Clasificación y propiedades del polietileno

Clasificación y propiedades del polietileno

1. polietileno de peso molecular ultra alto

El polietileno ultra alto de peso molecular (UHMWPE) es un polietileno de alta densidad con una masa molecular relativa de 500,000 a 5 millones. Sus ventajas sobresalientes son una excelente resistencia al impacto, resistencia a la abrasión, resistencia al estrés y resistencia al frío. Además, también tiene una absorción de agua muy baja, buena estabilidad química, alta resistencia al calor y operación silenciosa, lubricación sin aceite y otras propiedades. Por ejemplo, la producción de China de una masa molecular relativa de 700,000-1,200,000 de polietileno de peso molecular ultra alto, su densidad relativa de 0.955- 0.968, punto de fusión cristalina de 192-212'C, simplemente respalda la resistencia de impacto de la prueba del haz, con Un espécimen con muescas tampoco se rompió. El coeficiente de fricción es 0.14-0.15 y el desgaste es de 4.4-5.2 mm cuando se aplica fricción seca a las piezas desgastadas (acero de calibre 45, dureza superficial HRC50-55), y es superior a muchos otros plásticos de ingeniería en términos de términos de Impacto y resistencia a la abrasión.

El polietileno de peso molecular de ultra alta se usa principalmente para fabricar películas especiales, contenedores grandes, conductos grandes, placas y una variedad de requisitos para la resistencia al impacto, piezas mecánicas resistentes a la fricción, como rodamientos, engranajes, rodamientos de guías, ramas, conchas, conchas, conchas. Juntas, la industria textil en la fundición de la bobina, la caja prismática de elevación y el vientre del cinturón, la industria de la fabricación de papel en el raspador y el tablero de moldeo, el revestimiento de aterrizaje de la industria minera y el riel de la cadena guía. Es especialmente adecuado para dispositivos de baja temperatura, es una ingeniería muy prometedora plástica.

UHMWPE puede ser producido por el típico método Ziegler. Debido a la alta viscosidad de fusión de UHMWPE, la movilidad es muy baja, el original solo se puede usar para el método de sinterización de prensa en frío o el método de moldeo de prensa en caliente, ha podido cambiar al procesamiento de extrusión. Cuando la fabricación de productos de estructura compleja, se puede moldear en piezas simples y luego reprocesar con métodos generales de procesamiento mecánico. El caucho de nitrilo, el caucho de cloropreno o la resina epoxi también se pueden usar para la unión.

2. Polietileno resistente al calor

La resistencia al calor del polietileno de uso general es tan baja como 100 ° C, y su aplicación en plástica de ingeniería es bastante limitada. Rumania con pentilo de sodio como catalizador produjo un polietileno de alta densidad de 200 ℃, su rendimiento está cerca de PTFE, se puede utilizar como plásticos de ingeniería, utilizados en la fabricación de piezas mecánicas.

3. Polietileno reticulado

La tecnología de reticulación de polietileno (PE) es uno de los medios importantes para mejorar sus propiedades del material. Después de que la reticulación modificada PE puede realizar su rendimiento, no solo mejora significativamente las propiedades mecánicas de la EP, la resistencia al agrietamiento del estrés ambiental, la resistencia química, la resistencia a la corrosión, la resistencia a la fluencia y las propiedades eléctricas y otro rendimiento integral, sino que también mejoran muy obviamente el El nivel de resistencia a la temperatura puede producir una temperatura resistente al calor de PE de 70 ℃ a más de 100 ℃, lo que amplía en gran medida las áreas de aplicación de PE.

El polietileno reticulado tiene las siguientes ventajas:

1. Rendimiento resistente al calor: XLPE con una estructura tridimensional reticulada tiene un rendimiento resistente al calor muy excelente. No se descompondrá y carbonizará por debajo de 200 ℃, la temperatura de trabajo a largo plazo puede alcanzar los 90 ℃ y la vida térmica puede alcanzar los 40 años.

2. Rendimiento de insulaciones: XLPE mantiene las propiedades originales de aislamiento de la EP, y la resistencia al aislamiento aumenta aún más. Su valor tangente del ángulo de pérdida dieléctrica es muy pequeño y no se ve muy afectado por la temperatura.

3. Propiedades mecánicas: debido al establecimiento de un nuevo enlace químico entre las macromoléculas, la dureza de XLPE, la rigidez, la resistencia a la abrasión y la resistencia al impacto, se han mejorado, lo que compensó el PE susceptible al estrés ambiental y las deficiencias de agrietamiento.

4. Resistencia química: XLPE tiene una fuerte resistencia al ácido y álcali y resistencia al aceite, sus productos de combustión son principalmente dióxido de agua y carbono, menos dañino para el medio ambiente, para cumplir con los requisitos de la seguridad moderna del incendio.

