Содержание
Население
Вступайте в нашу группу Вконтакте! :)
Меню
ПОИСК
Опросник
Материал пвд что это такое
Полиэтилен высокого давления (ПВД)
Полиэтилен высокого давления (расшифровка ПВД или ПЭВД - аббревиатуры) – это термопластичный полимер, получаемый методом полимеризации углеводородного соединения «этилен» (этен) под действием высоких температур (до 1800), давления до 3000 атмосфер и с участием кислорода. ПВД является легким, прочным, эластичным материалом, применяемым во многих областях деятельности современного человека. Также может называться как полиэтилен низкой плотности (ПНП или ПЭНП), так как имеет сравнительно слабые внутримолекулярные связи и, следовательно, более низкую плотность, чем полимеры других видов. Также для его обозначения применяется сокращение LDPE – английский эквивалент ПЭНП.
Полиэтилен высокого давления (ПВД) изготавливается в виде гранул ПВД. Имеет плотность 900-930 кг/м3, температуру плавления 100-115 0С и температуру хрупкости до -120 0С, а также малое водопоглощение (около 0,02 % за месяц) и высокую пластичность. Эти физико-химические характеристики ПВД как вещества объясняют следующие свойства изготовленных из него предметов и материалов:
- Мягкость и гибкость изделий из полиэтилена низкой плотности,
- Возможность создания из гранул ПВД особенно гладких и блестящих поверхностей,
- Устойчивость предметов из ПВД к механическим разрушениям путем разрыва и удара, а также к деформациям растяжения и сжатия,
- Высокую прочность ПВД (ПЭНП) при воздействии низких температур,
- Влаго- и воздухонепроницаемость ПЭНП -изделий,
- Устойчивость ПЭВД к воздействию света, в частности к солнечному излучению.
Отличие ПВД от других полимеров
Полиэтилены (ПВД, ПНД и др.)– это материалы, которые изготавливаются из одного мономера, но могут быть различной плотности в зависимости от особенностей изготовления. Этот показатель сильно влияет на свойства полиэтилена: увеличение плотности ведет к повышению жесткости, твердости, прочности изделий и их химической стойкости. Но при этом падают другие показатели: ударопрочность, возможность растяжения при разрыве, проницаемость для жидкостей и газов. Так, ПВД имеет существенные отличия от других подобных полимеров:
- ПВД и ПНД.Полиэтилен высокого давления не зря называется еще и полиэтиленом низкой плотности (ПНП или ПЭНП). По сравнению с ним такие твердые полимеры, как ПНД (полиэтилен низкого давления), быстрее поддаются разрывам под действием удара, чаще ломаются на морозе и растрескиваются при увеличении нагрузки, хотя и обладают большей стойкостью к воздействию радиации, щелочей и кислот. Гранулы ПВД и изделия из них гораздо лучше переносят ультрафиолетовое излучение, а также имеют более красивую глянцевую поверхность.
- ПВД и ЛПНП. Другой полимер – ЛПНП (линейный полиэтилен), как и ПНД, имеет жесткую структуру, но по своим техническим характеристикам находится между ПВД и ПНД. Он более стоек к химически агрессивным средам, чем ПЭНП, и имеет большую устойчивость к проколу и растрескиванию, чем ПНД.
Виды полиэтиленов ПЭНП
Дополнительная обработка полиэтилена высокого давления дает качественно новые материалы, различающиеся по химическим и физическим свойствам. В частности, существуют модификации ПЭВД с улучшенной адгезией к краскам и другим материалам (напр., к металлу) и с пониженной горючестью. На данный момент различают полиэтилены:
- вспененный ПВД,
- сшитый ПВД,
- сополимеры полиэтилена низкой плотности (ПНП) с другими мономерами либо с полиэтиленом другого вида.
Область применения ПВД
Полиэтилен высокого давления (ПЭВД) на данный момент занимает лидирующее место по мировым объемам производства среди множества других полимеров. Благодаря удачному набору химических и физических свойств, гранулы ПВД находят применение в изготовлении:
- пленок ПЭНП, открытых и в виде рукава ПВД для мешков и пакетов,
- пластмасс ПЭНП путем литья под действием давления (полимерные трубы, технические детали и др.),
- выдувных изделий (бутылки, канистры и т.п.),
- теплоизоляционных материалов из вспененного пэнп,
- электроизоляционных материалов (оболочки кабелей и пр.),
- термоклея ПВД в виде порошка, приготовленного дроблением гранул ПВД.
Чем отличается полиэтилен высокого давления от полиэтилена низкого давления
Полиэтилен считается самым доступным и недорогим материалом синтетической промышленности. Его возможно увидеть где угодно, в составе любого упаковочного материала. Поэтому он имеет широкий диапазон применения в повседневной жизни и на производстве хозяйственной продукции. Изготовление этого продукта налажено в большинстве нефтехимических заводов предприятиях. Синтез продукта проводится при использовании низкого или высокого давления. Этот материал разделяется на полиэтилен высокого давления и низкого давления, отличия заключаются в способе синтеза и внутренней структуре. Чтобы знать, как отличить пнд от пвд, требуется знать характеристики каждого вида.
Основные характеристики и отличия полиэтилена высокого и низкого давления
Материал, изготовленный при низком давлении, имеет ряд свойств:
- устойчивость к механическому воздействию, истиранию;
- хорошие показатели эластичности;
- водонепроницаемость и паровая защита;
- устойчивость к воздействию агрессивной среды;
- слабая тепловая проводимость;
- минимальная стоимость;
- безопасность для человека;
- нанесения рисунков на изделия, изготовленные из пнд.
Характеристики следующего материала значительно отличаются от представленного выше. Главная разница между пнд и пвд заключается в их внутренней химической структуре. Полиэтилен высокого давления создан на основе ветвистой молекулярной структуры, и связь между молекулами настолько слабая, что не представляется возможным сформировать кристаллическую решетку. Это заметно влияет на разрывную устойчивость. Зато обеспечивает высокий уровень пластичности. Материалы пнд имеет значительную плотность по сравнению с пвд. Плотность – это свойство определяющее прочность и химическую стойкость продукта.
