Polietylen (PE) to żywica termoplastyczna wytwarzana w procesie polimeryzacji etylenu. Jest nierozpuszczalna w rozpuszczalnikach w temperaturze pokojowej, ma niską absorpcję wody i doskonałą izolację elektryczną.

W przemyśle obejmuje również kopolimery etylenu i niewielką ilość α-olefiny. Polietylen jest bezwonny, nietoksyczny, w dotyku przypomina wosk, ma doskonałą odporność na niskie temperatury (najniższa temperatura użytkowania może osiągnąć -100 ~ -70 ° C), dobrą stabilność chemiczną, może być odporny na erozję większości kwasów i zasad (nie jest odporny na kwasy o właściwościach utleniających).

Charakterystyka materiału PE

Polietylen jest typowym tworzywem termoplastycznym, bezwonnym, bez smaku, nietoksycznym, łatwopalnym białym proszkiem. Formowanie i przetwarzanie żywicy PE to wytłaczany i granulowany woskowaty materiał ziarnisty o mlecznobiałym wyglądzie.

Jego masa cząsteczkowa mieści się w zakresie od 10 000 do 1 miliona. Masa cząsteczkowa powyżej 100 000 to polietylen o ultrawysokiej masie cząsteczkowej UHMWPE3.

Im wyższa jest masa cząsteczkowa, tym lepsze są jego właściwości fizyczne i mechaniczne i tym bardziej zbliża się on do wymaganego poziomu materiałów inżynieryjnych.

Jednak im wyższa masa cząsteczkowa, tym trudniej jest go przetwarzać. Temperatura topnienia polietylenu wynosi 100-130 ° C - jego odporność na niskie temperatury jest doskonała. W temperaturze -60 ℃ może nadal utrzymywać dobre właściwości mechaniczne, ale temperatura użytkowania wynosi 80 ~ 110 ℃.

Stabilność chemiczna polietylenu jest dobra, w temperaturze pokojowej może być odporny na rozcieńczony kwas azotowy, rozcieńczony kwas siarkowy i dowolne stężenie kwasu solnego, kwasu fluorowodorowego, kwasu fosforowego, kwasu mrówkowego, kwasu octowego, amoniaku, amin, nadtlenku wodoru, wodorotlenku sodu, wodorotlenku potasu i innych roztworów.

Nie jest jednak odporny na korozję spowodowaną silnym utlenianiem, takim jak dymiący kwas siarkowy - stężony kwas azotowy, kwas chromowy zmieszany z kwasem siarkowym.

W temperaturze pokojowej powyższe rozpuszczalniki mają powolne działanie erozyjne na polietylen, podczas gdy w temperaturze 90-100°C stężony kwas siarkowy i stężony kwas azotowy gwałtownie erodują polietylen i niszczą go lub rozkładają.

Polietylen ulega starzeniu, odbarwieniu, pękaniu, kruchości lub kredowaniu oraz utracie właściwości mechanicznych pod wpływem działania atmosfery, światła słonecznego i tlenu.

W temperaturze procesu formowania zmniejsza się również jego zabicie stopu, przebarwienia i smugi z powodu utleniania, dlatego należy zwrócić na to uwagę podczas procesu formowania. formowanie wtryskowe proces i zastosowanie lub wybór materiału.

Rodzaje materiałów PE

1. LDPE: polietylen o niskiej gęstości (znany również jako polietylen wysokociśnieniowy)

2. LLDPE: liniowy polietylen o niskiej gęstości

3. MDPE: polietylen średniej gęstości

4. HDPE: polietylen o wysokiej gęstości (znany również jako polietylen niskociśnieniowy)

5. UHMWPE: polietylen o ultrawysokiej masie cząsteczkowej

6. Modyfikowany polietylen: chlorowany polietylen (CPE), usieciowany polietylen (PEX)

7. Kopolimer etylenu: kopolimer etylenu i propylenu (tworzywo sztuczne), EVA, kopolimer etylenu i butenu, kopolimer etylenu i innych olefin (takich jak okten POE, cykliczna olefina), kopolimer etylenu i nienasyconych estrów (EAA, EMAA, EEA, EMA, EMMA, EMAH).

Polietylen o masie cząsteczkowej 3-6 milionów nazywany jest polietylenem o ultra wysokiej masie cząsteczkowej (UHMWPE). Wytrzymałość UHMWPE jest tak wysoka, że może być stosowany do produkcji kamizelek kuloodpornych.

Właściwości materiału PE

Polietylen ma doskonałą stabilność chemiczną i jest odporny na korozję przez różne chemikalia, takie jak kwas solny, kwas fluorowodorowy, kwas fosforowy, kwas mrówkowy, aminy, wodorotlenek sodu i wodorotlenek potasu w temperaturze pokojowej, ale kwas azotowy i kwas siarkowy mają silny destrukcyjny wpływ na polietylen.

Polietylen jest łatwy do fotoutleniania, utleniania termicznego, rozkładu ozonu i łatwy do degradacji pod wpływem światła ultrafioletowego, sadza ma doskonały efekt ekranowania światła na polietylenie.

