из раствора мономеров этилена с последующим разделением и сушкой.

Как обрабатываются эти два полиэтиленовых материала?

После производства термопластический материал может быть переработан для потребительского или промышленного использования следующими методами:

Литье под давлением

Этот быстрый процесс превращает пеллеты или гранулы ПВД и ПНД в нестандартные формы и размеры, определяемые формой.Гранулы термопласта отправляются в горячий бочонок, из которого материалы расплавляются через бочонок шнека и нагревательные ленты. Затем расплавленный пластик впрыскивается в предварительно сконфигурированную полость формы, которая также охлаждает материал. После затвердевания пластмассовый материал выталкивается из формовочной машины.

Экструзия

Подобно литью под давлением, здесь также используется тепло для плавления пластиковых гранул. Разница проявляется в последней секции машины — в этом случае расплавленный пластик проходит через заранее спроектированное отверстие, а затем охлаждается до затвердевания.

Выдувное формование

Этот вид обработки обычно применяется для производства пластмассовых изделий полой формы. Вместо того, чтобы впрыскивать расплавленный пластик, в процессе используется сжатый воздух для вдувания материала в форму.

Применение ПВД и ПНД

ПВД
  • Пакеты полиэтиленовые LDPE
  • Легкие упаковочные материалы: кольца для шести упаковок, водонепроницаемая подкладка картонной коробки, полиэтиленовая пленка, защелкивающиеся крышки
  • Бутылочки для промывки
  • Антикоррозийный слой для рабочих поверхностей
  • Крышки и упаковка компьютерной техники

ПНД
  • Нить HDPE для 3D-принтеров
  • Прочные упаковочные материалы: крышки для бутылок, пластиковые бутылки для молока, бочки, контейнеры для массовых грузов промышленного назначения
  • Волокна для канатов, сетей и промышленных тканей
  • Топливные баки транспортных средств
  • Детали лодки
  • Трубы и трубки из ПНД
  • Стулья и столы из полиэтилена высокой плотности
  • Конструкции детских площадок: горки, качели
  • Товары народного потребления: мусорные баки и мусорные баки, контейнеры для кубиков льда, игрушки, ящики для льда

[1] С.Т. Сэм, М.А. Нурадибах, Х. Исмаил, Н.З. Нориман, С. Рагунатан, «Последние достижения в смесях полиолефинов и природных полимеров, используемых для упаковки», Polymer-Plastics Technology and Engineering , 53: 6, pp. 631-44, 2014.

[2] A. Peacock, Справочник по полиэтилену: структуры, свойства и применения , NY: Marcel Dekker, Inc., 2000.

[3] Совет консультантов и инженеров NIIR, The Complete Technology Book on Plastic Films, HDPE and Thermoset Plastics , India: Asia Pacific Business Press, Inc., 2006.

[4] «Основные характеристики полиэтилена низкой плотности», [онлайн] Доступно по адресу: https://www.plasticsmakeitpossible.com/about-plastics/faqs/professor-plastics/professor-plastics-highlights-of-low-de density -полиэтилен /

[5] Яшода, «Разница между HDPE и LDPE», [Online] Доступно по ссылке: http://pediaa.com/difference-between-hdpe-and-ldpe/, 2016.

[6] Дж. П. Плог, «Обработка полиэтилена», [онлайн] Доступно по адресу: https://www.thermofisher.com/blog/materials/processing-polyethylene/, 2015.

Полиэтилен низкой плотности — обзор

Линейный полиэтилен низкой плотности

Линейный полиэтилен низкой плотности представляет собой сополимер этилена и других алкенов, таких как бутен, гексен или октен. Это приводит к по существу линейному расположению цепей, при этом сомономер (то есть бутен, гексен или октен) образует короткие регулярные цепи на основной углеродной цепи. Он имеет свойства, аналогичные LDPE, хотя он более жесткий и имеет несколько лучшие барьерные свойства. Для термосваривания требуется немного больше энергии, а его рабочий диапазон для запечатывания уже, чем у ПВД, что делает контроль температуры запечатывания на упаковочной машине более критичным.Кроме того, он немного более прозрачен, чем ПВД. Как уже говорилось, он имеет очень высокое удлинение до разрыва, что объясняет его широкое использование в стретч-пленке для поддонов.