Особенности синтеза
Отличие пвд от пнд заключается в особенностях изготовления каждого из них. При синтезировании полиэтилена высокого давления требуются следующие условия:
- Температура при создании должна находиться на отметке от 200 градусов до 260 градусов Цельсия.
- Давление на уровне от 150 до 300 мега паскалей.
- Наличие катализаторов, в качестве которых используют кислород или органический пероксид.
Условия для формирования полиэтилена низкого давления:
- Температурный показатель на уровне от 120 градусов до 150 градусов Цельсия.
- Показатель давления варьируется от 1/10 до 2 мега паскалей.
- Применение катализатора Циглера/Натта.
Как видно из технических условий синтеза каждого вида, для создания пвд требуется больше затрат. Все это влияет на эластичность готового продукта, что считается серьезным отличием пнд и пвд.
Как можно визуально отличить пнд от пвд?
Определить вид и качество полиэтилена можно, осмотрев его визуально и прощупав. Внешние признаки каждого отличаются:
| ПВД | ПНД | |
| Признаки | · блестит; · эластичен; · гладкий на ощупь; · тянуться. | · матовая поверхность; · прочная структура; · шершавый на ощупь; · шуршащая поверхность. |
Оба этих материала получили широкую популярность в изготовлении пакетов. В чем разница пакетов для мусора пнд и пвд? Например, в пвд – пакетах можно без страха разрыва переносить острые предметы или коробки с острыми углами. За счет высокой степени тягучести и эластике такие пакеты не порвутся. Но в них не получится переносить тяжелые и крупногабаритные продукты. Пнд за счет своей прочности способен выдерживать большие веса, но если острый предмет нарушит структуру, то по всему пакету пойдет трещина. Можно сделать вывод, что отличия пакетов пвд и пнд заключаются в прочности.
Области применения
Главной областью применения полиэтилена низкого давления считается промышленность и строительство. Такой материал получил распространение в изготовлении водопроводных труб, бочек, биотуалетов и мебельной фурнитуры. Используется в качестве продукта для упаковки. В повседневной действительности можно встретить пакеты из пнд. Это «майки» либо сумки с вырубленной ручкой. Такие изделия имеют высокую прочность и надежность.
Полиэтилен высокого давления применяется в области изготовления фирменных, красочных пакетов, форм для упаковки. Благодаря возможности печати красочных рисунков на них, такой материал имеет высокую популярность. Из него выполняют фирменные пакеты с логотипами изготовителя. Также из него создают пищевые контейнеры. Из-за своей тягучести и вязкости применяются в создании упаковочных пленок. В обыденной жизни каждый покупает продукцию, созданные из этого химического продукта, в магазинах.
Разница целлофана и полиэтилена
Соперником этого продукта в среде упаковочных материалов является целлофан. По способу синтеза он менее токсичен для человека, потому что формируется из целлюлозы, а полиэтилен из химических полимеров. Но в прочности он сильно уступает своему противнику. Производство целлофана довольно затратное, поэтому редко можно встретить в магазине «майки» из этого материала. Его в основном применяют в качестве упаковки для пищевой продукции. Потому что не несет никакого вреда организму.
Способы и условия изготовления полиэтилена значительно расширяют области его применения. В каждой сфере социальной жизни можно встретить этот продукт нефтехимической промышленности. И разница пвд и пнд в пленке, в упаковке и других продуктах — это прочность и эластичность.
ПВД: расшифровка материала, отличия от ПНД, где и как применять, особенности монтажа
И снова здравствуйте!
Прогресс не стоит на месте и сегодня большинство металлических труб меняется на пластиковые. Однако пластик пластику рознь, и чтобы трубопровод прослужил долго и качественно, важно разбираться в разновидностях современных полимерных материалов. Мы расскажем, что представляет собой ПВД: расшифровка, технические характеристики, сфера применения, а также обозначим способы соединения и монтажа ПВД-труб.
Что такое ПВД
Буквально условное обозначение «ПВД» расшифровывается как «пластик (полиэтилен — ПЭ) высокого давления», однако технически – это термопласт низкой плотности со слабыми межмолекулярными связями, изготовленный методом экструзии под высоким давлением.
Помимо распространённой аббревиатуры ПВД для обозначения пластика высокого давления применяются также сокращения ПЭВД, ПЭНП и LDPE.
На заметку! Целлофан не относится к полимерным материалам, т.к. изготавливается из древесной целлюлозы.
Характеристики и сфера применения
Физико-химические особенности ПЭ высокого давления:
- Плотность – 900-935 кг/м³.
- Температура плавки – 105 — 115⁰С.
- Температурный минимум – (-120⁰С).
- Предельные рабочие температуры – от -45 до 70⁰C.
- Коэффициент относительного удлинения (растяжения, пластичности) в зависимости от модификации полиэтилена – 50 – 600%.
- Стойкость к деформации, разрыву и удару. Ударопрочность – 10 – 17 мПа.
- Гладкость поверхности.
- Воздухо- и влагонепроницаемость.
- Максимальное рабочее давление контура – 2,5 мПа (25 атфосфер).
Производство ПЭНП-труб в России регулируется ГОСТом 18599-2001, в соответствии с которым они рекомендуются для обустройства:
- систем холодного и горячего водоснабжения;
- дренажных и канализационных коммуникаций;
- отопления (при наличии системы автоматического контроля температуры носителя);
- промышленных транспортных магистралей жидких и газовых сред;
- скважин и систем гидромелиорации в сельском хозяйстве.
В некоторых случаях ПЭНП-трубопроводы используются как защитный изолирующий кофр для прокладки электропроводов и кабелей или силовой закладной основ при закладке технологических отверстий в стенах и перекрытиях при строительстве зданий.
На заметку! ПВД стал первым пластиком, использовавшимся в роли изоляционной оболочки кабелей, прокладываемых под водой.
Плюсы и минусы
В силу физических особенностей ПЭ-трубы высокого давления обладают рядом достоинств:
- Они прочны, прочны и долговечны. ПВД-трубы выдерживают давление, создаваемое в контуре движением носителя даже при обустройстве напорных магистралей. Незначительное смещение почвы при прокладывании подземных коммуникаций также не нанесёт вреда трубопроводу.