Po wystawieniu na działanie promieniowania może dojść do usieciowania, rozerwania łańcucha, tworzenia grup nienasyconych i innych odbić.

Jest to mlecznobiałe, półprzezroczyste tworzywo termoplastyczne wytwarzane w procesie homopolimeryzacji etylenu i kopolimeryzacji z niewielką ilością α-olefiny.

Gęstość 0,86 ~ 0,96 g / cm3, zgodnie z rozróżnieniem gęstości, istnieje polietylen o niskiej gęstości (obejmuje również liniowy polietylen o niskiej gęstości), polietylen o bardzo niskiej gęstości itp.

Bezwonny i nietoksyczny. Odporny chemicznie, nierozpuszczalny w rozpuszczalnikach w temperaturze pokojowej. Odporność na niskie temperatury, minimalna temperatura użytkowania -70 ~ -100 ℃.

Dobra izolacja elektryczna i niska absorpcja wody. Właściwości fizyczne i mechaniczne różnią się w zależności od gęstości.

Przemysłowy polietylen o niskiej gęstości wykorzystuje głównie polimeryzację wolnorodnikową pod wysokim ciśnieniem (110-200 MPa) i w wysokiej temperaturze (150-300 ℃).

Inne wykorzystują niskociśnieniową polimeryzację koordynacyjną, czasami ten sam zestaw urządzeń może wytwarzać produkty polietylenowe o gęstości 0,87 ~ 0,96 g / cm3, zwane technologią procesu polietylenu o pełnej gęstości.

Polietylen może być przetwarzany na folie, osłony przewodów i kabli, rury, różne puste produkty, produkty do formowania wtryskowego, włókna itp.

Jest szeroko stosowany w rolnictwie, opakowaniach, elektronice i urządzeniach elektrycznych. Jest szeroko stosowany w rolnictwie, opakowaniach, urządzeniach elektrycznych i elektronicznych, maszynach, samochodach, produktach codziennego użytku itp.

Jakie są warunki procesu formowania wtryskowego PE?

1. PE jest krystalicznym surowcem o bardzo małej absorpcji wilgoci, nie większej niż 0,01%, więc przed przetworzeniem nie jest wymagana obróbka suszenia.

2. Łańcuch molekularny PE jest elastyczny, siła wzajemnego wiązania jest niewielka, lepkość stopu jest niska, a płynność jest doskonała, więc formowanie nie wymaga zbyt wysokiego poziomu. formowanie wtryskowe ciśnienie, może być formowany z cienkościennych części typu long flow.

3. Zakres szybkości skurczu PE, wartość skurczu, oczywisty kierunek, szybkość skurczu LD PE 1,5% ~ 5,0%, HDPE w 25% ~ 60%, tak łatwe do odkształcenia wypaczenie, warunki chłodzenia formy na szybkość skurczu ma duży wpływ, więc temperatura formy powinna być kontrolowana w celu utrzymania równomiernego i stabilnego chłodzenia.

4. Zdolność PE do krystalizacji jest wysoka, temperatura forma wtryskowa ma większy wpływ na krystalizację części z tworzyw sztucznych, wysoką temperaturę formy, powolne chłodzenie stopu, wysoką krystaliczność części z tworzyw sztucznych, wysoką wytrzymałość, można zauważyć, że temperatura formy ma duży wpływ na wydajność części z tworzyw sztucznych. części formowane wtryskowo z tworzyw sztucznych.

5. temperatura topnienia PE nie jest wysoka, ale specyficzna pojemność cieplna jest większa, więc plastyfikacja nadal musi zużywać więcej ciepła, więc urządzenie plastyfikujące powinno mieć większą moc grzewczą, aby poprawić wydajność produkcji.

6. Zakres temperatur zmiękczania PE jest niewielki, a stopiony materiał łatwo się utlenia, z tego powodu Formowanie wtryskowe PE Proces ten powinien w jak największym stopniu unikać kontaktu stopionego materiału z tlenem, aby uniknąć obniżenia jakości części z tworzyw sztucznych.

7. Plastikowe części PE wykonane z miękkiej tekstury i łatwe do uwolnienia, więc gdy plastikowe części mają płytki rowek boczny, można je wzmocnić, aby uwolnić formę.

8. Nienewtonowski stop PE nie jest oczywisty, zmiany szybkości ścinania (często poprzez zmianę ciśnienia formowania) na lepkość są mniejsze, lepkość stopu PE w zależności od temperatury jest również mniejsza.

9. Szybkość chłodzenia stopionego PE jest niska, więc musi być w pełni schłodzony, forma powinna mieć dobry system chłodzenia.

10. Jeśli PE topi się we wtrysku przy użyciu bezpośredniego podawania portu zasilającego, łatwo jest zwiększyć naprężenie i spowodować nierównomierny skurcz i kierunkowy wzrost deformacji, dlatego należy zwrócić uwagę na dobór parametrów portu zasilającego.

11. PE ma szeroki zakres temperatury formowania, a niewielkie wahania temperatury w stanie płynięcia nie mają wpływu na temperaturę formowania. formowanie wtryskowe.

