ПОЛИЭТИЛЕН НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ: ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

Полиэтилен низкого давления – вещество с линейной макромолекулой и относительно высокой плотностью (0,960 г/см3). Его получают путём полимеризации со специальными катализаторными системами при умеренной температуре (до 150 °С) и давлении не более 2 МПа.

Свойства полиэтилена высокой плотности (ПЭВП, ПНД, HDPE)

Пленки на основе HDPE более жесткие, прочные, менее воскообразные на ощупь по сравнению с пленками на основе LDPE. Они могут быть получены методом экструзии с раздувом (с помощью пленочного экструдера) или через плоскую щель (с поливом на охлаждаемый валок или водяным охлаждением) посредством плоскощелевого экструдера. При экструзии с раздувом образуется более мутная, полупрозрачная пленка.

ПЭВП размягчается при 121 °С, поэтому выдерживает стерилизацию паром. Морозостойкость примерно такая же, как у ПЭНП. Прочность при растяжении и сжатии выше, чем у ПЭНП, а сопротивление удару/раздиру, наоборот, ниже из-за линейной структуры молекул.

Влагопроницаемость пленок на основе ПЭВП ниже, чем у ПЭНП, примерно в 5 - 6 раз. По химической стойкости ПЭВП превосходит ПЭНП. Чем плотнее пленка, тем ниже растворимость в органических растворителях и проницаемость по отношению к ним. Особую значимость это свойство обретает при взаимодействии с маслами и жирами.

HDPE подвержен растрескиванию под действием среды, но этот эффект можно уменьшить благодаря использованию высокомолекулярных марок полиэтилена. Эти термопласты обладают улучшенными физико-механическими свойствами, повышенной механической прочностью и жесткостью. Они устойчивы к морозу, ударам, коррозии, имеют низкий коэффициент трения.

Качества высокомолекулярного полиэтилена делают его незаменимым материалом в производстве деталей и конструкций, подверженных ударной нагрузке, фильтров для пищевого и химического секторов промышленности, сверхпрочных тканей, нитей для производства средств бронезащиты, для изготовления спортивного инвентаря (скользящих поверхностей лыж и др.).

В среде высокомолекулярных марок ПЭ встречаются следующие обозначения:

• высокомолекулярный полиэтилен (HMWPE, PEHMW или VHMWPE);
• высокомолекулярный полиэтилен высокой плотности (HMWHDPE);
• сверхвысокомолекулярный полиэтилен (PEUHMW или UHMWPE) и др.

Способы получения полиэтилена высокой плотности

• Экструзия (“продавливание”, “выталкивание”) - это технологический процесс, который заключается в продавливании однородного вязкого расплава через специальное формующее отверстие (щель). Форма щели определяет внешний вид будущего изделия. В экструзии применяют особое оборудование - экструдеры.

Такой способ позволяет получить широкий ассортимент продукции. Примеры представлены в таблице.

• Выдув – способ, при котором продукт получают путём пневматического выдува из заготовок (преформ). Предварительно их разогревают в печи. Данная технология отдаленно напоминает надувание мыльных пузырей: под высоким давлением сжатый воздух “надувает” пластичную, разогретую субстанцию, а внешний вид задают стенки формы. Для выдува применяют выдувные экструдеры. Изделия, которые производят этим методом, перечислены ниже.​

• Литье под давлением – это процесс, посредством которого исходный материал переводят в текучее состояние, а затем под давлением “впрыскивают” в специальную форму.

Его достоинства:

• высокая производительность при полной автоматизации;
• отличное качество изделий;
• возможность создания сложных продуктов.

С помощью литья под давлением получают разнообразные товары. Часть из них представлена ниже.

• Ротоформование (ротационное формование) – это метод, который используют при создании тонкостенных изделий крупных габаритов. Примеры таких продуктов приведены ниже.

Технология ротационного формования состоит из нескольких этапов:

1. порошкообразный полиэтилен загружается в специальную форму;
2. загруженное сырье нагревается в особой камере;
3. форма вращается сразу в двух плоскостях, а порошок плавится;
4. форма постепенно охлаждается, продолжая вращение;
5. готовое изделие извлекается.