- Лёгкость материала облегчает транспортировку, осуществление монтажных работ и не создаёт дополнительной нагрузки на конструкцию.
- Термическая и химическая устойчивость расширяет сферу использования ПЭВД-труб.
- ПЭНП-трубы не подвержены коррозийным процессам.
- Высокий индекс гибкости и эластичности материала обеспечивает стойкость к минусовым температурам, что предупреждает разрыв магистрали даже при замерзании носителя.
- Упругость предотвращает повреждение трубопровода в результате гидроудара.
- Низкий индекс теплопроводности минимизирует тепловые потери при транспортировке горячих носителей и предотвращает образование конденсата на внешней части трубы.
- ПВД-трубы экологически безопасны для здоровья человека, благодаря чему без ограничений используются для подачи питьевой воды.
Несомненным плюсом является и невысокая стоимость при достаточно широком ассортименте модельного ряда.
К сожалению, в мире нет ничего идеального. Так и ПЭВД-трубы имеют некоторые недостатки, которые следует учитывать при проектировании трубопроводных магистралей:
- Недостаточная стойкость к ультрафиолету потребует обустройства дополнительного защитного кожуха при прокладке трубопровода на открытой местности.
- Восприимчивость к высоким температурам (а при температуре носителя свыше 80⁰С материал склонен к размягчению) ограничивает использование ПЭНП-труб в области горячего водоснабжения и отопления. Обязательное условие – наличие автоматического терморегулятора, контролирующего нагрев жидкости.
Классификация
Использование в производстве разнообразных стабилизаторов, присадок и пластификаторов позволяет расширить ассортимент выпускаемой продукции за счёт изменения физических свойств полимеров:
- увеличения плотности и прочности (актуально для сшитого полиэтилена);
- добавления пластичности (вспененный полиэтилен);
- улучшение адгезии к краскам;
- снижение горючести и пр.
В российском промышленном сегменте полиэтилен высокого давления выпускают 2-х видов:
- ПВД-108, характеризуемый повышенной прочностью и жёсткостью;
- ПВД-158, отличающийся особой гладкостью фактуры. Из него, как правило, производят тонкостенные трубы.
По типу строения ПЭВД-трубы бывают:
- однослойными;
- двухслойными. Таковыми, к примеру, являются гибкие гофро-модели, у которых гофрированный внешний слой совмещён с гладким внутренним;
- трёхслойными, дополнительно армированные синтетической нитью;
- комбинированными, т.е. состоящими из нескольких типов полимера (например, полиэтилена высокого давления и полиэтилена низкого давления).
Различается и размерный ряд. ПВД-трубы выпускаются в широком диапазоне диаметров (от 6 до 2200 мм) и длин (от 2 метров до многометровых катушек (бухт), нарезаемых в нужный размер).
В чем разница между ПВД и ПНД
Будучи изготовленными из одного полимера, полиэтилен высокого и низкого давления существенно отличаются своими эксплуатационными характеристиками. В основе различий лежат разные технологии изготовления, изначально влияющие на плотность материала.
- ПВД – это низкоплотный ПЭ, отличающийся высокими прочностными показателями преимущественно за счёт гибкости и эластичности материала.
- ПНД – это высокоплотный ПЭ, имеющий более высокие прочностные показатели в отношении химического и радиационного фона, но более низкие индексы пластичности, увеличивающие вероятность разрыва трубы под воздействием гидроудара или минусовых температур.
Кроме того ПВД более устойчив к ультрафиолетовому излучению чем высокоплотный ПЭ, склонный к появлению трещин под действием прямых солнечных лучей.
Несколько промежуточную позицию между ПВД- и ПНД-изделиями занимают следующие виды полимеров:
- ПСД (полиэтилен среднего давления), получаемый посредством смешивания ПВД- и ПНД-масс и аккумулирующий в себе качества обоих материалов.
- ЛПНП (линейный полиэтилен низкой плотности) или ЛПВД (линейный полиэтилен высокого давления). Отличается жёсткой структурой, присущей ПНД, но устойчив к появлению трещин, так же как и упругий ПВД.
- ПВДФ (PVDF, Поливинилиденфторид) – фторсодержащий полимер. Характеризуется более широким диапазоном рабочих температур, прочностью и износоустойчивостью.
Визуальные различия
Визуально отличить ПВД изделия от других пластиковых аналогов легко: они обладают ярко выраженной гладкостью и блеском.
Основные способы соединения и монтажа ПЭВД труб
В настоящее время существует несколько технологий соединения ПВД-труб и фитингов:
- Стыковка с помощью компрессионных фитингов.
Соединение трубопровода осуществляется посредством специальных зажимных и уплотнительных колец. Этот способ лёгок в воплощении и не требует специального оборудования, но не рекомендуется для напорных систем и трубопроводов, проложенных в труднодоступных местах. Используется преимущественно для труб диаметром до 65 мм.
Схема компрессионной сборки представлена ниже на фото:
Технология предполагает использование специального сварочного аппарата (паяльника) с насадками, с помощью которых расплавляется крайняя часть соединяемых элементов. В результате образуется прочный, герметичный и долговечный стык.
- Соединение посредством электросварочных фитингов.
Фитинговые детали оборудованы специальной спиралью, которая, нагреваясь специальным сварочным агрегатом, сплавляет в единое целое фитинг и трубу. Такое соединение признаётся наиболее прочным.
Заключение
Зная особенности пластиков, проще подобрать трубы, максимально отвечающие эксплуатационным требованиям монтируемого трубопровода.
Подписывайтесь, чтобы получать ещё больше информации по интересующей Вас теме.
До новых встреч!
(Пока оценок нет) Загрузка...Полиэтилен высокого давления (ПЭВД)
Полиэтилен высокого давления (расшифровка ПВД или ПЭВД - аббревиатуры) – это термопластичный полимер, получаемый методом полимеризации углеводородного соединения «этилен» (этен) под действием высоких температур (до 1800), давления до 3000 атмосфер и с участием кислорода. Также может называться как полиэтилен низкой плотности (ПНП или ПЭНП), так как имеет сравнительно слабые внутримолекулярные связи и, следовательно, более низкую плотность, чем полимеры других видов. Также для его обозначения применяется сокращение LDPE – английский эквивалент ПЭНП.