Около 70% всего ПВД и ЛПЭНП используется в виде пленки. Это включает вторичную / третичную упаковку, такую ​​как стрейч-пленка для поддонов, сортировка и термоусадочная пленка для поддонов, а также первичную упаковку, такую ​​как мешки, пакеты для розничной торговли, пакеты для продуктов и пакеты для замороженных продуктов. Производители пленок в настоящее время используют смеси LDPE и LLDPE для этих приложений, включение последнего дает возможности для увеличения прочности и уменьшения толщины, и, таким образом, потребление LLDPE увеличивается за счет LDPE.

Марки ЛПЭНП с металлоценовым катализатором теперь также легко доступны, предлагая высокую стойкость к проколам и хорошую прозрачность, и они находят особое применение на рынке высокопроизводительных стретч-пленок для поддонов, особенно для машин предварительного растяжения. Большая часть стретч-пленки производится методом литья (см. Главу 14). Выбор сомономера в ЛПЭНП зависит от требуемых характеристик; октен и гексен обладают превосходной прочностью, но они дороже, чем бутен LLDPE, поэтому они используются для более сложных применений.

В термоусадочной пленке Collation для вторичных упаковок используются смеси LDPE и LDPE / LLDPE, а также совместная экструзия для придания специфических характеристик скольжения и, таким образом, обеспечения устойчивости груза на поддоне. Если прозрачность является важным фактором, например для сортировки упаковок бутылок с минеральной водой и безалкогольными напитками, которые продаются непосредственно потребителю, подходят металлоценовые марки, предлагающие возможность значительного уменьшения толщины без потери прочности.

В термоусадочной пленке для поддонов используется в основном LDPE, который может быть смешан с LLDPE и / или HDPE для повышения прочности и уменьшения толщины.В Европе стрейч-упаковка поддонов гораздо более распространена, чем термоусадочная упаковка поддонов, поскольку последняя требует больших капиталовложений и является более дорогостоящей на поддон из-за количества используемой пленки и потребности в энергии в виде тепла. Однако есть некоторые специфические области применения, где он остается оптимальным выбором, например закрепление тяжелых грузов, таких как стеклянные бутылки, при транспортировке от производителя к упаковщику / наполнителю, или для обеспечения хорошей защиты от пыли для листов бумаги / картона на поддонах при транспортировке от бумажной фабрики к принтеру / конвертеру.

Еще одним применением пленки LDPE / LLDPE во вторичной / третичной упаковке являются вытяжные колпаки для поддонов. В стрейч-капюшоне используется высокоэластичная пленка, которая образует капюшон, который натягивается на груз на поддоне и опускается для закрепления на поддоне. Он не требует нагрева (в отличие от упаковки паллет в термоусадочную пленку) и является более быстрым процессом, чем упаковка в стретч-пленку. Пленки обычно подвергаются совместной экструзии, включая сополимеры и эластомеры EVA (этиленвинилацетата).

Пластиковые мешки используются в основном на рынке садоводства (для компоста и т. Д.).) и для химикатов, удобрений, строительных материалов и кормов для животных. LDPE широко используется, часто смешанный с LLDPE для обеспечения устойчивости к проколам, и MDPE (полиэтилен средней плотности) и HDPE для дополнительной жесткости, чтобы улучшить производительность на линии розлива. Соэкструзия используется для придания требуемого уровня характеристик скольжения и термосваривания.

Помимо пленок, и LDPE, и LLDPE используются в качестве термосварочных покрытий, экструдируемых на бумагу, картон, другие пластиковые пленки и алюминиевую фольгу, а также для ламинирования.Одним из значительных рынков сбыта является картонная упаковка для жидкостей (см. Главу 10). Жесткая упаковка из LDPE включает в себя маленькие сжимаемые бутылки, тубы, вставные и вставные крышки.

Полиэтилен (PE) Пластик: свойства, применение и применение

Что такое полиэтилен и как он производится?

Что такое полиэтилен и как его производят?

Полиэтилен — это легкий, прочный термопласт с переменной кристаллической структурой. Это один из наиболее широко производимых пластиков в мире (ежегодно во всем мире производятся десятки миллионов тонн).Полиэтилен используется для производства пленок, трубок, пластиковых деталей, ламинатов и т. Д. На нескольких рынках (упаковка, автомобилестроение, электротехника и т. Д.).

Полиэтилен получают в результате полимеризации мономера этилена (или этена). Химическая формула полиэтилена: (C 2 H 4 ) n .

