Свойства на полиетилена

Полиетиленът с високо молекулно тегло е полупрозрачно бяло твърдо вещество. На тънки участъци е почти напълно прозрачен. При обикновени температури той е здрав и гъвкав и има относително мека повърхност, която може да се надраска с нокътя. С повишаване на температурата твърдото вещество става по-меко и накрая се топи при около 110 ° C, превръщайки се в прозрачна течност. Ако температурата се намали под нормалната, твърдото вещество става по-твърдо и по-твърдо и се достига температура, при която пробата не може да се огъне, без да се счупи.

Течен полиетилен

Движението на течен полиетилен не е нютонов. Скоростта намалява с увеличаване на налягането и заедно с това и скоростта на преминаване. Поради чувствителността на вискозитета на стопилката към молекулярното тегло и поради факта, че полиетиленът обикновено се обработва в стопено състояние при екструдиране, формоване или леене, различните полимери на пазара се характеризират с вискозитета на разтопен продукт.

В диапазона на молекулните тегла от 20000-30000, 10% увеличение на молекулното тегло грубо удвоява вискозитета на стопилката.

Вискозитетът на разтопения полиетилен намалява с повишаване на температурата; се намалява приблизително наполовина с повишаване на температурата с 25 ° C.

Други свойства на течността са:

Двойно лучепреломление в ток

Когато тече през отвор, например по време на екструзия или формоване, има забележима ориентация на молекулите, които преминават в неориентирано състояние, ако материалът се държи в течно състояние, но остават ориентирани в твърдо състояние, ако, както е е нормално в производството, разтопеният материал се охлажда бързо. Степента на тази ориентация е функция на средната дължина на веригата и степента на разклоняване.

Полиетилените с високо молекулно тегло показват по-голяма ориентация от материалите с ниско молекулно тегло и ориентацията намалява с повишаване на температурата.

Твърд полиетилен: Таблицата по-долу показва някои от типичните свойства на твърдия полиетилен.

Физични и механични свойства

Тези свойства се отнасят до продукт с приблизително молекулно тегло 25 000. Някои от свойствата са относително нечувствителни към молекулното тегло, включително плътност, точка на топене, специфична топлина, твърдост и модул на Йънг; други, като якост на опън, якост на удар, якост на скъсване, удължение при скъсване и гъвкавост при ниски температури, са чувствителни към молекулното тегло. Изборът на необходимото молекулно тегло за различни цели обикновено означава компромис между подобрените механични свойства на материала с високо молекулно тегло и по-голямата лекота на производство на изделия с материал с по-ниско молекулно тегло.

Напрежението в точката на скъсване зависи от молекулното тегло; но за материал с молекулно тегло 25 000 това може да бъде два пъти по-голямо от напрежението при границата на добива. Формата на общата крива напрежение-деформация зависи от температурата и скоростта на прилагане на напрежението. С повишаване на температурата границата на добив пада; докато увеличаването на скоростта, с която се прилага тягата, води до увеличаване на границата на провлачване и крайното съпротивление, а също и до съвършенство на ориентацията на студено изтегления образец. Тъй като температурата се понижава под обичайните температури, удължаването при скъсване се намалява и се достига температура, при която не настъпва студено изтегляне, пробата рязко се разрушава само с 10% удължение. Тази температура е приблизително тази, при която образецът не може да бъде огънат повече от много ограничена степен, без да се счупи, сякаш е крехък материал.

Доста необикновено свойство на полиетилена с молекулно тегло под 20 000 е неговата чувствителност към напукване при излагане на напрежение в контакт с определени течности, особено полярни органични течности. Молекулните характеристики, които управляват това свойство, са подобни на тези, които управляват гъвкавостта при ниски температури и ако е необходима устойчивост на тази форма на атака, трябва да се използва полиетилен с високо молекулно тегло.

Всички механични свойства на полиетилена са чувствителни към термичната история на образеца. Ако материалът бързо се охлажда от разтопено състояние, твърдото вещество има по-ниска плътност и кристалност; следователно той е по-мек и по-гъвкав и поне първоначално е по-устойчив на напукване при ниски температури и напукване в присъствието на органични течности. От друга страна, вероятно ще съдържа повече вътрешно напрежение. Бавното охлаждане, започващо от разтопено състояние или отгряване на пробата, например чрез обработка във вряща вода, дава по-кристален, по-твърд и малко по-чуплив продукт; но твърдото вещество може да бъде по-малко стресирано и бавните промени в размерите са по-малко вероятни с повишаване на температурата по-късно.

Твърдият полиетилен се подлага на студено плъзгане, както и много други полимери; но поради своята кристална природа тази промяна е много малка при обикновени температури, освен при натоварвания, близки до границата на добив. При по-високи температури обаче се забелязва студено отклонение. Когато пробата е подложена на опън, срязване или компресия, тя първоначално се деформира бързо; но бързината, с която размерите варират, намалява с течение на времето; поне за определено време деформацията е приблизително линейна функция на логаритъма на времето на приложение. При по-високи температури и при по-високи напрежения настъпва трайна деформация на пробата.

Някои свойства на LDPE и HDPE

Разтворимост и набъбване: При температури под 60 ° C, полиетиленът, с изключение на проби с много ниско молекулно тегло, е много слабо разтворим в разтворители, но при по-високи температури е лесно разтворим във въглеводороди и халогенирани въглеводороди, въпреки че остава много слабо разтворим в по-полярни течности, като алкохоли, киселини, естери, амини, феноли и нитро съединения. Бързината, с която разтворимостта варира в зависимост от температурата, често е толкова голяма, че дава вид на почти критична температура, под която полимерът е неразтворим и над който е лесно разтворим. Разтворимостта на полиетилена зависи до известна степен от молекулното тегло; най-разтворимите сортове са тези с най-ниско молекулно тегло; но при температури под 110 ° C степента на разклоняване на веригата и съответно способността на твърдия полимер да кристализира също е от голямо значение. От два полимера с еднакво молекулно тегло, но с различна степен на разклонение, колкото по-разтворим е толкова по-разклонен.

Когато твърдият полиетилен е в контакт с разтворител, има значително поглъщане на течността от твърдия полимер и значително набъбване на твърдото вещество, дори при температури, при които не настъпва значително разтваряне на полимера. С увеличаване на температурата количеството и скоростта на абсорбция се увеличават. Абсорбцията на течности се влияе от молекулното тегло и молекулната структура и намалява с увеличаване на молекулното тегло и тъй като полимерът има по-кристална и по-малко разклонена структура.

Полиетиленът е неразтворим във вода и абсорбира вода само в много ограничена степен. Поглъщането на вода се увеличава с температурата.

Пропускливост: Важно свойство на полиетилена е ниската му пропускливост за водни пари. От друга страна, полиетиленът има висока пропускливост за органични пари и кислород. Пропускливостта се увеличава с температурата.

Електрически свойства: Както може да се очаква от неговия химичен състав, полиетиленът има ниска електрическа проводимост, ниска диелектрична проницаемост, нисък коефициент на мощност (9,15) и висока диелектрична якост. Електрическите свойства не са особено чувствителни към влажността поради много малкото поглъщане на вода от полиетилен; но коефициентът на мощност е вероятно да се увеличи, ако полиетиленът е подложен на окисляване.

Химични свойства: Полиетиленът е един от най-стабилните и инертни полимери, както може да се очаква от неговата по същество парафинова структура. Въпреки това, има някои реакции, които ограничават употребата му и изискват определени предпазни мерки по време на лечението.

При пълна липса на кислород, полиетиленът е стабилен до 290 ° C. Между 290 и 350 ° C той се разлага до полимери с по-ниско молекулно тегло, които обикновено са термопласти или восъци, но се получава малко етилен. При температури над 350 ºC газообразните продукти се получават във все по-голямо количество, но основният продукт не е етилен, а бутилен. В това отношение полиетиленът се различава от полистирола и метилметилакрилата, които дават мономера като основен продукт на пиролиза. В присъствието на кислород полиетиленът е много по-малко стабилен. Наблюдавани са промени във физичните и химичните свойства, които показват окисляване и разграждане на полимерните молекули при 50 ° C, а разграждането се случва дори при обикновени температури в присъствието на светлина.

The термично окисление Полиетиленът е важен в разтопено състояние, тъй като влияе върху поведението в процесите на обработка и в твърдо състояние, тъй като определя граници за определени употреби. Основните ефекти на полиетиленовото окисляване са вариации в молекулното тегло, които първо се проявяват чрез промени в вискозитета и, когато те са по-интензивни, чрез влошаване на механичното съпротивление, вариране в електрическите свойства (особено увеличаване на фактора на мощността), развитие на гранясала миризма и промяна на цвета до жълт, кафяв и в краен случай черен . Интензивното окисляване, особено при високи температури, води до разграждане на веригата и загуба на летливи продукти: въглероден окис, вода и мастни киселини, а продуктът става чуплив и подобен на восък.

Процесът на окисляване е автокаталитичен; скоростта на окисление се увеличава с увеличаване на количеството абсорбиран кислород. Скоростта на окисление варира от проба до проба и е по-висока, когато разклонението на веригата е голямо, както и ако първоначалното съдържание на кислородсъдържащи групи е голямо.

The термично окисление полиетиленът може да бъде редуциран или елиминиран за известно време чрез включване на антиоксиданти; Това обикновено са същите видове, използвани за каучук, а много от тях са феноли или амини. При избора на антиоксидант ще се обърне внимание на точки като липсата на цвят и мирис и ниска летливост, за да се избегнат загуби по време на обработката при високи температури.

The фотокатализирано окисление на полиетилен, изложен на слънчева светлина, е по-сериозен проблем, тъй като защитата не се постига толкова лесно, колкото в случая на термично окисление. Нормалните антиоксиданти са малко полезни и най-задоволителната защита се получава чрез включване на приблизително 2% сажди, добре диспергирани в полимера. Тук също има автокаталитична реакция, както в случая на термично окисление. The фотоокисляване произвежда оцветяване, влошаване на физичните свойства и загуба на механична якост, което води до напукване и скъсване на пробите при напрежение. Трябва да се подчертае, че незащитеният полиетилен не е подходящ за употреба, при която той ще бъде изложен на слънчева светлина.

• МАКАДАМИЯ ЯДКА произход, свойства, ползи и много други
• 6-те вида оцет най-важните характеристики и свойства
• Ферментиралите храни имат лечебни свойства - Via Orgánica
• Хранене La Feijoa (невероятни свойства) Области за обучение
• Pregon Agropecuario Защо трябва да приемате коприва и да се възползвате от нейните свойства - Комплекс