Polietilen - apa itu? Aplikasi polietilen

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Apa itu polietilen? Apa saja ciri-cirinya? Bagaimana polietilen diproduksi? Ini adalah pertanyaan yang sangat menarik yang pasti akan dibahas dalam artikel ini.

Informasi umum

Polyethylene adalah zat kimia yang merupakan rantai atom karbon, yang masing-masing memiliki dua molekul hidrogen yang melekat padanya. Meski hadir dengan komposisi yang sama, tetap ada dua modifikasi. Mereka berbeda dalam strukturnya dan, karenanya, sifat-sifatnya. Yang pertama adalah rantai linier di mana tingkat polimerisasi melebihi angka lima ribu. Struktur kedua adalah cabang dari 4-6 atom karbon yang melekat pada rantai utama dengan cara yang sewenang-wenang. Bagaimana polietilen linier diperoleh secara umum? Hal ini dicapai melalui penggunaan katalis khusus yang mempengaruhi poliolefin pada suhu sedang (hingga 150 derajat Celcius) dan tekanan (hingga 20 atmosfer). Tapi apa yang dia wakili? Kita tahu sifat kimianya, tapi apa sifat fisiknya?

Apa itu?

Polyethylene adalah polimer termoplastik di mana proses kristalisasidilakukan pada suhu di bawah minus 60 derajat Celcius. Itu tidak transparan dalam lapisan tebal, tidak dibasahi oleh air, pelarut organik pada suhu kamar tidak mempengaruhinya. Jika suhu melebihi plus 80 derajat Celcius, maka pembengkakan pertama terjadi, dan kemudian dekomposisi menjadi hidrokarbon aromatik dan turunan halogen. Polyethylene adalah zat yang berhasil menahan efek negatif dari larutan asam, garam dan alkali. Tetapi jika suhunya melebihi 60 derajat Celcius, maka asam nitrat dan asam sulfat dapat dengan cepat menghancurkannya. Untuk menempelkan produk polietilen, mereka dapat diperlakukan dengan zat pengoksidasi, diikuti dengan penerapan zat yang diperlukan.

Bagaimana polietilen diproduksi?

Gunakan untuk ini:

• Tekanan tinggi (kepadatan rendah) metode. Polyethylene dibuat pada tekanan tinggi, yaitu dalam kisaran 1.000 hingga 3.000 atmosfer pada suhu 180 derajat Celcius. Oksigen bertindak sebagai inisiator.
• Metode tekanan rendah (kepadatan tinggi). Dalam hal ini, polietilen dibuat pada tekanan setidaknya lima atmosfer dan suhu 80 derajat Celcius menggunakan pelarut organik dan katalis Ziegler-Natta.
• Dan ada siklus produksi polietilen linier terpisah, yang disebutkan di atas. Ini adalah perantara antara poin kedua dan pertama.

Perhatikan bahwa ini bukan satu-satunya teknologi yang digunakan. Jadi,Penggunaan katalis metalosen juga cukup umum. Arti dari teknologi ini terletak pada kenyataan bahwa melaluinya massa polimer yang signifikan dicapai, sambil meningkatkan kekuatan produk. Bergantung pada struktur dan properti apa yang dibutuhkan saat menggunakan satu monomer, pilihan metode perolehan terjadi. Mungkin juga dipengaruhi oleh persyaratan suhu leleh, kekuatan, kekerasan dan kepadatan.

Mengapa ada perbedaan yang begitu besar?

Alasan utama perbedaan sifat adalah percabangan makromolekul. Jadi, semakin besar, semakin sedikit kristalinitas dan semakin tinggi elastisitas polimer. Mengapa itu penting? Faktanya adalah bahwa sifat mekanik polietilen tumbuh seiring dengan kepadatan dan berat molekulnya. Mari kita lihat contoh kecil. Lembaran polietilen memiliki kekakuan dan opacity yang signifikan. Tetapi jika digunakan metode densitas rendah, maka material yang dihasilkan akan memiliki fleksibilitas yang relatif baik dan visibilitas relatif yang melaluinya. Mengapa ada begitu banyak variasi produk? karena kondisi operasi yang berbeda. Jadi, polietilen mengatasi beban kejut dengan baik. Ini juga mentolerir embun beku dengan baik. Kisaran suhu pengoperasian bahan ini adalah dari -70 hingga +60 Celcius. Meskipun masing-masing merek disesuaikan untuk gradien yang sedikit berbeda - dari -120 hingga +100. Hal ini dipengaruhi oleh densitas polietilen dan strukturnya pada tingkat molekuler.

Spesifikasi bahan

Perlu dicatat satu kelemahan signifikan - penuaan cepat polietilen. Tapi ini bisa diperbaiki. Peningkatan masa pakai dicapai berkat aditif antioksidan khusus, yang dapat berupa karbon hitam, fenol, atau amina. Perlu juga diperhatikan bahwa material dengan densitas rendah lebih kental, sehingga dapat lebih mudah diolah menjadi produk. Belum lagi sifat kelistrikannya. Polyethylene, karena merupakan polimer non-polar, adalah dielektrik frekuensi tinggi berkualitas tinggi. Karena itu, permeabilitas dan tangen rugi sedikit berubah dari perubahan kelembaban, suhu (dalam kisaran -80 hingga +100) dan frekuensi medan listrik. Satu fitur harus diperhatikan di sini. Jadi, jika ada residu katalis dalam polietilen, maka ini berkontribusi pada peningkatan tangen kehilangan dielektrik, yang menyebabkan beberapa penurunan sifat isolasi. Nah, sekarang kita telah mempertimbangkan situasi umum. Sekarang mari kita spesifik.