Hay dos tipos de métodos de reticulación: método químico y método de radiación.

Método químico (con peróxido orgánico como agente de reticulación) resistencia al impacto de polietileno reticulado que la no reticulada 50 veces, buena fluidez de procesamiento, adecuada para el rotomolding, procesamiento de contenedores grandes, como tanques de gasolina, piezas automotrices, tanques de compostaje agrícola, aguas residuales de la industria química tanques o desagües, etc.

Método de reticulación de radiación: polietileno en los rayos de alta energía (como rayos γ, rayos α, rayos de electrones, etc.) o agente de reticulación bajo la acción de sus macromoléculas para generar reticulación, puede mejorar su calor- Resistente y otras propiedades. Utilizando el polietileno reticulado como cable de aislamiento, su temperatura de funcionamiento a largo plazo se puede aumentar a 90 ℃, puede soportar la temperatura instantánea de cortocircuito de hasta 170-250 ℃. El método de radiación del rendimiento de aislamiento del producto de reticulación es particularmente bueno, se puede utilizar para la fabricación de electrodomésticos de 125 ° C de alta temperatura y motores eléctricos del aislamiento de cable de núcleo suave. 4.

4. Polietileno de alta densidad reforzado con fibra de vidrio

La compañía de los Estados Unidos de América DuPont (DuPont) ha desarrollado con éxito una buena adhesión con fibras de vidrio de polietileno de alta densidad (Brand Alathon G 0530). Esta combinación de polietileno y fibra de vidrio, alta resistencia, buena resistencia al calor, es un tipo de plásticos de ingeniería. Se puede procesar mediante compresión, moldeo por inyección, extrusión, moldeo de soplado, etc. Se utiliza en la fabricación de pilares y pilares generales para agricultura y pesca, tuberías grandes, piezas automotrices, piezas mecánicas (computadora, cubiertas de proyectores) y hogares domésticos Piezas eléctricas, etc. 5.

5. Cera de polietileno

El polietileno de bajo peso molecular con una masa molecular relativa de 1000 ~ 10000 se llama cera de polietileno. En los últimos años, la compañía petroquímica Mitsui de Japón ha utilizado catalizadores de tipo Ziegler para producir cera de polietileno alta, media y baja densidad. Se caracteriza por una buena estabilidad química y térmica, un punto de ablandamiento de hasta 114 ~ 132'C, baja viscosidad, buena compatibilidad con otras ceras y resinas, excelentes propiedades eléctricas, color blanco, inodoro e inofensivo. Las variedades de grado de alta densidad se utilizan como agente de mezcla de tinte, goma y plástico, recubrimiento, impresión y aditivos de procesamiento de papel; Las variedades de grado de baja densidad se utilizan principalmente como aditivos para mejorar el rendimiento del procesamiento de los plásticos.

6. polietileno clorado

El polietileno clorado (CPE) es un material de polímero saturado, la aparición de polvo blanco, no tóxico e insípido, con excelente resistencia a la intemperie, resistencia al ozono, resistencia química y resistencia al envejecimiento, buena resistencia al aceite, retardantes deiestros y propiedades de color. Buena resistencia (aún flexible a -30 ℃), buena compatibilidad con otros materiales de polímeros, alta temperatura de descomposición, descomposición de HCl, HCl puede catalizar la reacción de decloración de CPE.

El polietileno clorado es un cloruro aleatorio obtenido al reemplazar algunos átomos de hidrógeno en polietileno con cloro, y su estructura es equivalente al terpolímero de etileno, cloruro de vinilo y dicoroetileno. La introducción de átomos de cloro en la molécula de polietileno reduce la cristalinidad, reduce la temperatura de ablandamiento y aumenta la flexibilidad.

Dependiendo del peso molecular y la distribución del polietileno crudo, el grado de ramificación estructural, el grado de cloración y el grado de cristalinidad residual, el polietileno clorado se pueden obtener de plástico gomoso a duro. El polietileno no cristalino o ligeramente cristalino es gomoso. Si la cristalinidad aumenta, se convierte en una resina amorfa con mayor rigidez y mayor temperatura de fragilidad y punto de ablandamiento. Además del método de disolvente (clorobenceno, tetracloruro de carbono, etc. como solventes) para los compuestos altamente clorados utilizados como recubrimientos y adhesivos, el método de suspensión de fase acuosa se usa principalmente en la industria. Según la temperatura de reacción, se divide en cloración del bloque (baja temperatura) y cloración aleatoria (temperatura por encima del punto de fusión). El material gomoso no cristalino a ligeramente cristalino se produce principalmente por cloración aleatoria.

