پلیمرها، در عین حال که یکی از پرکاربردترین مواد مورد استفاده در صنایع مختلف و استفاده روزانه مردم هستند، به دلیل تنوع زیادی که دارند در بیشتر موارد با یکدیگر اشتباه گرفته می شوند. مردمی که سررشته ای از علم شیمی، مواد، پلیمر و … ندارند، همه مواد پلیمری را به اسم پلاستیک می شناسند. ولی افرادی که دید تخصصی تری نسبت به این حوزه دارند، ماجرا را به شکل دیگری می بینند! پلیمرها انواع مختلفی دارند که پلی اتیلن ها، پلی پروپیلن ها، پلی استایرن ها و … جز معروفترین پلیمرها هستند که در این بین، پلی اتیلن کاربردهای فراوانی دارد و دنیای گسترده ای از گریدهای مختلف با کاربردهای متفاوت است.
پلی اتیلن (پلی تن یا پلی اتن) یکی از اصلی ترین اعضا گروه بزرگ پلی الفین هاست که به عنوان پرمصرف ترین پلیمر مصرف شده در دنیا مشهور است. بیش از 32 درصد از کل پلاستیک های دنیا (تقریباً بیش از 100 میلیون تن) از این پلیمر به دست می آید. پلی اتیلن از گریدهای مختلفی مانند پلی اتیلن سنگین (HDPE)، پلی اتیلن سبک (LDPE)، پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE)، پلی اتیلن با دانسیته متوسط (MDPE) و پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا (UHMW PE) تشکیل شده است. ویژگی گریدهای پلی اتیلن بسته به نوع گرید و کاربردشان گاهی مشابه و گاهی نیزکاملا با یکدیگر متفاوت هستند.
دسته بندی گریدهای مختلف پلی اتیلن
پلی اتیلن از پلیمریزاسیون اتیلن به دست می آید. این پلیمر بسته به نوع کاتالیست مورد استفاده و کومونومر افزوده شده در هنگام پلیمریزاسیون و وزن مولکولی به چند دسته بزرگ پلی اتیلن سنگین (HPDE)، پلی اتیلن سبک (LDPE)، پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE)، پلی اتیلن با دانسیته متوسط (MDPE) و پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا (UHMWPE) تقسیم بندی می شود. در بین این گرید ها سه دسته پلی اتیلن های HPDE، LDPE، LLDPE جزء پرمصرف ترین ها هستند و دو گرید دیگر MDPE، UHMWPE تنها در مصارف خاص مورد استفاده قرار می گیرند.
مشخصات انواع پلی اتیلن
1) پلی اتیلن سبک (LDPE)
شاخه های جانبی در این پلیمر به شکل تصادفی به یکدیگر متصل می شوند و شکل بسیار نامنظمی را ایجاد می کنند. در این ماده، تعداد شاخه ها بیشتر و بلندتر و زنجیره های مولکولی فاصله بیشتری از یکدیگر دارند، بنابراین میزان کریستال (بلورینگی) و چگالی در این دسته کمتر از بقیه گریدهای این ماده است. این چگالی کم پلی اتیلن LDPE باعث تولید ماده بسیار اتعطاف پذیر با خواص منحصر به فرد می شود. در بیشتر موارد پلی اتیلن LDPE برای تولید بسته بندی ها، ورقه های پلیمری و انواع فیلم های پلیمری (فیلم بادی) به کار می رود.
2) پلی اتیلن سنگین (HPDE)
ساختار این پلی اتیلن به دلیل ماهیت زنجیره پلیمری، نسبت مقاومت به چگالی بالایی دارد. با توجه به پایین بودن تعداد شاخه ها و همچنین کوچک بودن آن ها، میزان بلورینگی درآن بالا و در نتیجه چگالی آن بین 0.97 - 0.94 است. پلی اتیلن HDPE بسته به وزن مولکولی زنجیره پلیمری، کاربردهای بسیار متنوعی دارد.
از گریدهای معروف این محصول، می توان به پلی اتیلن سنگین تزریقی اشاره کرد که کاربردهای فراوانی دارد. معمولا از گریدهای با وزن سبک تر جهت فرآیند تزریق و برای تولید محصولات تزریقی مانند ظروف آشپزخانه و اسباب بازی استفاده می شود. گریدهای با وزن مولکولی سنگین تر جهت تولید فیلم های پلیمری و ظروف بادی جهت بسته بندی محصولات به کار برده می شوند و گریدهای فوق سنگین برای تولید لوله های پلی اتیلن جهت انتقال آب و مایعات در سطح شهر و کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرند.
3) پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE)
پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE) و پلی اتیلن بسیار سبک خطی (VLDPE)، طیف وسیعی از پلی اتیلن ها از شفاف و الاستومری تا کدر و سفت و خشک را شامل می شوند. از این گریدها در مواقعی که سفتی و مقاومت بالا در کنار چگالی پایین و انعطاف پذیری بالا مد نظر باشد، استفاده می شود. کاربرد مهم LLDPE در تولید فیلم های پلاستیکی مانند فیلم بادی، فیلم ریخته گری، پوشش اکستروژن و بسته بندی مواد غذایی است.
پلی اتیلن بسیار سبک خطی (VLDPE) نیز با افزایش درصد کومونومر به دست می آید که از خواص این پلیمر می توان به چگالی بسیارکم و همچنین خواصی مانند شفافیت، نرمی و چقرمگی اشاره کرد، علاوه بر این، در تولید لوله های پزشکی و بسته بندی گوشت ها مورد استفاده قرار می گیرد.
4) پلی اتیلن UHMWPE
پلیمری بسیارخاص که دارای وزن مولکولی بسیار زیادی است و توسط کاتالیزورهای متالوسن تولید می شود. این پلیمر دارای مقاومت سایشی عالی، مقاومت ضربه و شیمیایی بسیار زیاد و ضریب اصطکاک کم است. پلی اتیلن UHMWPE به دلیل داشتن خواص مکانیکی و فیزیکی مناسب، طول عمر بالا و سازگاری با بدن انسان، در تولید زانو، آرنج و دیگر مفاصل استخوانی بدن مورد استفاده قرار می گیرد.
5) پلی اتیلن MDPE
MDPE پلی اتیلنی با وزن مولکولی متوسط و ترکیبی از LDPE و HDPE است که خواصی مشابه این دو پلیمر را ارائه می دهد. در مقایسه با HDPE مقاومت در برابر لغزیدن بالاتر ولی سختی پایین تری دارد. کاربرد این پلیمر در ساخت لوله و اتصالات گاز و فیلم های بسته بندی است.
خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی پلی اتیلن ها
خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی پلی اتیلن ها تا حد زیادی به یکدیگر وابسته اند. در جداول زیر، این خواص را برای گریدهای مختلف پلی اتیلن مشاهده می کنید.
1- خواص فیزیکی پلی اتیلن ها
2- خواص مکانیکی پلی اتیلن ها
3- خواص شیمیایی پلی اتیلن ها
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
