پلی اتیلن(PE) پر مصرفترین پلاستیک دنیا
پلی اتیلن با علامت اختصاری PE پرمصرفترین پليمر در دنیا
از دسته ترموپلاستيك ها و متعلق به خانواده پلي اولفين هاست
و نمايان گر بزرگترين گروه از ضايعات پلاستيكي مي باشد.
این پلیمر کاربرد فراوانی در صنعت بسته بندی دارد.
برای مثال کیسه ها و دبه ها, بطری های شیر, قاشقهای پلاستیکی در آشپزخانه را می توان نام برد.
خواص PE به طور گسترده اي به درجه شاخه اي بودن زنجير آن بستگي دارد.
نحوه تولید گریدهای اصلی پلی اتیلن
PE در دو شكل اصلي به نام هاي پلي اتيلن با چگالي بالا(HDPE)
و پلي اتيلن با چگالي پايين (LDPE) موجود مي باشد.
این پلیمر از طريق پليمریزاسيون راديكالي اتيلن توليد ميشود.
براي رسيدن به جرم مولكولي بالا به دليل تبخير بالاي مونومر
͵ واكنش را در فشار بالا (atm 1500-1300) و دماي بالا ( C° 300-80) نگه ميدارند.
در اين شرايط سخت پليمر حاصله يك پليمر با درجه بالايي
از زنجيرهاي شاخه اي كوتاه و بلند است كه كريستاليتي را تا حدود 50% محدود ميكند
و سبب يك گستره ذوب نسبتا پهن ميگردد.
HDPE با استفاده از كاتاليست فيليپس و يا زيگلر_ناتا توليد ميشود
و و این پليمر خطي تر و درجه كريستاليتي بالاتری از LDPE دارد.
انواع پلی اتیلن
تفاوت انواع پلی اتیلن در درجه شاخه اي شدن ͵جرم مولكولي و توزيع آن است.
1 – HDPE پلی اتیلن دانسیته بالا معروف است.
دارای مقاومت به ضربه وبلورینگی بالایی می باشد.
از نظر شیمیایی يك ساختار شيميايي يكسان.
2 – LDPE نوع خطی پلی اتیلن است از نظر شیمیایی يك ساختار شيميايي يكسان با HDPE دارد.
LDPE دارای شاخه جانبی بیشتری می باشد و همین موجب انعطاف پذیری بیشتر شده است.
3 – ( LLDPE) و ULDPE با افزودن مونومرهايي مانند 1-بوتن و 1-اكتن به LDPEخطي تهيه ميشوند
كه اين امر باعث افزايش زنجير شاخه اي كوتاه به پليمر شده و شاخه هاي بلند را محدود ميكند.
خطي بودن زنجير باعث خاصيت كشساني و شاخه اي بودن آن باعث سفتي است
͵كه خواص بهتري نسبت به LDPE ميدهد.
4 – ULDPE نيز مانند LLDPE است
ولي با كومونومرهايي با طول بلند تر توليد ميگردد
كه در نهايتا منجر به چگالي كمتر و كريستاليتي كمتر ميشود.
اين خواص سبب ميشود تا ULDPE به طور چشم گيري
در دماي كم خواص ضربه اي مناسب و انعطاف پذيري داشته باشد.
5 – گريدهاي ديگر از HDPE نيز وجود دارد كه HDPE با وزن مولكولي بالا ناميده ميشود
(HMWHDPE)( 000͵500 ~Mn) و هم چنين گريدهای HDPE با وزن مولكولي بسيار بالا (UHMWHDPE) ( 000͵000͵5~Mn)
این مواد در ساخت استخوانهای ران استفاده می گردند.
خواص پلی اتیلن
مزایا:
-
قيمت كم͵ فرآيندپذيري خوب ͵مقاومت ضربه اي بالا ͵مقاومت شيميايي بالا موجب مصرف بالای این پلیمر گشته است.
-
این پلاستیک از نظر حلالیت در دماي اتاق نامحلول است و حلالیت آن از طريق گرم كردن در هيدروكربنات ها و يا هالوژن هيدروكربن ها افزایش می یابد.
