معرفی پلی اتیلن
پلی اتیلن:
خانواده ای از پلاستیک های گرمانرم ها هستند که از طریق پلیمریزاسیون گاز اتیلن (C2H4) به دست می آیند. از طریق کاتالیست و روش پلیمرازسیون این ماده می توان خواصی چون چگالی،شاخص جریان مذاب (MFI)، درجه ی شاخه ای و شبکه شدن، وزن مولکولی و توزیع وزن مولکولی را در آنها کنترل کرد.
بسته به این که پلی اتیلن به دست آمده چه وزن مولکولی ای داشته باشد کاربرد های متنوعی خواهد داشت.
ویژگی های پلی اتیلن:
مونومر : اتیلن
روش پلیمرازیسیون: زنجیر رادیکالی آزاد
دمای ذوب :120 تا 130 درجه سانتیگراد
دمای انتقال شیشه ای: 80حدود درجه سانتیگراد ( با توجه به درصد تبلور پلیمر تغیر می کد)
انواع پلی اتیلن بر اساس وزن مولکولی:
پلی اتیلن با وزن مولکولی پایین:
پلی اتیلن با وزن مولکولی پایین را به عنوان روان کننده (Lubricant) به کار می برند.
پلی اتیلن با وزن مولکولی متوسط:
از این نوع پلی اتیلن به عنوان واکس امتزاج پذیر با پارافین استفاده می کنند.
پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا:
معمولا پلی اتیلن با وزن مولکولی بالای 6000 هستند که در صنعت پلاستیک کاربرد دارند.
تقسیم بندی پلی اتیلن های با وزن مولکولی بالا
پلی اتیلن خطی : ((HDPE
در ساختار مولکول این پلی اتیلن هیچ شاخه ای وجود ندارد،پلی اتیلن خطی سخت تر از پلی اتیلن شاخه ای است ولی از پلی اتیلن شاخه ای آسان تر و ارزان تر ساخته می شود. این نوع پلی اتیلن وزن مولکولی بین 200 تا 500 هزار داشته و در فشار و دمای نسبتا پایین ساخته می شود و ریخت و شکل آن بسیار کریستالی است.
چگالی این پلی اتیلن بین 941/0 تا 965/0 است ، و آن را بیشتر طی فرآیند مشکل زیگلر- ناتا تولید می کنند.
کاربرد: در ظروف شیر و مایعات و وسایل اشپزخانه و تولید لوله های پلاستیکی استفاده می شود.
پلی اتیلن شاخه ای یا سبک ((LDPE:
در ساختارزنجیره اصلی این پلی اتیلن ،شاخه های از اتیلن وجود دارد ،در نتیجه چگالی این پلی اتیلن به علت افزایش حجم کاهش می یابد (چگالی پلی اتیلن سبک بین 910/0 تا 925/0 گزارش شده )
در این نوع پلی اتیلن مولکول های اتیلن به شکل تصادفی به یکدیگر متصل می شوند در نتیجه این پلی اتیلن ریخت وشکل نامنظم دارند.
کاربرد: ظروف پلاستیکی سبک و کیسه های پلاستیکی و...
پلی اتیلن نیمه سنگین یا پلی اتیلن متوسط (MDPE):
این دو پلی اتیلن چگالی ما بین پلی اتیلن خطی و پلی اتیلن شاخه ای دارد (چگالی این پلی اتیلن ما بین 926/0 تا 940/0 گزارش شده)
کاربرد:تولید لوله و اتصالات پلاستیکی.
پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا :
وزن مولکولی این پلیمر بین 3 تا 6 میلیون است و از فرایند پذیری دشوری برخوردار است ولی از خواص منحصر به فردی بر خورد دار است.
با استفاده از تششع و افزودنی های شیمیایی این پلی اتیلن کاملا شبکه ای می شود و خواصی مشابه پلیمرهای گرماسخت پیدا می کند.این پلی اتیلن در حین قلبی گیری یا بعد از آن یک گرما سخت واقعه ای با استحکام کششی ،خواص الکتریکی و استحکام ضربه ای خوب در دامنه ی وسیعی از دماها می باشد.
کاربرد: در جلیقه های ضد گلوله و زمین های اسکیت استفاده می شود.
پلی اتیلن سبک خطی: LLDPE
به وسیله ی کوپلیمرازسیون ،مونومر اتیلن با یک مونومر آلکیل شاخه دار ،پلیمری با شاخه های کوتاه به دست می آید به این نوع پلیمر پلی اتیلن سبک خطی گویند که چگالی پایینی دارد.
کاربرد: برای ساخت فیلم های پلاستیکی مثل کیسه فریزر استفاده می شود،همچنین در وسایل الکتریکی انعطاف پذیر مثل لوله هایی با قابلیت خم شدن استفاده می شود.
مهم ترین ویژه گی های پلی اتیلن تجاری برای کاربرد آن در صنعت :
1)چگالی – 2)نمایه ذوب -3) توزیع وزن مولکولی
چگالی انواع پلی اتیلن بین 910/0 تا 965/0 است علت این که این عدد را تا سه رقم اعشار گزارش می کنند این است که 003/0 تغییر چگالی ، تغییرات قابل توجه ای در ویژگی پلی اتین خواهد داشت.
به طور کلی با افزایش چگالی ، خطی بودن، سفتی، استحکام کششی، استحکام پارگی، دمای نرم شدن، شکنندگی، عمر خمشی و تمایل به ترک برداشتن افزایش می یابد.