12. Stabilność termiczna PE jest dobra, generalnie nie ma oczywistego zjawiska rozkładu poniżej 300 ℃, co nie ma wpływu na jakość.

13. Temperatura beczki: temperatura beczki jest głównie związana z gęstością PE i wielkością natężenia przepływu stopu, a także związana z rodzajem i wydajnością formowanie wtryskowe maszyna i kształt plastikowych części.

Ponieważ PE jest polimerem krystalicznym, ziarna muszą pochłaniać pewne ciepło podczas topienia, więc temperatura cylindra powinna być o 10 ℃ wyższa niż jego temperatura topnienia. W przypadku LDPE kontrola temperatury beczki wynosi 140 ~ 200 ℃, w przypadku HDPE można kontrolować w temperaturze 140 ~ 220 ℃, tył beczki przyjmuje małą wartość, przód przyjmuje dużą wartość.

14. Temperatura formy: temperatura formy ma większy wpływ na krystalizację części z tworzyw sztucznych, wysoką temperaturę formy, powolne chłodzenie stopu, wysoką krystalizację części z tworzyw sztucznych, wysoką wytrzymałość, ale skurcz również wzrośnie. Zwykle temperatura formy LDPE jest kontrolowana na poziomie 30 ~ 45 ℃, podczas gdy HDPE jest odpowiednio podnoszona o 10 ~ 20 ℃.

Obszary zastosowań materiałów PE

Korzystanie z formowanie wtryskoweFormowanie z rozdmuchiwaniem, wytłaczanie, formowanie rotacyjne i inne metody formowania, produkcja wyrobów foliowych, artykułów codziennego użytku i zastosowań przemysłowych różnych rozmiarów pustych pojemników, rur, opakowań z taśmą kalandrowaną i ligaturową, lin, siatek na ryby i włókien tkanych, drutu i kabli itp.

Folie aplikacyjne

LDPE jest szeroko stosowany jako materiał opakowaniowy do różnych produktów spożywczych, odzieży, leków, nawozów, produktów przemysłowych i folii rolniczych. Może być również wytłaczany i przetwarzany na folie kompozytowe do pakowania ciężkich przedmiotów.

Od 1975 roku, folia polietylenowa o wysokiej gęstości została również opracowana ze względu na jej wysoką wytrzymałość, odporność na niskie temperatury, odporność na wilgoć oraz dobrą drukowność i przetwarzalność.

Ponadto powłoki polietylenowe mogą być wytłaczane na papier, folię aluminiową lub inne folie z tworzyw sztucznych w celu uzyskania kompozytów polimerowych.

Produkty puste w środku

Polietylen o dużej gęstości i wysokiej wytrzymałości, odpowiedni do pustych produktów, takich jak butelki na mleko i butelki odkażające.

Arkusze rur

Metoda wytłaczania może wytwarzać rury z polietylenu, wytrzymałość rur z polietylenu o dużej gęstości, odpowiednie do układania pod ziemią; wytłaczany arkusz może być przetwarzany wtórnie; dostępna jest również metoda wytłaczania pianki i wtrysku pianki z polietylenu o dużej gęstości do niskiej pianki, do płyty stołu i materiałów budowlanych; osłona ochronna (taka jak osłona kabla).

Włókna

Włókna, znane również jako acetylen, są zazwyczaj przędzone na włókna syntetyczne przy użyciu niskociśnieniowego polietylenu jako surowca.

Stosowany jest głównie w produkcji sieci rybackich i lin lub przędzony na włókna odcinkowe i używany jako wata, ale także do przemysłowych tkanin odpornych na kwasy i zasady.

Opracowano włókna polietylenowe o bardzo wysokiej wytrzymałości (wytrzymałość do 3-4GPa), które mogą być stosowane jako podkoszulki kuloodporne i materiały kompozytowe do samochodów i operacji morskich.

Różne produkty

Różne produkty wytwarzane przez formowanie wtryskowe obejmują produkty codziennego użytku, sztuczne kwiaty, skrzynki, małe pojemniki, części do rowerów i traktorów itp.; pojemniki do lodówek, pojemniki do przechowywania, naczynia kuchenne dla gospodarstw domowych, zaślepki itp.; polietylen o wysokiej gęstości jest wykorzystywany do produkcji części konstrukcyjnych.

Podsumowanie

Na tym blogu opisano rodzaje konstrukcyjnych tworzyw sztucznych PE, ich właściwości i cechy charakterystyczne. formowanie wtryskowe procesy, dobór sprzętu, kształt produktu i rozważania dotyczące projektowania form oraz rozwiązania typowych wad występujących w rzeczywistej produkcji.

Ze względu na te cechy, polietylen jest łatwy w obróbce i formowaniu, więc jego recykling ma wielką wartość. Dla rzeczywistego wyboru materiału PE i Produkcja wyrobów metodą formowania wtryskowegozaleca się wybór doświadczonego dostawca form wtryskowych oraz fabryka form wtryskowych zarekomendowanie odpowiedniego materiału PE pod względem zastosowania produktu i wymagań funkcjonalnych, wyglądu itp. w celu zapewnienia sprawnej realizacji projektu.