-
درجه شاخه اي بودن نه تنها تاثير مهمي بر روي خواص آن ها در حالت جامد دارد بلكه در ارتباط با رفتار مذاب نيز تاثير گذار است. حضور زنجيرهاي بلند باعث كاهش تمايل زنجير پليمر به حرکت در مقايسه با ساختار هاي خطي تر است كه اين امر موجب كاهش ويسكوزيته مذاب ميشود.
-
این ماده نسبتا در برابر اکسید کننده ها پایدار است و براحتی اکسید نمی شود و تنها در هوا تحت اشعهUV و در دماهاي بالا اكسيد ميشود.
معایب:
-
دماي ذوب PE به دلیل نيروي بين مولكولي كم كربن_كربن نسبتا پايين است.پس از بررسی در مقالات دماي انتقال شيشه اي یا همان Tg این ماده بين C° 130 و C° 30 گزارش شده است.
-
تخريب این پلیمر در دماي بالاي C° 270 رخ ميدهد و موجب به وجود آمدن طيف پيوسته اي از هيدروكربن هايي با 1-70 اتم كربن ميگردد. عمده ترين محصولات حاصل از تخريب پروپن و 1-هگزن است . خواص اصلي HDPEو LDPE در جدول زير نشان داده شده است.
کاربردهای پلی اتیلن
-
به دليل داشتن قيمت كم͵ فرآيندپذيري خوب ͵مقاومت ضربه اي بالا ͵مقاومت شيميايي بالا و عايق الكتريكي بودن گستره كاربردي وسيعي دارد.
-
بيشترين استفاده رايج همانطور که قبلا ذکر شد در فيلمهايي ست كه به طور گسترده در بسته بندي ها و هم چنين به طور كلي در كيسه ها و پوشش غذا ها استفاده ميشوند.
-
از کاربردهای دیگر PE استفاده در پوشش سيم ها و كابل ها به دليل داشتن خواص عايق پذيري بالا است .
-
در تولید قطعاتي است كه از طريق قالبگيري دمشي و تزريقي توليد ميشوند مخصوصا بطري ها يي كه براي نگه داري مواد غذايي و يا مواد شيميايي خانگي استفاده ميشوند نیز کاربرد دارد.
نکاتی کوتاه در مود بازیافت
-
HDPEبه طور كلي به وسيله گرانول سازي و توليد چيپس بازيافت ميشود. مواد آلوده كننده آن با شستن از بين ميروند سپس چيپس هاي آن از پلاستيك هاي ديگر از طريق مخزن شناوري جدا ميشوند. به دليل قيمت بالا͵HDPE هاي رنگي معمولا جدا ميشوند و محصولات بازيافتي به دست آمده از آن نيز كمي رنگي هستند . LDPE به میزان HDPE بازيافت نميشود و عمده ترين محصولات بازيافت شده از آن فيلم هاي پوشش دهنده است.LDPE بازيافت شده به صورت گرانول درآمده و به محصولات پلاستيكي ديگر افزوده ميشوند. مشكل عمده ي بازيافت LDPE رفع افزودني هاست كه فرآيندهاي جديد بازيافت برای آن كار آمده اند.
مترجم و مولف:مهندس فاطمه ارشادی
تهیه و تنظیم از تیم پلیمرسبز
[is_logged_in]
برای دانلود مقاله به صورت pdf کلیک نمایید.
برای دریافت مقاله به صورت فایل pdf لطفا نام و ایمیل خودرا در فرم زیر وارد نمایید تا برای شما پیامک شود
[/is_logged_in]
[is_guest]
برای دریافت مقاله به صورت فایل pdf لطفا نام و ایمیل خودرا در فرم زیر وارد نمایید تا برای شما پیامک شود و یا اگر عضو سایت هستید وارد شوید و یا ثبت نام نمایید باتشکر.
[/is_guest]
لطفا کمی صبر کنید
لطفا کمی صبر کنید
[ratings]