Apa itu LDPE?

Ini adalah bahan yang elastis, ringan, mengkristal dengan ketahanan panas mulai dari -80 hingga +100 derajat Celcius. Memiliki permukaan yang mengkilat. Transisi gelas dimulai pada -20. Dan lelehnya berada di kisaran 120-135. Hal ini ditandai dengan kekuatan benturan yang baik dan tahan panas. Kepadatan polietilen sangat mempengaruhi sifat yang diperoleh. Jadi, seiring dengan itu, kekuatan, kekakuan, kekerasan dan ketahanan kimia meningkat. Tetapi pada saat yang sama, kecenderungan untuk meregang dan permeabilitas menurun.untuk uap dan gas. Mustahil untuk tidak memperhatikan creep yang diamati selama pemuatan yang lama. Polietilen tersebut secara biologis inert dan dapat dengan mudah didaur ulang. Yang sangat berguna dalam kondisi modern. Berbicara tentang penggunaan polietilen, perlu dicatat bahwa itu digunakan untuk pembuatan kemasan dan wadah. Jadi, sekitar sepertiga dari produksi digunakan untuk membuat wadah cetakan tiup yang digunakan dalam industri makanan, kosmetik, otomotif, rumah tangga, energi, dan film. Tetapi Anda juga dapat memenuhinya saat membuat pipa dan bagian pipa. Keuntungan penting dari bahan ini adalah daya tahannya, biaya rendah dan kemudahan pengelasan.

HDPE

Ini adalah bahan yang elastis, ringan, mengkristal dengan ketahanan panas (tanpa beban) mulai dari -120 hingga +90 derajat Celcius. Sifat-sifatnya juga sangat bergantung pada densitas material yang dihasilkan. Ini menghasilkan peningkatan kekuatan, kekerasan, kekakuan dan ketahanan kimia. Pada saat yang sama, ketebalan polietilen secara negatif mempengaruhi ketahanan benturan, perpanjangan, ketahanan retak dan permeabilitas terhadap uap dan gas. Selain itu, tidak stabil secara dimensi dan memiliki efek negatif yang nyata pada beban yang relatif kecil. Perlu dicatat ketahanan kimia yang sangat tinggi dan karakteristik dielektrik yang sangat baik. Dari negatif - polietilen seperti itu sangat dipengaruhi oleh lemak, minyak, dan radiasi ultraviolet. Secara biologis inert, dapat dengan mudah didaur ulang. Itu juga mungkinuntuk mengkarakterisasi dan sebagai tahan terhadap radiasi. Penggunaan polietilen densitas tinggi paling umum dalam pembuatan film teknis, makanan dan pertanian. Meskipun, tentu saja, ini bukan satu-satunya pilihan.

Polietilen linier

Ini adalah bahan kristalisasi elastis. Dapat menahan suhu hingga 118 derajat Celcius. Juga keuntungan penting dari bahan ini adalah ketahanannya terhadap retak, tahan panas dan kekuatan benturan. Hal ini diterapkan untuk produksi kemasan, kapasitas dan wadah. Apa yang ditawarkan polietilen ini? Karakteristik bahan ini sangat tinggi dibandingkan dengan analog yang diperoleh dengan metode tekanan rendah. Oleh karena itu, ia memiliki sifat yang cukup baik. Tapi tetap saja, sebagai aturan, itu tidak bisa sama dengan HDPE.

Bagaimana materi disajikan?

Jadi, kami telah mempertimbangkan jenis utama polietilen. Dalam bentuk apa itu dibuat? Yang paling populer adalah lembaran dan film polietilen. Cetakan ini dapat dibuat dari kepadatan material apa pun. Meskipun masih ada preferensi tertentu. Dengan demikian, pendekatan tekanan rendah banyak digunakan untuk mendapatkan film yang elastis dan tipis. Lebar bahan yang dihasilkan, biasanya, mencapai 1400 milimeter, dan panjangnya 300 meter. Polietilen linier dan densitas tinggi lebih kaku, sehingga digunakan untuk struktur yang tidak boleh terpengaruh: lembaran, pipa, produk cetakan dan cetakan yang sama, dll.

Kesimpulan

Dan akhirnya, orang tidak dapat tidak menyebutkan dokumen peraturan, yang menurutnya polietilen diproduksi. GOST 16338-85 bertanggung jawab atas produk yang dibuat pada tekanan rendah. Sudah beroperasi sejak 1985. GOST 16337-77 mengatur masalah yang terkait dengan polietilen tekanan tinggi. Itu bahkan lebih tua dan berasal dari tahun 1977. Dokumen peraturan ini berisi informasi tentang persyaratan bahan dari mana film, kemasan, dan berbagai produk lainnya dibuat. Selain itu, perlu diperhatikan berbagai aplikasi produk yang dihasilkan dan keanekaragaman spesiesnya. Jadi, misalnya, film polietilen yang diperkuat sangat umum. Keunikan mereka adalah bahwa, dengan ketebalan yang sama, sifat-sifatnya lebih unggul daripada sampel produk biasa. Taplak meja, tas, dan banyak barang berguna lainnya dibuat dari film polietilen bertulang yang sama. Dan sifat-sifatnya diperoleh melalui pengenalan benang khusus dari serat alami atau sintetis.