ПЭВД изготавливается:
ü в автоклавном или трубчатом реакторе при температуре от +2000С до +2600С;
ü с уровнем давления в 150 – 300Мпа;
ü содержанием в качестве инициатора кислорода или органического пероксида;
ü реакция осуществляется методом радикального механизма[7]. Изготовленный по данному методу полиэтилен имеет степень кристалличности[8] в 50–60% и средневесовой молекулярный вес от 80 000 до 500 000;
ü после этого жидкий полиэтилен гранулируют, с учетом того, что реакция происходит в расплаве.
Сферами применения ПЭВД являются:
ü экструзия пленок (например, для упаковки, строительства, сельского хозяйства);
ü производство кабеля;
ü литье пластмасс под давлением (например, для автомобилестроения);
ü производство выдувных изделий (например, товары бытового назначения, игрушки, канцтовары).
Полиэтилен среднего давления (ПЭСД) - это жесткий продукт, сочетающий в себе все достоинства полиэтилена высокого давления и полиэтилена низкого давления в строго определенном соотношении. В отличии от ПЭНД, этот полимер более устойчив к растрескиванию и царапинам. В сущности, характеристики ПЭСД практически ни чем не отличаются от характеристик полиэтилена низкого давления, в общем, это идентичные виды полиэтилена.
Полиэтилен среднего давления (ПЭСД) производят при соблюдении следующих условий:
ü температура: от +1000С до +1200С;
ü уровень давления: 3 – 4Мпа;
ü с участием катализатора Циглера-Натта[9] или, в альтернативном варианте, смеси TiCl4 и AlR3.
Результатом данного метода является выпадение готового продукта из раствора в виде хлопьев, который имеет степень кристалличности 80–90% и средневесовой молекулярный вес 300.000 – 400.000.
Этот материал обладает хорошей устойчивостью к изломам и ударам. Помимо этого, полиэтилен среднего давления более чем полиэтилен низкого давления устойчив к царапинам и растрескиванию. Применяется этот полиэтилен для производства обычных и термоусадочных пленок, мешков, хозяйственных сумок и винтовых колпачков.
Полиэтилен низкого давления (ПЭНД) или Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП). У этого полиэтилена низкая степень ветвления молекул, а это значит, что он обладает большими межмолекулярными силами и прочностью на разрыв. ПЭНД жестче и проще ПЭВД, но менее прозрачен. Полиэтилен низкого давления устойчив к высоким температурам, различным маслам и химикатам, но, по сравнению с ПЭВД, менее стоек к парам и воде. Используется ПЭВП для изготовления канистр, емкостей для растворителей, контейнеров для мусора. Пакеты из ПЭВД выдерживают до двадцати кг.
ПЭНД получают в автоклавном или трубчатом реакторе при следующих условиях:
ü температура 120 - 150 °C
ü давление ниже 0.1 - 2 МПа
ü присутствие катализатора (например, специальная смесь AlR3 и TiCl4)
ü Полимеризация в этом случае происходит в суспензии по ионно-координационному механизму[10].
В целом, названия «полиэтилен высокого давления», «низкого давления», «средней плотности» имеют чисто формальное значение. Все методы получения полиэтилена дают на выходе одинаковый молекулярный вес и плотность полиэтилена. Давление так же, часто применяется одинаковое для изготовления полиэтилена низкого и среднего давления.
Сферами применения ПЭНД являются:
ü строительство полигонов переработки отходов, накопителей жидких и твёрдых веществ, способных загрязнять почву и грунтовые воды;
ü строительные материалы, имитирующие натуральные, широко применяются в благоустройстве придомовых территорий и детских площадок, благодаря увеличенному сроку эксплуатации.
Международные буквенные коды:
ПЭНД - код HDPE и цифра 2;
ПЭВД - код LDPE и цифра 3.
Вывод 2: Полиэтилен – полимер, использующийся наиболее широко. Технология его получения и переработки сейчас относительно проста, полиэтилен вырабатывается всеми существующими способами, для его получения не требуется узкоспециализированное оборудование.
§ 3. Свойства полиэтилена, определяющие области его применения
Сегодня производство, продажа и закупка полиэтилена получили широкое распространение, ведь это один из наиболее востребованных полимерных материалов в мире. Он получается путем полимеризации этилена, получаемого при переработке нефтяного сырья. Термопластичный материал легко перерабатывается, поэтому широко применяется в промышленности при изготовлении различных изделий. Ниже представлены характеристики этого полимера, его разновидности, области применения и основные производители.
Физические свойства полиэтилена позволяют изготавливать различные изделия, применяя различные технологии обработки. (Удельная масса полиэтилена относительно низкая, что позволяет изготавливать легкие изделия, а высокий показатель удельного удлинения при разрыве и коэффициент линейного расширения при разрыве позволяет изготавливать относительно эластичные изделия.