Полиэтилен низкой плотности (LDPE) – Процесс его изготовления протекает при очень высоком давлении от 100 до 300 мПа и температуре 100–300 °С, поэтому обозначается так же, как полиэтилен высокого давления (ПЭВД).
Макромолекулы полиэтилена высокого давления (n1000) содержат боковые углеводородные цепи C1—С4, молекулы полиэтилена среднего давления практически неразветвлённые, в нём больше доля кристаллической фазы, поэтому этот материал более плотный; молекулы полиэтилена низкого давления занимают промежуточное положение. Большим количеством боковых ответвлений объясняется более низкая кристалличность и соответственно более низкая плотность ПЭВД по сравнению с ПЭНД и ПЭСД.
Особенности ПВД (ПНП)
Химические и физические характеристики
Полиэтилен высокого давления (ПВД) изготавливается в виде гранул ПВД. Имеет плотность 900-930 кг/м3, температуру плавления 100-115 0С и температуру хрупкости до -120 0С, а также малое водопоглощение (около 0,02 % за месяц) и высокую пластичность. Эти физико-химические характеристики ПВД как вещества объясняют следующие свойства изготовленных из него предметов и материалов:
- Мягкость и гибкость изделий из полиэтилена низкой плотности,
- Возможность создания из гранул ПВД особенно гладких и блестящих поверхностей,
- Устойчивость предметов из ПВД к механическим разрушениям путем разрыва и удара, а также к деформациям растяжения и сжатия,
- Высокую прочность ПВД (пэнп) при воздействии низких температур,
- Влаго- и воздухонепроницаемость ПЭНП -изделий,
- Устойчивость ПЭВД к воздействию света, в частности к солнечному излучению.
ВАЖНО! Использование полиэтилена высокого давления (ПВД) абсолютно безопасно как для человека, так и для состояния окружающей среды, так как он не выделяет никаких токсичных веществ. Именно поэтому ПЭВД может использоваться даже для контакта с продуктами питания и при изготовлении детских товаров.
Отличие ПВД от других полимеров
Полиэтилены (ПВД, ПНД и др.) – это материалы, которые изготавливаются из одного мономера, но могут быть различной плотности в зависимости от особенностей изготовления. Этот показатель сильно влияет на свойства полиэтилена: увеличение плотности ведет к повышению жесткости, твердости, прочности изделий и их химической стойкости. Но при этом падают другие показатели: ударопрочность, возможность растяжения при разрыве, проницаемость для жидкостей и газов. Так, ПВД имеет существенные отличия от других подобных полимеров:
- ПВД и ПНД. Полиэтилен высокого давления не зря называется еще и полиэтиленом низкой плотности (ПНП или ПЭНП). По сравнению с ним такие твердые полимеры, как ПНД (полиэтилен низкого давления), быстрее поддаются разрывам под действием удара, чаще ломаются на морозе и растрескиваются при увеличении нагрузки, хотя и обладают большей стойкостью к воздействию радиации, щелочей и кислот. Гранулы ПВД и изделия из них гораздо лучше переносят ультрафиолетовое излучение, а также имеют более красивую глянцевую поверхность.
- ПВД и ЛПНП.Другой полимер – ЛПНП (линейный полиэтилен), как и ПНД, имеет жесткую структуру, но по своим техническим характеристикам находится между ПВД и ПНД. Он более стоек к химически агрессивным средам, чем ПЭНП, и имеет большую устойчивость к проколу и растрескиванию, чем ПНД.
Показатели, характеризующие строение полимерной цепи различных видов полиэтилена, приведены в таблице.
Таблица. Показатели, характеризующие строение полимерной цепи различных видов полиэтилена
Показатель | ПЭВД | ПЭНД |
Общее число групп СН3 на 1000 атомов углерода: | 21,6 | 5 |
Число концевых групп СН3 на 1000 атомов углерода: | 4,5 | 2 |
Этильные ответвления | 14,4 | 1 |
Общее количество двойных связей на 1000 атомов углерода | 0,4—0,6 | 0,4—0,7 |
в том числе: | ||
винильных двойных связей (R-CH=Ch3), % | 17 | 43 |
винилиденовых двойных связей , % | 71 | 32 |
транс-виниленовых двойных связей (R-CH=CH-R'), % | 12 | 25 |
Степень кристалличности, % | 50-65 | 75-85 |
Плотность, г/см3 | 0,91-0,93 | 0,95-0,96 |
Структура молекулы ПЭНП влияет на свойства иначе, чем на плотность. Одно из важнейших свойств полимеров - кристалличность. Большая длина полимерных цепей приводит к образованию некоторого количества переплетений, что препятствует формированию плотных кристаллических образований при охлаждении, и таким образом между кристаллитами возникают неупорядоченные области.
Участки, где цепи параллельны и плотно упакованы, в значительной степени кристалличны, в то время как неупорядоченные области являются аморфными. Кристаллические области известны как кристаллиты.
Когда расплав полимера медленно охлаждают, кристаллиты могут образовывать сферолиты, состоящие из сферически симметричных образований кристаллитов и аморфного полимера.
Молекулы укладываются одна на другую параллельно с образованием ламелей. Кристаллизация распространяется, когда другие молекулы выстраиваются в том же порядке и складываются. Сферолиты, упомянутые ранее, образуются из-за нерегулярностей в структуре молекулы, которые ведут к росту кристаллитов в нескольких направлениях. Наличие боковых ответвлений приводит к уменьшению возможности упорядоченного расположения и, таким образом, снижает кристалличность.
Кристалличность ПЭНП обычно колеблется в интервале 55-70 % (по сравнению с 75-90% ПЭВП).
Другим важным показателем, на который влияет разветвленность цепи, является температура размягчения. Тот факт, что цепи не могут приблизиться плотно друг к другу, означает, что силы притяжения между ними ослабевают и тепловая энергия, необходимая для их перемещения относительно друг друга, т. е. течения, уменьшаются.