Молекулярная структура полиэтилена

Полиэтилен получают путем присоединения или радикальной полимеризации этиленовых (олефиновых) мономеров. (Химическая формула этена — C 2 H 4 ).

Катализаторы Циглера-Натта и металлоценовые катализаторы используются для проведения полимеризации полиэтилена.


Структура полиэтиленового мономера
C 2 H 4
Полимеризация Циглера-Натта

Или металлоценовый катализ

Структура полиэтилена
(C 2 H 4 ) n

Общие типы полиэтилена (PE)

Обычные типы полиэтилена (ПЭ)

ПЭ принадлежит к семейству полиолефинов и классифицируется по плотности и разветвлению.Наиболее распространенные типы полиэтилена:
  • Разветвленные версии
    • Полиэтилен низкой плотности (LDPE)
    • Линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП)

  • Линейные версии
    • Полиэтилен высокой плотности (HDPE)
    • Полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы (СВМПЭ)

  • Сшитый полиэтилен (PEX или XLPE)

Кроме того, полиэтилен доступен и в других типах, таких как: (подробно не рассматривается в данном руководстве)
  • Полиэтилен средней плотности (MDPE)
  • Полиэтилен очень низкой плотности (VLDPE)
  • высокомолекулярный полиэтилен (HMWPE)
  • Полиэтилен со сверхнизкой молекулярной массой (ULMWPE)
  • Хлорированный полиэтилен (CPE)

Полиэтилен высокой плотности (HDPE)

Полиэтилен высокой плотности (HDPE)

Полиэтилен высокой плотности (HDPE) — это экономичный термопласт с линейной структурой и без разветвлений или с низкой степенью разветвления.Он производится при низкой температуре (70-300 ° C) и давлении (10-80 бар) и производится либо из:
  • Модифицирующий природный газ (смесь метана, этана, пропана) или
  • Каталитический крекинг сырой нефти в бензин

HDPE производится в основном с использованием двух технологий: суспензионной полимеризации или газофазной полимеризации.

Молекулярная структура полиэтилена высокой плотности


Полиэтилен высокой плотности является гибким, полупрозрачным / воскообразным, атмосферостойким и демонстрирует прочность при очень низких температурах.

Свойства полиэтилена высокой плотности


  1. HDPE Температура плавления: 120-140 ° C
  2. Плотность HDPE: от 0,93 до 0,97 г / см 3
  3. Полиэтилен высокой плотности Химическая стойкость:
    • Отличная стойкость к большинству растворителей
    • Очень хорошая устойчивость к спиртам, разбавленным кислотам и щелочам
    • Умеренная устойчивость к маслам и жирам
    • Плохая устойчивость к углеводородам (алифатическим, ароматическим, галогенированным)
  4. Постоянная температура: от -50 ° C до + 60 ° C, относительно жесткий материал с полезными температурными характеристиками
  5. Более высокая прочность на разрыв по сравнению с другими формами полиэтилена
  6. Недорогой полимер с хорошей технологичностью
  7. Хорошая устойчивость к низким температурам
  8. Отличные электроизоляционные свойства
  9. Очень низкое водопоглощение
  10. Соответствует FDA

Недостатки ПНД


  • Склонность к растрескиванию под напряжением
  • Более низкая жесткость, чем у полипропилена
  • Высокая усадка в форме
  • Плохая устойчивость к ультрафиолету и нагреванию
  • Высокочастотная сварка и соединение невозможно

Тем не менее, атмосферостойкость HDPE может быть улучшена путем добавления углеродной сажи или присадок, поглощающих УФ-излучение.Технический углерод также способствует укреплению материала.

Применение полиэтилена высокой плотности (HDPE)


Превосходное сочетание свойств делает HDPE идеальным материалом для различных областей применения в различных отраслях промышленности. Его можно спроектировать в соответствии с требованиями конечного использования.

Некоторые из основных применений полиэтилена высокой плотности включают:

  1. Упаковочные приложения — Полиэтилен высокой плотности используется в нескольких упаковочных приложениях, включая ящики, лотки, бутылки для молока и фруктовых соков, крышки для упаковки пищевых продуктов, канистры и т. Д. бочки, промышленные контейнеры для массовых грузов и т. д.В таких случаях полиэтилен высокой плотности обеспечивает конечному продукту приемлемую ударную вязкость.
  2. Товары народного потребления — Низкая стоимость и простота обработки делают полиэтилен высокой плотности предпочтительным материалом для изготовления нескольких предметов домашнего обихода / потребления, таких как контейнеры для мусора, посуда, ящики для льда, игрушки и т. Д.