Полиэтилен обладает высокими диэлектрическими физическими свойствами, что даёт возможность использовать его для изготовления электротехнических изделий и, в частности, электроизоляторов.
Физические свойства полиэтилена также зависят от добавок, которые применяются при его изготовлении, а также от скорости и равномерности охлаждения. Огромное влияние на физические свойства полиэтилена оказывают температура, давление и другие нагрузки, которые возникают при эксплуатации готовых изделий.
Полиэтилен не восприимчив к щелочам любой концентрации, растворам любых солей, карбоновым, плавиковой и концентрированной соляной кислотам. Устойчив к маслу, овощным сокам, алкоголю, воде, бензину. Разрушается азотной кислотой, газообразными и жидкими фтором и хлором. Не растворяется, а только немного набухает в органических растворителях. Стоек к нагреванию в вакууме, но разрушается на воздухе при нагревании от восьмидесяти градусов.
Полиэтилен морозостоек (до семидесяти градусов). Под действием ультрафиолетовых лучей - подвергается фотодеструкции[11]. Легко модифицируется. Дополнительное хлорирование, сульфирование, бромирование или фторирование придают полиэтилену каучуко-подобные свойства, улучшают химическую и тепловую стойкость. Сополимеризация[12] с другими полеолефинами или полярными мономерами повышает его прозрачность, эластичность, адгезионные характеристики, а также стойкость к растрескиванию. Смешивание полиэтилена с другими полимерными материалами улучшает другие его физические свойства. Полиэтилен безвреден для человека, из него не выделяются опасные для его здоровья вещества.
Вывод 3: Комплекс химических, физико-механических и диэлектрических свойств полиэтилена определяет его высокие потребительские свойства и позволяет широко применять его во многих промышленных отраслях (радиотехнической, кабельной, легкой, химической, медицине и др.).
§ 4. Утилизация[13] полиэтилена. Способы переработки. Естественная утилизация.
Самый простой способ избавиться от полиэтиленовых отходов – это сжигание. Однако при этом в атмосферу выделяется много токсичных веществ, что пагубно сказывается на окружающей природе. Поэтому в настоящее время все большее распространение получают другие методы утилизации, или, как сейчас модно говорить, рециклинга полиэтилена. Однако прежде чем утилизировать использованные полиэтиленовые пакеты, их нужно собрать, что в большинстве случаев означает просто выбрать из бытового мусора. Далее, согласно технологии переработки, исходное сырье требуется предварительно промыть в специальных промывочных машинах, входящих в комплект перерабатывающих линий. После промывки полиэтиленовые отходы попадают в так называемую дробилку, где они тщательно измельчаются. Следующий этап переработки полиэтилена – это обработка его в центрифуге, где происходит удаление лишней влаги, а также различных случайных твердых примесей (стекла, бумаги и т. п.). Далее происходит окончательная промывка вторичного полиэтиленового сырья. Сточные воды, образующиеся при этом, через специальные очистные сооружения удаляются, а полиэтилен поступает в специальную сушильную камеру, в которой сначала происходит механическая сушка, а затем – термическая обработка. Таки образом, в результате переработки полиэтилена на выходе получается вторичное сырье, которое пригодно для повторного использования. К примеру, из него методом экструдирования[14] с добавлением определенных добавок изготавливают полиэтиленовые трубы, пленку и т. п.
Утилизация полиэтилена осуществляется с помощью 50% азотной кислоты в условиях комнатной температуры, а также может эффективно осуществляться воздействием на материал газообразного или жидкого хлора или фтора в условиях химического производства. Также утилизация полиэтилена может эффективно осуществляться в воде, нагретой до температуры +1800С или по прошествии длительного времени на открытом воздухе, провоцирующем термостарение материала[15] и приобретении хрупкости. Следует учитывать, что процедура термостарения полиэтилена имеет побочный эффект – выделение множества вредных для окружающей среды веществ.
Периоды естественного разложения продуктов жизнедеятельности человека и животных, жизненного цикла растений:
ü помет животных (ценный источник минеральных веществ) - максимум 10 дней,
ü опавшие листья, мелкие веточки, семена постепенно перегнивают, превращаясь в гумусную[16] массу, - месяц или сезон,
ü крупные ветки - максимум 10 лет,
ü банановая кожура - до 6 месяцев,
ü пищевые отходы - в среднем несколько недель,
ü остатки костей – 5 - 6 лет, но не больше 8 лет,
ü одежда из натуральных тканей - 2-3 года,
ü синтетические материалы - до 40 лет,
ü шерстяные изделия – 1 год.
ü троллейбусный билет – 1 месяц.
ü макулатура - 2-3 года,
ü вощеная бумага –5 лет,
ü деревянные изделия - до 10 лет, а именно,
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