Точка размягчения ПЭНП немного ниже точки кипения воды, поэтому этот материал не может быть использован для контакта с кипящей водой или паром при стерилизации.
Таблица. Физико-химические свойства ПЭВД при 20°
Параметр | Значение |
Плотность, г/см2 | 0,918-0,930 |
Разрушающее напряжение, кгс/см2 | |
при растяжении | 100-170 |
при статическом изгибе | 120-170 |
при срезе | 140-170 |
относительное удлинение при разрыве, % | 500-600 |
модуль упругости при изгибе, кгс/см2 | 1200-2600 |
предел текучести при растяжении, кгс/см2 | 90-160 |
относительное удлинение в начале течения, % | 15-20 |
твёрдость по Бринеллю, кгс/мм2 | 1,4-2,5 |
Виды полиэтиленов ПЭНП
Дополнительная обработка полиэтилена высокого давления дает качественно новые материалы, различающиеся по химическим и физическим свойствам. В частности, существуют модификации ПЭВД с улучшенной адгезией к краскам и другим материалам (напр., к металлу) и с пониженной горючестью. На данный момент различают полиэтилены:
- вспененный ПВД,
- сшитый ПВД,
- сополимеры полиэтилена низкой плотности (ПНП) с другими мономерами либо с полиэтиленом другого вида.
Основные группы марок полиэтилена и сополимеров этилена, выпускаемые на сегодняшний день:
Полиэтилен
HDPE - Полиэтилен высокой плотности (полиэтилен низкого давления)LDPE - Полиэтилен низкой плотности (полиэтилен высокого давления)LLDPE - Линейный полиэтилен низкой плотностиmLLDPE, MPE - Металлоценовый линейный полиэтилен низкой плотностиMDPE - Полиэтилен средней плотностиHMWPE, VHMWPE - Высокомолекулярный полиэтиленUHMWPE - Сверхвысокомолекулярный полиэтиленEPE - Вспенивающийся полиэтиленPEC - Хлорированный полиэтилен Cополимеры этилена
EAA - Сополимер этилена и акриловой кислоты
EBA, E/BA, EBAC - Сополимер этилена и бутилакрилатаEEA - Сополимер этилена и этилакрилатаEMA - Сополимер этилена и метилакрилатаEMAA - Сополимер этилена и метакриловой кислоты, Сополимер этилена и метилметилакрилатаEMMA - Сополимер этилена и метил метакриловой кислотыEVA, E/VA, E/VAC, EVAC - Сополимер этилена и винилацетатаEVOH, EVAL, E/VAL - Сополимер этилена и винилового спиртаPOP, POE - Полиолефиновые пластомерыEthylene terpolymer - Тройные сополимеры этиленаТаблица 1: Основные физико-механические свойства ПЭВД
Наименование показателя | Значение для ПЭВД |
Температура стеклования, °С | -25 |
Температура плавления, °С | 103-115 |
Температура хрупкости, °С | -45…-120 |
Температура размягчения по Вика, °С | 80-90 |
Температура длительной эксплуатации, °С | 50 |
Степень кристалличности,% | 50-65 |
Плотность, кг/м3 | 910-930 |
Показатель текучести расплава,г/10 мин | 0,2-20 |
Морозостойкость, °С | -70 |
Теплостойкость по Мартену, °С | — |
Верхний предел рабочих температур, °С | 60-70 |
Нижний предел рабочих температур, °С | -120…-45 |
Предел текучести при растяжении, МПа | 6,8-13,7 |
Разрушающее напряжение при растяжении, МПа | 7-16 |
Разрушающее напряжение при изгибе, МПа | 12-20 |
Разрушающее напряжение при сжатии, МПа | 12 |
Модуль упругости при растяжении, МПа | 147-245 |
Модуль упругости при изгибе, МПа | 118-225 |
Модуль упругости при сжатиии, МПа | — |
Относительное удлинение при разрыве, % | 150-1000 |
Твердость по Бринелю, МПа | 14-25 |
Ударная вязкость по Шарпи, кДЖ/м2 без надреза/с надрезом | Не разр./ не разр. |
Коэффициент терния по стали | 0,58 |
Объемное удельное электрическое сопротивление, Омм | (0,1-1)×1015 |
Поверхностное удельное электрическое сопротивление, Ом | 1014-1015 |
Водопоглощение за 24 часа при 23°С,% | 0,01 |
Удельная теплоемкость, кДж/(кгК) | 2,1-2,8 |
Коэффициент теплопроводности, Вт/(мК) | 0,2-0,36 |
Температурный коэффициент линейного расширения, град-1 | (22-55)×10-5 |
Коэффициент температуропроводности, м2/с | 1,4×10-7 |
Таблица 2: Торговые названия ПЭВД в различных странах
Торговое название ПЭВД | Страна |
| РФ |
США | |
Великобритания | |
| Япония |
Италия |
Обозначение базовых марок полиэтилена высокого давления ПЭВД:
- первая цифра (1) – процесс полимеризации протекает при высоком давлении в трубчатых реакторах с применением инициаторов радикального типа;
- вторая и третья цифры – порядковый номер базовой марки;
- четвертая цифра– способ гомогенизации (0 – без гомогенизации в расплаве;1 – гомогенизация в расплаве);
- пятая цифра – условная группа плотности (3 – 917–921 кг/м3; 4 – 922–926 кг/м3);
- последние три цифры(написанные через дефис) указывают десятикратное значение показателя текучести расплава.
Композиции на основе базовых марок полиэтиленов обозначаются иначе: название термопласта, первые три цифры показывают базовую марку (без расшифровки), а цифры после тире – номер рецептуры добавки, далее через запятую – цвет и рецептура окрашивания, сорт и стандарт.
ПЭВДперерабатываются всеми известными способами и применяются для изготовления технических изделий и товаров народного потребления.
Область примененияПЭВД
ПЭВД был впервые использован в электротехнической промышленности, главным образом в качестве изоляционного материала для подводных кабелей и позднее - для радаров. Кристалличность ПЭВД обычно колеблется в интервале 55-70 % (по сравнению с 75-90% ПЭНД).