  3. Волокна и текстиль — Благодаря своей высокой прочности на разрыв, HDPE широко используется в канатах, рыболовных и спортивных сетях, сетях сельскохозяйственного назначения, промышленных и декоративных тканях и т. Д.

Другие области применения HDPE включают трубы и фитинги (трубы для газа, воды, канализации, дренажа, водостоки, промышленное применение, защита кабелей, покрытие стальных труб, большие смотровые камеры и люки для канализационных труб и т. Д.) Благодаря своей превосходной стойкости. к химии и гидролизу, автомобильная — топливные баки, электропроводка и кабели — защитная пленка для энергии, телекоммуникационные кабели.

Полиэтилен низкой плотности (LDPE)

Полиэтилен низкой плотности (LDPE)

Полиэтилен низкой плотности (LDPE) — это полужесткий и полупрозрачный полимер.По сравнению с HDPE, он имеет более высокую степень разветвления коротких и длинных боковых цепей. Производится при высоком давлении (1000-3000 бар; 80-300 ° C) путем свободнорадикальной полимеризации.

ПЭНП состоит из 4 000–40 000 атомов углерода с множеством коротких ответвлений.

Два основных процесса, используемых для производства полиэтилена низкой плотности: автоклав с мешалкой или трубчатые пути. Трубчатый реактор получил преимущество перед автоклавным способом из-за более высоких скоростей конверсии этилена.

Конструкция из полиэтилена низкой плотности

Свойства полиэтилена низкой плотности


  1. LDPE Температура плавления: от 105 до 115 ° C
  2. Плотность ПВД: 0,910–0,940 г / см 3
  3. Химическая стойкость ПВД:
    • Хорошая стойкость к спиртам, разбавленным щелочам и кислотам
    • Ограниченная устойчивость к алифатическим и ароматическим углеводородам, минеральным маслам, окислителям и галогенированным углеводородам
  4. Термостойкость до 80 ° C непрерывно и 95 ° C в течение более короткого времени.
  5. Недорогой полимер с хорошей технологичностью
  6. Высокая ударопрочность при низких температурах, хорошая атмосферостойкость
  7. Отличные электроизоляционные свойства
  8. Очень низкое водопоглощение
  9. Соответствует FDA
  10. Прозрачная в виде тонкой пленки

Недостатки ПВД ​​


  • Склонность к растрескиванию под напряжением
  • Низкая прочность, жесткость и максимальная рабочая температура. Это ограничивает его использование в приложениях, требующих экстремальных температур.
  • Высокая газопроницаемость, особенно диоксид углерода
  • Плохая стойкость к ультрафиолетовому излучению
  • Легковоспламеняющийся
  • Высокочастотная сварка и соединение невозможно

Применение полиэтилена низкой плотности (LDPE)


Полиэтилен низкой плотности (LDPE) в основном используется для изготовления контейнеров, бутылок для розлива, бутылок для промывки, трубок, пластиковых пакетов для компьютерных компонентов и различного литого лабораторного оборудования. Наиболее популярное применение полиэтилена низкой плотности — полиэтиленовые пакеты.

Применение ПВД


  1. Упаковка — Благодаря своей низкой стоимости и хорошей гибкости, LDPE используется в упаковочной промышленности для фармацевтических бутылок, крышек и крышек, средств контроля вскрытия, вкладышей, мешков для мусора, пленок для упаковки пищевых продуктов (замороженных, сухих продуктов, и т. д.), ламинаты и т. д.
  2. Трубы и фитинги — Полиэтилен низкой плотности используется для производства водопроводных труб и шлангов для труб и фитингов из-за его пластичности и низкого водопоглощения.

Другие области применения включают потребительские товары — предметы домашнего обихода, гибкие игрушки, сельскохозяйственные пленки, электропроводку и кабели — субпроводящие изоляторы, оболочки кабелей.

Линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE)

Линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП)

ЛПЭНП получают путем полимеризации этилена (или мономера этана) с 1-бутеном и меньшими количествами 1-гексена и 1-октена с использованием катализаторов Циглера-Натта или металлоценовых катализаторов. Конструктивно похож на ПВД.

