Visokolekularni polietilen: opis, svojstva, primjena

Svakim danom dovođenja novi materijali dobiveni umjetnim sredstvima uvode se u sferu ljudske aktivnosti. Jedan od njih je od polietilena visoke molekularne težine, koji je već u 50-ih godina prošlog stoljeća postao komercijalni proizvod, ali to je dobivanjem pravu popularnost do sada.

opis

Polietilen visoke molekularne težine je jedna od sorti termoplastičnog polimeriziranog etilena. Njegova glavna značajka su vrlo dugi molekularni lanci. Oni se bolje razumiju i prenose opterećenja, "nadoknađuju" njihovu intermolekularnu interakciju.

Izgled materijala ne razlikuje se od ostalih vrsta plastike. Nema mirisa, okusa, nema toksičnih svojstava. Može se dati bilo koju boju uvođenjem boja. Istodobno, posjeduje skup svojstava koji ga pogodno izdvoje prije drugih polimera.

Polietilen visoke molekularne težine je tvrdi materijal s visokom čvrstoćom udarca. Može podnijeti značajne napone. Ne upija vlagu zbog onoga što ne reagira s ljudskom kožom i čini se skliskom. Osim toga, ima visoku otpornost na abraziju (više od čelika) i nizak koeficijent trenja.

Svojstva polietilena visoke molekulske mase

Kao što je već napomenuto, glavna značajka ovog visokomolekularnog polimera je dugi molekularni lanac. Štoviše, oni su orijentirani u istom smjeru. Gotovo međusobno paralelne. Ovo objašnjava snagu materijala.

Unatoč činjenici da polietilen velike molekulske mase čini dugačke lance, veza između pojedinih molekula je slaba. Ova slika je red veličine niža od Kevlarovog ne manje izdržljivog materijala. Ova značajka čini polimer ne otporan na toplinu - to se topi na temperaturi od 144 stupnja Celzijusa.

U sastavu ovog polietilena nema estera, amina ili hidroksilnih skupina, što čini materijale osjetljive na reaktivne i teške medije. Zbog toga tvar ne podliježe vodi, vlagi, agresivnim reagensima, mikroorganizmima i UV zračenju.

Glavne metode obrade

Zahtjevi prema kojima se mora proizvesti polietilen visoke molekulske mase, GOST 16338-85 sadrži. Prema njima, sinteza materijala provodi se djelovanjem metalocenskih katalizatora na monomer-etilenu. Sljedeće glavne vrste obrade koriste se izravno za proizvodnju proizvoda:

1. Gel vrti. Sirovina se pomiješa s otapalom. Dobivena masa propušta se kroz rupe u vodi. Formirane filete se ispale u peći istodobnim crtanjem i uklanjanjem otapala.
2. Vruće prešanje i sinteriranje. Praškasta masa je stisnuta velikom silom, čime se dobiva homogeni materijal. Zatim se podvrgava termičkoj obradi - sinteriranju na temperaturi od 150-200 stupnjeva.
3. Ekstruzija klipova. Sirovina se topi na jednoličnu gumenu masu, a zatim se stisne kroz posebne mlaznice.

Najčešći je bio predenje gela. Uostalom, ovo je način da dobijete visoko molekularna polietilenska vlakna, koja imaju veliku snagu.

Koristite u vojnoj industriji

Vlakna za proizvodnju polimera visoke molekulske mase koriste se široko za izradu osobne zaštitne opreme, posebno za prsluk bez plamena. Zbog takvih svojstava niti, kao niska specifična gravitacija i visok uvjet snagu prinosa (omjer ovih pokazatelja je 7-8 puta veći od čelika), oklop je lagan i otporan na metke, ostatke i druge štetne elemente.

Nepropusni prsluci izrađeni su od listova dobivenih primjenom vlakana jedan s drugim u različitim kutovima. Zahvaljujući ovoj tehnologiji pojavljuju se višestranične tkanine - posebna vrsta staklenih tkanina, koja ustrajno prenose naprezanja u bilo kojem smjeru. Koristi se za zaštitu torza, udova polietilena velike molekularne težine. Svojstva višesmjernog tkanina omogućuju zaštitu i oklopljivanje vozila, kao i upotrebu vlakana za izradu rukavica otpornih na rezove.

Primjena u medicini

U medicini, polietilen visoke molekularne težine se uglavnom koristi za izradu implantata za kuka i kralježnice koljena. Prvi je put koristio sličnu svrhu u dalekoj 1962. godini. Od tada je počeo dominirati.

Naširoko koristi i modificirani materijal - mreža ili umreženi polimer. Dobiva se pucanjem visoko molekulskih polietilenskih vlakana s gama zrakom ili elektrona, koji međusobno povezuju filamente. Nakon toga, to je izloženo toplinskim učincima, što smanjuje sposobnost smanjenja oksidacije.

Vlakna na temelju ove sirovine također se koriste za šivanje. Lider u proizvodnji ovog proizvoda je tvrtka DSM, koja opskrbljuje medicinsko tržište sa žicama za šivanje zvanom Dyneema Purity.

Koristite u industriji

Najčešće se koristi u industriji su otkrili polietilen list visoke molekularne, koji je isporučen s debljinom tržišne proizvodnje ploča od 2 cm. Na temelju proizvedene plastike prozor prestižne klase, PVC-ploča konfiguracije i visoke PVC profila.

U strojarstvu za proizvodnju prstenima za brtvljenje, ležajevi, stvaranje dijelova, koji rade u hidrauličkom ulju ili mediju, te u pneumatskim sustavima s visokom radnom tlaku, najčešće koriste velike molekularne polietilena 1000 - jedan od glavnih vrsta polimernih.