Сферами применения ПЭВД являются:
- экструзия пленок;
- производство кабеля;
- литье пластмасс под давлением;
- производство выдувных изделий.
Применение ПЭВД
Области применения ПЭВД зависят от:
- марок полимеров,
- способа стабилизации
- введенных добавок.
Области применения, способы и параметры переработки представлены в табл.3
Благодаря удачному набору химических и физических свойств, гранулы ПВД находят применение в изготовлении:
- пленок ПЭНП, открытых и в виде рукава ПВД для мешков и пакетов,
- пластмасс ПЭНП путем литья под действием давления (полимерные трубы, технические детали и др.),
- выдувных изделий (бутылки, канистры и т.п.),
- теплоизоляционных материалов из вспененного пэнп,
- электроизоляционных материалов (оболочки кабелей и пр.),
- термоклея ПВД в виде порошка, приготовленного дроблением гранул ПВД.
ИНТЕРЕСНО! ПВД был первым полимером, который стал использоваться как изоляционный материал в электротехнической промышленности для изоляции подводных кабелей и позже - для радаров.
Получают полиэтилен методом радикальной полимеризации этилена в реакторах трубчатого и автоклавного типов при давлении от 160 до 210 МПа в соответствии сГОСТ 16336–93.
На предприятии Полимирпроизводят:
базовые марки ПЭВД:
10204-003;
10803-020;
16204-020;
15803-020;
11503-070;
17703-010;
и композиции на их основе:
для кабельной промышленности(107-01К, 102-01К, 107-02К, 102-02К, 107-10К, 102-10К, 107-61К);
пленочные(162-132, 175-132, 175-209, 175-353, 177-353, 108 черный 901, 158 черный 901);
трубные(полиэтилен 102-14).
Таблица 3: Характерные свойства, области применения и способы переработки ПЭВД
Характерные свойства | Ограничения | Рекомендации по применению и способам переработки |
Температура эксплуатации без нагрузки до 60 °С, гибкий (в т.ч. при низких температурах), эластичный, высокая ударная прочность, морозостойкость до −(40–120)°С. Небольшой предел текучести при растяжении. Хорошие электроизоляционные свойства. Стойкость к агрессивным средам, незначительное влагопоглощение. Повышенная радиационная стойкость. Допущен для контакта с пищевыми продуктами и для деталей медицинского назначения. Хорошо окрашивается в массе. Гранулы размером (2–4)8 мм имеют насыпную плотность от 500 до 550 кг/м3 | Не стоек к жирам, маслам, ультрафиолету. Невысокие температуры эксплуатации. Низкие механические показатели, не огнестойкий, за исключением специальных композиций. Снижение химической стойкости при напряженном состоянии. Значительное снижение механических свойств при повышении температуры до 60° С. Большая деформация под нагрузкой. Большой разброс размеров изделий | Трубы, пленки, листы, тара, профили, емкости, электроизоляционные и антифрикционные покрытия для защиты от коррозии, крупногабаритные конструкции, изоляция кабеля. Литье под давлением, экструзия, прессование, сварка и др. |
Параметры переработки ПЭВД |
Литье под давлением:
экструзия в напорные трубы: экструзия в безнапорные трубы и профильные изделия: прессование:
Условия предварительной сушки до влажности ≤0,04%: при атмосферном давлении и температуре (75 ± 5) °С в течение 0,5–1 часа с толщиной слоя 1–3 см |
Области применения и основные характеристики базовых марок ПЭВД и композиций на их основе приведены в таблице 4 и таблице 5, соответственно.
Таблица 4: Назначение базовых марок ПЭВД
Марка ПЭВД | Назначение |
| Для изготовления напорных труб, фитингов, формования выдувных изделий большой вместимости, для пленок и пленочных изделий общего назначения | |
| Для изготовления профильно-погонажных изделий, литьевых малогабаритных и крупногабаритных изделий, выдувных изделий, пленок общего назначения | |
| Для получения малогабаритных и крупногабаритных изделий, выдувных изделий, термоусадочных, тонких пленок и пленок общего назначения | |
| Для ламинирования бумаги и ткани методом экструзии, для покрытия изделий методом напыления, в качестве заливочного компаунда для заполнения деталей электрооборудования, для изготовления литьевых малогабаритных и крупногабаритных изделий | |
| Для получения термоусадочных пленок и пленочных изделий общего назначения, литьевых, малогабаритных, а также профильно-погонажных изделий |
Таблица 5: Технические характеристики базовых марок Полиэтилена высокого давления (ПЭВД)
Показатели | Базовые марки ПЭВД | |||||
10204-003 | 10803-020 | 15803-020 | 16204-020 | 11503-070 | 17703-010 | |
Плотность, г/см3 | 0,9230 | 0,9185 | 0,9190 | 0,9230 | 0,9180 | 0,9190 |
Показатель текучести расплава,г/10мин | 0,3 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 7,0 | 1,0 |
Стойкость к растрескиванию,ч, не менее | 500 | 2 | — | — | — | — |
Предел текучести при растяжении, Мпа, не менее | 11,3 | 9,3 | 9,3 | 10,8 | 9,3 | 9,8 |
Прочность при разрыве,Мпа, не менее | 14,7 | 12,2 | 11,3 | 11,3 | 9,8 | 12,2 |
Относительное удлинение при разрыве,%, не менее | 600 | 550 | 600 | 600 | 450 | 600 |
Для сравнения в таблицах 6 и 7 представлены технические характеристики ПЭВД и его композиций по данным зарубежных производителей.