Структура LLDPE имеет линейную основу с короткими однородными ветвями (в отличие от более длинных ветвей LDPE). Эти короткие ветви могут скользить друг относительно друга при удлинении, не запутываясь, как у LPDE.

В сегодняшнем сценарии линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП) весьма успешно заменил полиэтилен низкой плотности.

Свойства ЛПЭНП


  • Очень гибкий с высокой ударной вязкостью
  • Полупрозрачный и натуральный молочный цвет
  • Отлично подходит для мягких и сильных буферов, хорошая химическая стойкость
  • Хорошие барьерные свойства для водяного пара и спирта
  • Хорошая стойкость к растрескиванию под напряжением и ударопрочность

Области применения ЛПЭНП: подходит для различных пленок, таких как пленка общего назначения, стрейч-пленка, упаковка для одежды, сельскохозяйственная пленка и т. Д.

Преимущества полиэтиленовых пленок


  • Полиэтиленовые пленки без остатка горят до углекислого газа и воды. При этом процессе не образуются токсичные пары или газы и не образуется огарок
  • Пленка
  • PE не содержит пластификаторов и тяжелых металлов. Они физиологически безвредны
  • При производстве полиэтиленовых пленок не образуются ни запаха, ни сточные воды.

Полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы (СВМПЭ)

Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ)

Полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы или UHMWPE имеет молекулярную массу примерно в 10 раз выше (обычно от 3 до 3%).5 и 7,5 миллионов а.е.м.), чем смолы из полиэтилена высокой плотности (HDPE). Он синтезируется с использованием металлоценовых катализаторов и этановых звеньев, в результате получается структура, в которой этановые звенья связаны вместе, что приводит к структуре СВМПЭ, обычно имеющей от 100 000 до 250 000 мономерных звеньев на молекулу.
  • Обладает превосходными механическими свойствами, такими как высокая стойкость к истиранию, ударная вязкость и низкий коэффициент трения.
  • Материал практически полностью инертен, поэтому используется в самых агрессивных или агрессивных средах при умеренных температурах.
  • Он устойчив даже при высоких температурах к нескольким растворителям, за исключением ароматических, галогенированных углеводородов и сильных окислителей, таких как азотная кислота.
  • Эти особые свойства позволяют использовать продукт в нескольких высокопроизводительных приложениях.
  • UHMWPE подходит для применений с высоким износом, таких как трубы, футеровки, силосы, контейнеры и другое оборудование.

Сшитый полиэтилен (PEX или XLPE)

Сшитый полиэтилен (PEX или XLPE)

Сшитый полиэтилен высокой плотности, или XLPE, представляет собой форму полиэтилена со сшитой структурой. специально разработан для критически важных приложений.

Сшитый полиэтилен производится из полиэтилена под высоким давлением с использованием органических пероксидов, которые создают свободные радикалы. Свободный радикал вызывает сшивание полимера, в результате чего образуется смола, специально разработанная для критических применений, таких как системы трубопроводов для хранения химикатов, системы жидкостного лучистого отопления и охлаждения, а также изоляция для электрических кабелей высокого напряжения.

Основные характеристики XLPE


  • Высокая и низкая температура
  • Устойчивость к гидролизу
  • Высокие электрические и изоляционные свойства
  • Высокая стойкость к истиранию
  • Питьевая вода утверждена
  • Высокая скорость экструзии на стандартных линиях
  • Меньшая стоимость
  • Более жесткая

Разница между трубками из полиэтилена, полиуретана и ПВХ

Различия между трубками из ПЭ, ПУ и ПВХ

ПЭ, полиуретаны и ПВХ — широко используемые термопласты для сельскохозяйственных труб, труб, шлангов, а также для создания индивидуальных решений для труб.Хотя ни один продукт из пластиковых трубок не может универсально обрабатывать все области применения, и существуют определенные различия, которые необходимо учитывать в зависимости от области применения.

По сравнению с полиуретаном полиэтилен менее гибкий, но обладает хорошей влагостойкостью. Полиуретановые трубы используются там, где необходима гибкость, устойчивость к перегибам и исключительная стойкость к истиранию, например, кабельная оболочка, пневматические регуляторы, аналитические приборы и т. Д. Принимая во внимание, что полиэтиленовые трубы демонстрируют высокую прочность, хорошую коррозионную и химическую стойкость и, следовательно, подходят для использования в коммунальном хозяйстве, промышленные, морские, горнодобывающие, полигонные, канальные и сельскохозяйственные применения.

