Полиэтилен

Полный классификатор марок и свойств полиэтилена
Производители и цены
Рейтинг производителей полиэтилена
Торговые названия полиэтилена
Полиэтиленовые изделия и продукция
Оборудование для получения и переработки полиэтилена
Критика полиэтилена
Книги и журналы о полиэтилене
Фотографии
Видео
Процесс производства полиэтилена
Исторические факты
Перспективы и прогнозы развития
Краткие характеристики и свойства:

ПОЛИЭТИЛЕН - термопластичный полимер, являющийся продуктом полимеризации этилена и представляющий собой полупрозрачный, химически инертный, малопластичный материал с высокими электроизоляционными свойствами
[-CH₂-CH₂-]_n.
Полиэтилен - полимер, получаемый полимеризацией этилена:
nCH2=CH2                 (-CH2-CH2)n
Радикальную полимеризацию этилена проводят при высоком давлении (120-150МПа) и при 300-350 С. В качестве инициатора радикальной реакции используют кислород. Таким способом получают полиэтилен высокого давления (ПЭНП) или в отечественной номенклатуре  (ПЭВД) со степенью полимеризации примерно 50000. Полученный полимер имеет разветвленную структуру и низкую плотность. Плотность 910-935 кг/м3. Выпускают стабилизированным и в виде гранул.
Если  полимеризация провидится путем пропускания этилена через инертный растворитель, содержащий суспензию катализатора - TiCl₄ и  Al(C₂H₅)₃, то процесс протекает при температуре 60 С и под давлением порядка 500кПа. В этих условиях получают полиэтилен строго линейной структуры со степенью полимеризации до 300 000. Полученный полимер полиэтилен низкого давления (ПЭВП) или отечественная  номенклатура (ПЭНД) обладает большой плотностью, большой прозрачностью и растяжимостью.
Полиэтилен - прозрачный материал, обладает высокой химической. Он термопластичен (температура размягчения 100-130 С), плохо проводит тепло.
В настоящее время, кроме уже ставших традиционными ПЭНП и ПЭВП, производятся сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ), линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП), высокомолекулярный полиэтилен высокой плотности (ВМПЭВП), сополимеры этилена с винилацетатом (СЭВА), с пропиленом (СЭП) и ряд других марок.
Применение полиэтилена весьма широко - от труб диаметром до 1500мм до микронных капилляров, пленок толщиной от 3-5мкм до 200-500мкм и шириной полотна до 40м.На основе полиэтилена получают волокна с модулем упругости до 250 ГПа.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПОЛИЭТИЛЕНА

При обозначении базовых марок ПЭВД (ПЭНП) первая цифра указывает на способ производства (1-высокое давление при полимеризации). Две последующие цифры обозначают метод производства базовой марки. При использовании автоклавного метода порядковые номера от 1 до 49,  при методе с использованием трубчатого реактора - от 50 до 99. Четвертая цифра указывает на способ усреднения полимера: холодным смешиванием - 0, в расплаве - 1. Пятая цифра обозначает группу плотности ПЭВД:
1 -900-909 кг/м3                 4 -922-926 кг/м3
2 -910-916 кг/м3                 5 -927-930 кг/м3
3 -917-921 кг/м3                 6 -931-939 кг/м3
Цифры, расположенные после тире, указывают на значение показателя текучести расплава (ПТР), увеличенное в 10 раз. Например, обозначение 10703-020 показывает, что это базовая марка  ПЭВД (1), полученная автоклавным  синтезом (07), усредненная холодным смешением гранул (0) и с плотностью третьей группы (3). ПТР этой марки составляет 2г/10 мин.

Композиции на основе базовых марок обозначается иначе. Первые три цифры показывают базовую марку (без ее расшифровки), а цифры после тире - номер рецептуры добавки. Например, 153-171 - композиция, приготовленная на основе базовой марки 153, т.е. ПЭВД (1), синтез в трубчатом реакторе (53), номер рецептуры добавки 171 (самозатухающая, стойкая к термофотоокислительному старению).

ПЭНД (ПЭВП) получают с использованием катализаторов ЦИГЛЕРА-НАТТА при сравнительно низком давлении (0,3-4,0 МПа), суспензионным, а также газофазным методом при среднем давлении. Последнее является основанием для обозначения этого продукта  «ПЭСД», что носит определенную путаницу в отечественную номенклатуру. Температура плавления 125-132 С, молекулярная масса = 70-350 тыс. плотность 945-975 кг/м3. Выпускается  стабилизированным в виде гранул или зернистого порошка.