Таблица 6: Нормативные показатели качества ПЭВД алкатен и алатон для различных марок
Показатель | Алкатен | Алатон | |||||||
XDK10 | WIG11 | WNG14 | XNF35 | 31 | 25 | 34 | 16 | 37 | |
Показатель текучести расплава, г/10мин | 0,3 | 2,0 | 7,0 | 9,0 | 0,6 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 12,0 |
Плотность, кг/м3 | 923 | 919 | 918 | 929 | 930 | 931 | 930 | 923 | 930 |
Относительное удлинение при разрыве, % | 600 | 600 | 500 | 90 | 400 | 550 | 410 | 600 | 100 |
Предел текучести при растяжении, МПа | 12,0 | 11,0 | 10,0 | 13,9 | 14,7 | 11,5 | 11,5 | 11,2 | 10,6 |
Разрушающее напряжение при растяжении, МПа | 15,5 | 13,0 | 10,5 | 13,9 | 14,7 | 12,3 | 14,7 | 11,9 | — |
Модуль упругости при растяжении, МПа | 166,0 | 149,0 | — | 346,0 | — | 2460 | — | — | — |
Водоплоглощение за 24 часа,% | — | — | — | — | 0,01 | — | 0,01 | 0,015 | 0,01 |
Таблица 7: Нормативные показатели качестваПЭВД луполен и фертен для различных марок
Показатель | Луполен | Фертен | ||||||
1820Н | 6001L | 6001H | 6001F | ZD | Q | XX | LXX | |
Показатель текучести расплава, г/10мин | 1,4-1,8 | 4-6 | 1,2-1,7 | 0,7-1 | 0,4 | 4,5 | 20 | 70 |
Плотность, кг/м3 | 926-928 | 959-961 | 959-961 | 958-960 | — | — | — | — |
Предел текучести при растяжении, МПа | 8,5-9,0 | 26-28 | 26-28 | 26-28 | — | — | — | — |
Модуль упругости при растяжении, МПа | 1300 | 11000 | 11000 | 1100 | — | — | — | — |
Относительное удлинение при разрыве, % | — | — | — | — | 83 | 112 | 129 | 134 |
Разрушающее напряжение при растяжении, МПа | — | — | — | — | 12,5 | 9,9 | 8,4 | 7,1 |
Разрушающее напряжение при срезе, МПа | — | — | — | — | 15,2 | 12,0 | 10,2 | 8,4 |
Модуль упругости при изгибе, МПа | — | — | — | — | 149 | 119 | 104 | 92 |
Пленка ПВД – особенности изготовления, характеристики, применение
Пленка ПВД — наиболее часто встречающийся материал для упаковки товаров и пищевых продуктов. В статье расскажем что такое ПВД, как расшифровывается, какие свойства и виды характерны для полимера, опишем технологию производства и применение материала.
Что такое полиэтилен ПВД, расшифровка, формула, особенности
Формула полиэтилена высокого давления – (C2h5)n.
ПВД — это материал, получаемый способом полимеризации «этилена» под воздействием высокого температурного режима и давления, с участием кислородных молекул.
Расшифровка аббревиатуры ПВД означает «полиэтилен высокого давления».
Полимер легок и эластичен, отличается отменной прочностью, используется повсеместно. Его также называют «полиэтиленом низкой плотности» (ПНП), в связи с тем, что он имеет относительно непрочные связи внутри молекул и невысокий уровень плотности по сравнению с другими полимерами.
Пленочный материал ПВД противостоит воздействиям природных факторов и создает отличную защищенность от воды и пара. Особые свойства заключаются в:
- высоком уровне прочности к порезам и повреждениям физического характера;
- низком показателе плотности, за счет чего обеспечивается прозрачность;
- хорошей гибкости, эластичности и растяжимости;
- возможности использования пленки ПВД вторично, после переработки.
Вторичная переработка полиэтилена в Японии помогает использовать повторно до 95 % полиэтиленового материала. В России данный показатель ничтожно мал.
Вторичный ПВД получается уже не таким прозрачным, но и стоимость его значительно ниже.
Физические и химические свойства
Изделия из полиэтилена высокого давления обладают следующими свойствами:
- малой газо- и паропроницаемостью;
- хорошей устойчивостью ко всем кислотным соединениям, солевым составам. Исключение – пятидесятипроцентная кислота, содержащая в себе азот;
- полным отсутствием реакции со щелочью;
- слабой растворяемостью в органических составах;
- упаковка из полиэтилена высокого давления может разрушаться от действия на нее фторных и хлорных составов.
Такие особенности позволяют держать в рукаве из пленки ПВД воду, алкогольные напитки, соки, растворители, кислотные составы, масла, бензин.
Физические и химические свойства ПВДФизические характеристики полиэтиленового материала сильно зависят от вида. Материал с меньшей плотностью является более мягким, эластичным, реже повреждается. Но и температура плавления полиэтилена высокого давления с небольшой плотностью значительно ниже. Есть и другие признаки:
- оттенок – прозрачный или белый, зависит от показателя толщины;
- запах – нет;
- эластичность – высокая;
- твердость – чем меньше уровень плотности, тем мягче материал;
- плотность – от 0.900 до 0.939;
- устойчивость к ударам – высокая;
- температурный режим эксплуатации – от – 70 до + 80;
- температура плавления – + 103 – 110;
- поглотительные возможности – низкие;
- способность проводить ток – отсутствует.
Технология производства пленки ПВД
При получении материала используют экструдеры, в которых подвергается переработке ПВД в виде гранул или порошка. Оборудование для производства полиэтилена высокого давления отличается конструктивно, исходя от форм получаемых изделий.
Продукция может выпускаться в форме:
Первый вид формируется при помощи пары плит, располагаемых параллельно, для второго необходима круглая головка.
Технологический процесс состоит из определенных этапов:
- сырье загружают в бункер, вводят добавки, чтобы достичь нужных характеристик и оттенков будущего материала;
- потом полимерная масса попадает на винтообразный шнек, где под вращательным действием, созданным давлением и трением, сырье нагревается и плавится;
- когда масса приобретает однородность, начинается экструзия. Пластичные потоки продавливаются через головку, в процессе чего получается линейный полиэтилен высокого давления или рукав;
- по окончанию процесса формовки готовая продукция подвергается охлаждению, протягивается приемными приспособлениями, сматывается в рулоны.
Формы выпуска, изделия из ПВД
Полиэтилен производится тремя формами:
- рукавной;
- полу-рукавной;
- фальцованный рукав;
- полотнищем.
Пленка широко применяется в виде упаковочного материала в сельскохозяйственной отрасли, строительной сфере, пищевой промышленности, торговле и тепличном хозяйстве.