В то время как гибкий ПВХ имеет несколько преимуществ, таких как хорошая химическая и коррозионная стойкость, отличная стойкость к истиранию и износу, эластичность, подобная резине, визуальный контакт с потоком (с четкими стилями) и выдающиеся характеристики текучести. Эти свойства позволяют использовать трубки из ПВХ в общей промышленности, производстве продуктов питания и напитков, в системах питьевого водоснабжения, медицине, химикатах, топливе, маслах и в механических системах.

Как обрабатывать полиэтиленовый пластик?

Как обрабатывать полиэтиленовый пластик?

Различные формы полиэтилена могут использоваться в таких процессах, как литье под давлением, выдувное формование, экструзия и различные процессы создания пленки, такие как каландрирование или экструзия пленки с раздувом.
  • Полиэтилен высокой плотности легко перерабатывать с помощью литья под давлением, экструзии (трубы, экструзионные и литые пленки, кабели и т. Д.), Формования с раздувом и центробежного формования. Являясь идеальным материалом для процесса литья под давлением, он в основном используется для серийного и непрерывного производства.
  • Наиболее распространенным методом обработки полиэтилена низкой плотности является экструзия (трубы, экструзионные и литые пленки, кабели …). Полиэтилен низкой плотности также можно перерабатывать методом литья под давлением или центробежным формованием.


  • СВМПЭ обрабатывают по-разному: методом компрессионного формования, штамповочной экструзии, формования геля и спекания. Это обычные методы, такие как литье под давлением, выдувное формование или экструзионное формование, поскольку этот материал не течет даже при температурах выше его точки плавления.
  • PE недоступен для процессов 3D-печати, потому что с ним труднее работать. Но сейчас переработанный и зеленый полиэтилен набирает популярность для обработки с помощью 3D-печати. Простая доступность полиэтилена стимулирует усилия по применению этого материала в аддитивном производстве.

ПЭНД ПВД
Литье под давлением
  • Температура плавления: 200-300 ° C
  • Температура формы: 10-80 ° C
  • При правильном хранении сушка не требуется
  • Высокая температура формы улучшает блеск и внешний вид детали
  • Усадка формы составляет от 1,5 до 3%, в зависимости от условий обработки, реологии полимера и толщины готовой детали
  • Температура плавления: 160-260 ° C
  • Усадка пресс-формы после пресс-формы находится в пределах 1.5 и 3,5%
  • Давление впрыска материала: до 150 МПа
Экструзия
  • Температура плавления: 200-300 ° C
  • Степень сжатия: 3: 1
  • Температура цилиндра: 180-205 ° C
  • Предварительная сушка: Нет, 3 часа при 105-110 C (221-230 ° F) для доизмельчения
  • Температура плавления: 180-240 ° C
  • Для нанесения покрытия методом экструзии необходимы более высокие температуры плавления (280-310 ° C)
  • Рекомендуется трехзонный винт с отношением L / D около 25
  • Температура плавления: 160-260 ° C
  • Усадка пресс-формы после пресс-формы находится в пределах 1.5 и 3,5%

Переработка полиэтилена и токсичность

Переработка полиэтилена и токсичность

Идентификационный код смолы для двух основных форм полиэтиленов:
LDPE и HDPE не поддаются биологическому разложению и вносят значительный вклад в образование пластиковых отходов в мире. Обе формы полиэтилена пригодны для вторичной переработки и используются для производства бутылок для непродовольственных товаров, пластмасс для наружного применения, контейнеров для компоста и т. Д.

В твердой форме полиэтилен безопасен и нетоксичен по своей природе, но может быть токсичным при вдыхании и / или или абсорбируется в виде пара или жидкости (т.е. во время производственных процессов).

PE (HDPE и XLPE) широко используется в системах, связанных с водой. Сшитый полиэтилен стал популярным для питьевой воды в последние годы, но PEX требует специальных фитингов и не подлежит переработке. Трубы из полиэтилена высокой плотности (HDPE) не предназначены для питьевой воды. Что касается питьевой воды, HDPE может использоваться как для горячего, так и для холодного водоснабжения.