Структурная особенность ПЭНД состоит в линейности его молекулярной организации. Поэтому содержание кристаллической фазы в ПЭНД достигает 80%,  она имеет развитую морфологию (пачки, фибриллы, ламели, сферолиты). ПЭНД  относится к кристаллизующим полимерам. Благодаря  большей, чем в аморфной фазе, плотности упаковки макромолекул  в кристаллитах повышается и физическая плотность ПЭНД, достигающая 970 кг/м3. Соответственно изменяются и характеристики. Возрастают деформационно - прочностные свойства, по значению которых ПЭНД  приближается к конструкционным пластмассам, увеличиваются температура размягчения и температура кристаллизации (плавление), растет модуль упругости и твердости. Введение  в ПЭНД  армирующих волокнистых наполнителей позволяет использовать этот материал для изготовления емкостей и оболочек, а также изделий ответственного назначения. Свойственная полиэтиленам высокая химическая стойкость позволяет использовать некоторые марки ПЭНД  в эндопротезировании,  в производстве изделий биотехнологической и пищевой промышленности.
Маркировка базовых разновидностей суспензионного полиэтилена совпадает с рассмотренной ранее.. Первая цифра (2) указывает  на синтез при низком давлении, а значит с использованием металлоорганических катализаторов. Две последующие цифры обозначают номер базовой марки (1-10), четвертая и пятая цифры -способ усреднения и группу плотности, а цифры после  тире - десятикратно увеличенное  значение ПТР. Например, марка 203-23 представленна на основе суспензионного ПЭНД (2) и базовой  марки 03 с добавкой 23, придающей антикоррозионные свойства и стойкость к свето- и термоокислительной деструкции.
Газофазный ПЭНД  обозначается базовыми марками 71-77, а композиции на его основе цифрами номеров после тире. Например, марка 273-81 означает композицию на основе газофазного ПЭНД (273) с термостабилизатором (81) черного цвета, обеспечивающим повышенную стойкость к старению при эксплуатации.
СЭП - сополимер этилена с пропиленом обладает повышенной устойчивостью к растрескиванию и эластичностью при большой механической прочности по сравнению с ПЭВД. СЭП применяется в кабельной промышленности для производства изделий литьем под давлением, экструзией и экструзионно - раздувным формованием (бутыли, флаконы, канистры, трубы).
СЭВ (СЭВИЛЕН) - сополимер этилена с винилацетатом, различающиеся содержанием винилацетата, который варьируется в диапазоне 10-60%. СЭВИЛЕН - характеризуется прозрачностью, нетоксичностью, устойчивостью к старению и стабильностью при переработке.

Механическая стойкость полиэтиленов к кислотам и растворителям:

Теплофизические свойства полиэтиленов:

Диэлектрическая проницаемость полиэтиленов:

Показатели пожароопасности полиэтиленов:

(Тв-температура воспламенения, Тсв-температура самовоспламенения)

Особенности горения полиэтиленов:

ПЭНД, ПЭВД - горит в пламени при удалении
Окраска пламени - голубое, яркосветящееся с желтой верхушкой, середина пламени голубая.
Характер горения - небольшое количестве копоти, без образования сажи, расплав капает, капли горят.
Запах - горящего парафина (потухшей свечи) 

Основные предприятия-изготовители полиэтилена в России и СНГ

Основные зарубежные аналоги отечественных марок полиэтилена:

Температурные характеристики полиэтилена:

Пределы изменений механических свойств полиэтиленов:

Краткое описание, методы переработки, основное назначение, качественная оценка свойств полиэтилена и специфические особенности

Полиэтилен высокого давления ПЭВД (низкой плотности)следующих марок:

15303-003, 15602-008, 15902-020, 16802-070*, 17602-006, 17702-010, 17802-015, 18002-030, 18102-035*, 18202-055, 18302-120*

Нейтральный материал кристалической структуры с низким водопоглощением, стабилен во влажной среде, невысокие показатели прочности, значитиельное удлинение при растяжении, эластичный материал, стойкий к растрескиванию, хорошие диэлектрические показатели. Химически стоек к агресивным средам и органическим растворителям за исключением бензина, бензола, хлороформа и четыреххлористого углерода, нетоксичен

Методы переработки: Литье под давлением. Центробежное литье. Экструзия. Раздувка. Пневматическое, вакуумное формование. Штамповка. Механическая обработка резанием, сверлением, фрезерованием и т.д. Сварка при расплавлении горячим воздухом. Пресование. Вихревое и другие виды напыления

Основное назначение: Заглушки, пробки, пленочные изделия, емкости, электроизоляционные материалы защитные антикорозионные и декоративные покрытия

Полиэтилен низкого давления ПЭНД (высокой плотности) следующих марок:

20106-001, 20206-002, 20306-005, 20406-007, 20506-007, 20606-012, 20706-016, 20806-024, 20906-040, 21006-075*

Нейтральный материал кристалической структуры, большее содержание кристалической фазы, выше плотность, механическая прочность и теплостойкость, чем у ПЭВД, хорошие диэлектрические свойства. Химически стоек, более стоек к бензину, бензолу, хлороформу, чем ПЭВД

Методы переработки: Литье под давлением. Центробежное литье. Экструзия. Раздувка. Пневматическое, вакуумное формование. Штамповка. Механическая обработка резанием, сверлением, фрезерованием и т.д. Сварка при расплавлении горячим воздухом. Пресование. Вихревое и другие виды напыления

Основное назначение: Детали машин, корпусные детали, приборостроение, трубы, фитинги, емкости, электроизоляционные материалы, пленки, покрытия.

Фотографии полиэтилена:

Фотография полиэтилена серого цвета