Широта применения дает возможность постоянно совершенствовать технологический процесс изготовления пленки и ее состав.
Полиэтилен делится на три сорта:
- Полиэтилен из первичного сырья — используется для упаковки пищевых продуктов и в иных отраслях.
- Вторичный ПВД — для его изготовления применяется вторичное сырье. Такой вид пленки считается техническим, применяется везде, кроме пищевой промышленности.
- Черная пленка ПВД — материал с характерным запахом, черного оттенка. Его еще называют строительным полиэтиленом. Используется в изготовлении тары и пластиковых труб. Такой пленкой хорошо накрывать грядки с растениями, чтобы получить хорошую урожайность.
Второй и третий пленочные сорта отличаются более доступной стоимостью, чем первичный полиэтилен
Применение пленки ПВД
В качестве упаковочной тары материал используется уже пять – шесть десятков лет. Сегодня ПВД используют в качестве:
- упаковки продуктов, для изготовления пакетов пищевого и непищевого типа. Пленка позволяет сохранять целостность продукции и продлять ее хранение, создает защищенность от пыли, неприятных запахов и воды. Пакеты, изготовленные из данного материала, отличаются устойчивостью к смятию.
- заворачивают пищевые продукты, используя в большинстве случаев пакеты и стретч-пленку.
- Термоусадочный пленочный материал отлично подходит для упаковывания разного рода товаров.
Групповая упаковка в термоусадочную пленку - В полиэтилен высокого давления пакуют крупногабаритные изделия, что облегчает процесс погрузки и транспортировки.
упаковка крупногабаритных изделий в пленку ПВД- В утолщенный вариант упаковывают кирпичный и блочный материал, оборачивают им мебель и оборудование во время ремонтных работ.
- Во время уборки строительных отходов отлично зарекомендовали себя большие пакеты, отличающиеся устойчивостью к повреждениям.
- Большим спросом пленка пользуется в сельской отрасли. Ее ценят за два качества – не пропускать влагу и пары. Материал применяется для теплиц, так как он гораздо дешевле стекла. Пленкой устилают дно и укрывают верх ям для хранения силоса, чтобы ускорить процесс и защитить землю.
Технологический процесс изготовления не вызывает сложностей, пленка стоит относительно дешево. При бережном обращении с техническим полиэтиленом, появляется возможность использовать материал многократно.
Пленка ПВД – особенности изготовления, характеристики, применение Ссылка на основную публикациюПНД или ПВД. Отличия, преимущества и основные характеристики
- В чем отличие ПНД и ПВД?
- Какими физическими свойствами обладают мешки для мусора
- Как по внешнему виду отличить пакеты друг от друга?
- Что такое ПСД?
На эти и другие вопросы отвечают наши специалисты.
Для начала расшифруем эти понятия.
Мешки для мусора ПВД - полиэтилен высокого давления
ПВД (ПЭВД) - полиэтилен высокого давления.
Процесс изготовления: гранулы этилена полимеризуют в закрытых аппаратах при температуре +100…+300 градусов и высоком давлении до 300 мПа. На выходе получается мягкий эластичный материал – полиэтилен высокого давления – с плотностью 0,918-0,939 г/см3.
Преимущества мусорных мешков ПВД:
- Высокая гибкость
- Экологичность и безопасность для людей и животных при непосредственном контакте
- Готовые изделия из ПВД не выделяют токсичных веществ
- Высокая прочность на сжатие и растяжение при низких температурах
- При горении выделяют только углекислый газ и воду
- Устойчивость к механическим воздействиям
Мешки для мусора из полиэтилена высокого давления производят в соответствии с требованиями ГОСТ 16337-77.
Мешки для мусора ПНД – полиэтилен низкого давления.
Для его изготовления используется более жесткий вид гранул, нежели чем для полимера ВД.
3 способа производства полиэтилена низкого давления:
- Полимеризация в газовой сфере;
- Проведение реакций в растворе;
- Суспензии.
В процессе производства сырья в качестве добавок добавляются красители и стабилизаторы. Готовый продукт имеет хорошую ударопрочность и жесткость при плотности 0,931-0,970 г/см3.
Особенности мешков для мусора ПНД:
- Небольшое удлинение на разрыв
- Высокая прочность
- Биологическая инертность
- При низких температурах и постоянных нагрузка происходит изменение размеров готового изделия
- Имеет более высокую хрупкость, чем ПВД
- Не пропускает влагу
- Высокие диэлектрические характеристики
- Экологически безопасен для человека и животных при контакте.
Мешки для мусора из ПНД изготавливают в соответствии с требованиями ГОСТа 16338-85.
Сравним мешки ПВД и ПНД
| Мешки для мусора ПВД | Мешки для мусора ПНД |
Внешние характеристики пакета ПВД:
| Внешние характеристики пакета ПНД:
|
| Физические характеристики:
| Физические характеристики:
|
Отличия ПВД от ПНД
Cравнительный анализ параметров этиленов низкого и высокого давления показывает, что ПНД имеет более высокие прочностные характеристики (устойчивость к хим.препаратам, высоким температурам, жесткость и твердость), чем ПВД. Однако он при низких температурах быстрее теряет свои первоначальные показатели. Пакеты из ПВД больше подходят для мусора с острыми краями и режущими кромками, тогда как мешки из ПНД из-за прокола могут разойтись по прямой линии.
Мешки для мусора ПНД
Узнать цену
Мешки для мусора ПВД
Узнать цену
Что такое ПСД – полиэтилен среднего давления?
Существует такое понятие, как полиэтилен среднего давления. Данный материал представляет собой композицию этиленов низкого и высокого давления. В качестве дополнительных компонентов выступают стабилизаторы, которые придают конечному продукту блеск, гладкость и другие характеристики. В производстве мешков для мусора ПСД используют различные пропорции гранул. Их соотношение определяет конечные свойства готовым изделиям. Для придания пленке большей прочности к гранулам ПВД добавляют 5-15% гранул ПНД. Если пакетам необходимо придать большую эластичность и устойчивость на разрыв к гранулам ПНД добавляют 5-15% гранул ПВД.
Возврат к списку