ПВД и ПЭНД: сходства и различия

Автор: wkmounts / 16 января, 2020

Полиэтилен — один из наиболее широко используемых термопластов в мире, и его можно найти во всем, от продуктовых пакетов до детских игрушек и бутылочек для шампуня.Его можно разделить на несколько подкатегорий в зависимости от его молекулярной структуры, каждая из которых демонстрирует уникальные характеристики, которые делают его пригодным для использования в конкретных приложениях. Наиболее распространенные типы полиэтилена:

  • Полиэтилен низкой плотности (LDPE). Этот прозрачный или полупрозрачный пластик демонстрирует гибкость, химическую стойкость и водонепроницаемость. Он используется при производстве широкого спектра продуктов, включая пакеты для продуктов, полиэтиленовую пленку и пленку, гибкий упаковочный материал и детали, полученные литьем под давлением.
  • Полиэтилен высокой плотности (HDPE). HDPE обладает большей жесткостью и долговечностью, чем LDPE. Он доступен в вариантах от полупрозрачного до непрозрачного и демонстрирует отличную химическую стойкость. Продукция из HDPE включает жесткие упаковочные контейнеры, игрушки, уличную мебель и конструкции, кухонное оборудование и водопроводные трубы.

В следующем сообщении в блоге дается более подробное сравнение LDPE и HDPE, в котором подчеркиваются сходства и различия между двумя вариантами полиэтилена.

Сходства между LDPE и HDPE

Поскольку они в основном состоят из одних и тех же полимеризованных молекул этилена, ПЭНП и ПЭВП имеют много общих характеристик. Например, оба материала обладают следующими свойствами:

  • Низкий вес материала
  • Предел прочности на разрыв от 0,20 до 0,40 Н / мм2
  • Высокая ударная вязкость
  • Устойчивость к химическим веществам, водяному пару и атмосферным воздействиям
  • Высокая пригодность для вторичной переработки
  • Низкая стоимость изготовления и изготовления

При использовании в операциях литья под давлением оба материала также демонстрируют следующее:

  • Температура расплава от 180 ̊ до 280 ̊ C (от 355 ̊ до 535 ̊ F)
  • Высокая скорость впрыска
  • Сушка готовой детали не требуется

Сходство вышеперечисленных характеристик, среди прочего, делает LDPE и HDPE пригодными для аналогичных приложений.Некоторые из отраслей, в которых обычно используются оба материала, включают:

  • Автомобильная промышленность
  • Электрооборудование
  • Гидравлика и пневматика
  • Упаковка
  • Трубы и трубопроводы

Различия между LDPE и HDPE

Хотя LDPE и HDPE имеют много общих характеристик, их принципиально разные внутренние составы также приводят к множеству различий. Полимерные цепи, из которых состоят оба материала, в LDPE разветвлены, тогда как в HDPE полимеры имеют более кристаллическую структуру.Это различие в полимерной организации приводит к отличным характеристикам каждого материала.

Различия в физических характеристиках

LDPE более мягкий и гибкий, чем HDPE. Он также имеет более низкую температуру плавления (115 ° C) и более прозрачный. По сравнению с HDPE, он более склонен к растрескиванию под нагрузкой.

HDPE жесткий, прочный и обладает повышенной химической стойкостью. Его более высокая температура плавления (135 ° C) позволяет ему выдерживать более высокие температуры, чем LDPE. Его более кристаллическая структура также приводит к большей прочности и непрозрачности материала.

Различия в возможности повторного использования

И ПВД, и ПНД пригодны для вторичной переработки; однако их необходимо перерабатывать отдельно. LDPE классифицируется под номером рециркуляции 4, а HDPE — под номером 2 рециркуляции. В зависимости от продукта, LDPE также может быть труднее перерабатывать, поскольку он более мягкий и может попасть в оборудование для рециркуляции. HDPE легче транспортировать и использовать в оборудовании для вторичной переработки.

Различия в методах производства

ПЭНП получают путем сжатия газообразного мономера этилена в автоклаве или трубчатом реакторе для облегчения полимеризации — i.е. связывание мономеров в полимерные цепи.

HDPE создается путем нагревания нефти до очень высоких температур. Этот процесс высвобождает мономеры газообразного этилена, которые затем объединяются с образованием полимерных цепей.

Превосходные пластиковые изделия от OMICO

Хотя LDPE и HDPE обладают рядом полезных характеристик, включая высокую химическую стойкость и низкую растворимость, они также обладают различными свойствами материала, которые влияют на их полезность в различных областях применения.Для формования и придания формы более прочным и долговечным изделиям HDPE является гораздо более надежным вариантом, чем LDPE.