El polietileno clorado tiene las siguientes características: buena resistencia a bajas temperaturas, buena fluidez, buena procesabilidad cuando se usa solo o en combinación con otras resinas y gomas, solo superada por los cauchos clorados en términos de resistencia química, buena inflamabilidad (no es fácil quemar con un Contenido de cloro de más del 25%), buena resistencia al clima, buena resistencia al ozono y buena resistencia al impacto.

El polietileno clorado no cristalino se puede vulcanizar en productos de caucho solo, con propiedades similares a las del polietileno clorosulfonado, y también se puede usar en combinación con otras caídas. El polietileno clorado con rellenos, plastificantes y estabilizadores (para evitar la descomposición del cloruro de hidrógeno por reacción de calor y despolimerización) se pueden usar como plástico. Cuando se mezclan con PVC, se pueden producir plásticos de PVC modificados para mejorar la resistencia al impacto, la baja resistencia a la temperatura y el rendimiento del procesamiento. También se usa como plastificante permanente, revestimiento y adhesivo. El polietileno clorado es menos costoso que el caucho de cloropreno y el polietileno clorosulfonado.

7. polietileno clorosulfonado

El polietileno clorosulfonado (CSM) se industrializó primero por DuPont Company en 1952. El polietileno clorosulfonado se produce a partir de polietileno de baja densidad o polietileno de alta densidad por clorinación y clorosulfonación. Es un elastómero blanco o amarillo, soluble en hidrocarburos aromáticos e hidrocarburos clorados, insoluble en grasas y alcoholes, e insoluble en cetonas y éteres.

CSM es un elastómero saturado con polietileno como cadena principal, peso molecular promedio 30,000 ~ 120,000. El polietileno clorosulfonado es un sólido blanco o granular blanco o lácteo, densidad relativa 1.07 ~ 1.28, viscosidad menni 30 ~ 90, temperatura de fragilidad -56 ° C ~ 40 ° C. La estructura química de CSM está completamente saturada, con excelente resistencia al ozono, capacidad de consumo, resistencia al calor, resistencia a la llama, resistencia al agua, resistencia química de drogas y resistencia al agua. CSM tiene una excelente resistencia al ozono, resistencia a la intemperie, resistencia al calor, retraso de la llama, resistencia al agua, resistencia química, resistencia al aceite, resistencia a la abrasión, etc. El parámetro de solubilidad de CSM es δ = 8.9, que es soluble en hidrocarburos aromáticos e hidrocarburos halogenados, y es solo soluble en cetona, éster, éter e insoluble en hidrocarburos y alcoholes alifáticos.

Cuando el polietileno y el cloro que contiene dióxido de azufre, parte del átomo de hidrógeno en la molécula se reemplaza por cloro y una pequeña cantidad de grupo de cloruro de sulfonilo (-Soicl), el producto se llama polietileno clorosulfonado. Es gomoso, porque no contiene dobles enlaces, por lo que es resistente al ozono, resistente al envejecimiento, resistente a los productos químicos y tiene buena resistencia al aceite y resistencia al calor (se puede usar durante mucho tiempo por debajo de 120 ℃), buena tensión de tensión La resistencia, el módulo y la dureza son altas, una buena resistencia a la abrasión, e incluso no usan plastificantes en los 50 ℃ de baja temperatura no es frágil, y la resistencia a la descarga de corona.

CSM debido a la estructura molecular contiene grupos activos de clorosulfonilo, por lo que muestra una alta actividad, especialmente resistencia a la corrosión de los medios químicos, resistencia a la oxidación del ozono y resistencia a la erosión del aceite, propiedades de retardante de la llama, pero también meteorización, resistencia al calor, resistencia a la radiación iónica, Resistencia a bajas temperaturas, resistencia a la abrasión y aislamiento eléctrico y excelentes propiedades mecánicas. El CSM anterior se desarrolló principalmente con fines de ingeniería militar. Pero su gran deformación permanente también limita su uso.

8. Copolímeros de etileno con otros monómeros

El etileno se puede copolimerizar con otros monómeros para obtener polímeros de etileno con un rango integral de propiedades. Importantes copolímeros de etileno son; Copolímero de etileno-propileno, copolímero de etileno-butileno-etileno, copolímero de etileno-etileno, copolímero de etileno-percloroetileno, copolímero de cloruro de etileno-trifenileno, etc. Copolímero de etileno-etileno, copolímero de etileno-percloroetileno, polimerización del catalizador del metaloceno, más representativo de elastómeros de poliolefina, plastómeros de polietileno, etc., ampliamente utilizados en el exterior automotivo e interior interior, automotriz automotriz Cinturas y mangueras, meteorización, adhesivos de embalaje, calzado, membranas para techos, pisos, accesorios, etc. Esta sección sobre copolímeros de etileno se dedicará a organizar contenido relevante para compartir en el futuro.