Более 50 лет компания OMICO является ведущим поставщиком высококачественных пластмассовых деталей и компонентов, изготовленных выдувным формованием, для различных отраслей промышленности, от автомобилестроения до производства игрушек. При формовании мы используем самые разные пластмассы, в том числе HDPE. Для получения дополнительной информации о наших продуктах и ​​услугах по выдувному формованию свяжитесь с нами или запросите коммерческое предложение сегодня.

Полиэтилен низкой плотности — Химическое производство и инвестиционные затраты

Опубликован в апреле 1968 г.

Основной патент на полиэтилен был выдан компании Imperial Chemical Industries Ltd.(ICI) в 1937 году, когда уже действовала непрерывно работающая опытная установка. В 1938 и 1939 годах полиэтилен использовался для изоляции подводного кабеля. Полномасштабное производство шло в Соединенном Королевстве в начале 1942 года и в США в 1943 году.

В Германии исследование полимеризации этилена началось в 1938 году и привело к строительству в 1942 году завода в Цвекель, производящего 10-20 тонн. в месяц Луполен N, низкомолекулярный (воскообразный) продукт. В конце войны в Европе (май 1945 г.) в Гендорфе был почти завершен завод по производству 5 тонн высокомолекулярного продукта Lupolen H в месяц.

Реакция, открытая ICI для производства полиэтилена, требует высоких давлений (1000-3000 атм) и высоких температур (150-230 ° C) и протекает по свободно-радикальному механизму полимеризации. Продукт представляет собой частично кристаллический (60-70%) полимер, содержащий примерно две цепи разветвления на сто атомов углерода. Количество ветвей определяет кристалличность и плотность. Плотность полиэтиленов высокого давления, обычно в диапазоне 0,91-0,93, классифицируется как низкая. «Модификации процесса высокого давления привели к полимерам средней плотности» в диапазоне 0.93-0,94. Совершенно разные процессы используются для производства полиэтиленов с более высокой плотностью (от 0,94 до 0,97), которые имеют степень кристалличности выше 7,5% и по существу линейны по структуре.

Полиэтилены низкой плотности коммерчески производятся при высоких давлениях в процессах, в которых используются трубчатые или автоклавные реакторы. В этом отчете были оценены два традиционных процесса, в одном из которых используется трубчатый реактор, а в другом — автоклав. Кроме того, оценивается процесс, в котором используется полимеризация, индуцированная гамма-излучением.

Другие отчеты, относящиеся к PEP:

Поли (этен) (полиэтилен)

Ежегодно производится более 80 миллионов тонн полиэтилена, 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 высокой плотности (HDPE) ( около 0,940-0,965 г см -3 ).

Форма LDPE или LLDPE предпочтительна для пленочной упаковки и для электроизоляции. Из полиэтилена высокой плотности изготавливают контейнеры для бытовой химии, такие как жидкости для мытья посуды, и бочки для промышленной упаковки. Он также экструдируется как трубопровод.

Рисунок 1 Использование поли (этена).

Все формы могут использоваться для изделий, изготовленных литьем под давлением, таких как ведра, ящики для пищевых продуктов 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
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.LDPE плюс LLDPE

* 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 это 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,

Его может представлять:

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, и 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 алкилалюминием).
  • 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.

ПНД 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 реактора CSTR (реактор непрерывного действия с мешалкой), либо контура)

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 полиэтилен высокой плотности. 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, в незначительных количествах остается смешанным 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 этилена 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 этена 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 при открытии клапана.

На современных заводах иногда используются два или более отдельных реактора, включенных последовательно (например, два или более реакторов для суспензии или два газофазных реактора), каждый из которых находится в немного разных условиях, так что свойства различных продуктов из реакторов присутствуют в полученная полимерная смесь, 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, экструзии 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 используют неорганический катализатор, используют 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, для бут-1-ена, 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 придает 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, например, используемых в упаковке.

Свойства полимера и, следовательно, его применение можно варьировать, варьируя пропорцию этена и сомономера и используя разные 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 — одноцентровый катализатор .Преимущество состоит 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), произведенный с использованием металлоцена, можно использовать в виде очень тонкой пленки, которая имеет превосходные оптические свойства и герметичность, что делает их очень эффективными для упаковки пищевых продуктов. Настоящим плюсом металлоценовых катализаторов являются улучшенные механические свойства пленок из mLLDPE.

Сополимеры

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

Дата последнего изменения: 27 апреля 2017 г.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *