Yüksek moleküllü polietilen: tanımı, özellikleri, uygulamaları

Her gün insan etkinliği alanındaYapay yollarla elde edilen yeni malzemeler tanıtılmaktadır. Bunlardan biri, 1950'lerden beri ticari bir ürün haline gelen yüksek moleküllü polietilendir, ancak şimdi sadece popülerlik kazanıyor.

tanım

Yüksek moleküler ağırlıklı polietilentermoplastik polimerize etilen tiplerinden biri. Ana özelliği çok uzun moleküler zincirlerdir. Moleküller arası etkileşimleri için daha iyi algılanır ve yükler iletir, "telafi eder".

Malzemenin görünüşü farklı değildiğer plastik çeşitlerinden. Kokusu, tadı, toksik özelliği yoktur. Renkleri tanıtarak herhangi bir renk verilebilir. Aynı zamanda, diğer polimerlerden önce onu uygun şekilde izole eden bir dizi özelliğe sahiptir.

Yüksek moleküler ağırlıklı polietilen serttiryüksek darbe dayanımlı malzeme. Önemli voltajlara dayanabilir. İnsan cildiyle etkileşime girmeyen neme karşı dayanıklıdır ve kaygan görünmektedir. Ek olarak, aşınmaya (çelikten daha fazla) ve düşük sürtünme katsayısına karşı yüksek bir dirence sahiptir.

Yüksek molekül ağırlıklı polietilen özellikleri

Daha önce belirtildiği gibi, bunun ana özelliğiyüksek molekül ağırlıklı polimer uzun moleküler zincirlerdir. Dahası, aynı yöne yönlendirilirler. Birbirine neredeyse paralel. Bu malzemenin gücünü açıklar.

Yüksek moleküler ağırlıklı polietilen olmasına rağmenformları uzun zincirleri, tek tek moleküller arasındaki bağlantı zayıftır. Bu şekil, Kevlar, en az dayanıklı malzeme daha düşüktür. Bu özellik, polimerin ısıya dayanıklı değildir yapar - 144 santigrat derece arasındaki bir sıcaklıkta erir.

Bu polietilenin bileşiminde hiçbir ester yoktur.malzemeleri reaktif ve ağır ortamlara duyarlı hale getiren aminler veya hidroksil grupları. Bu nedenle, madde suya, neme, agresif reaktiflere, mikroorganizmalara ve UV ışınlarına maruz kalmamaktadır.

Ana işleme yöntemleri

Gereksinimleri hangi altındaYüksek moleküler ağırlıklı polietilen üretilir, GOST 16338-85 içerir. Onlara göre, malzemenin sentezi, monomer-etilen üzerinde metalosen katalizörlerinin etkisi ile gerçekleştirilir. Ürünlerin doğrudan üretimi için aşağıdaki ana işleme türleri kullanılır:

1. Jel eğirme. Hammadde solvent ile karıştırılır. Elde edilen kütle sudaki deliklerden geçirilir. Oluşan filamentler, aynı anda, çözücünün çekilmesi ve çıkarılmasıyla fırınlara ateşlenir.
2. Sıcak presleme ve sinterleme. Toz halindeki kütle, büyük bir kuvvetle sıkıştırılır, böylece homojen bir malzeme elde edilir. Daha sonra 150-200 derecelik bir sıcaklıkta sinterleme - termal işleme tabi tutulur.
3. Piston ekstrüzyonu. Hammadde tekdüze, kauçuk benzeri bir kütleye erir ve daha sonra özel nozullardan sıkılır.

En sık görülen jel eğirme idi. Sonuçta, yüksek mukavemete sahip olan yüksek moleküllü polietilen lifler elde etmenin yolu budur.

Askeri sanayide kullanım

Üretimi için kullanılan lifleryüksek moleküler ağırlıklı polimer, özellikle kurşun geçirmez yelekler olmak üzere kişisel koruyucu ekipman oluşturmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Düşük özgül ağırlık ve yüksek konvansiyonel akma dayanımı gibi ipliklerin bu özelliklerine bağlı olarak (bu parametrelerin oranı çelikten 7-8 kat daha fazladır), zırh hafif ve mermilere, döküntülere ve diğer zararlı elementlere karşı dayanıklıdır.

Vücut zırhı üretilen levhalar yapılırFarklı açılarda birbirine lifler uygulayarak. Bu teknoloji sayesinde, çok eksenli kumaşlar ortaya çıkar - özel bir çeşit vitröz bezler, gerilmeleri sürekli olarak herhangi bir yönde transfer eder. Gövde, bacaklarda yüksek moleküler ağırlıklı polietilen korumak için kullanılır. Çok eksenli kumaşın özellikleri, koruma ve zırhlı araçlara izin vermenin yanı sıra, kesilmelere karşı dayanıklı eldivenler oluşturmak için lifleri kullanır.

Tıpta uygulama

İlaçta, yüksek moleküler ağırlıklı polietilenGenellikle kalça eklemi ve omurga, diz eklemleri için implantlar oluşturmak için kullanılır. İlk kez, uzak 1962 yılında benzer bir amaçla kullanılmıştır. Ve o zamandan beri hakim olmaya başladı.

Yaygın olarak kullanılan ve değiştirilmiş malzeme -örgü veya çapraz bağlı polimer. Filamanları birbiriyle çapraz bağlayan gama ışınları veya elektronları olan yüksek moleküllü polietilen fiberlerin ateşlenmesiyle elde edilir. Bundan sonra, oksidasyon azaltma yeteneğini azaltan termal etkilere maruz kalmaktadır.

Bu hammaddeye dayalı lifler ayrıcadikiş. Bu ürünün üretiminde lider, tıbbi pazarı Dyneema Purity adı verilen dikiş iplikleri ile tedarik eden DSM şirketidir.

Endüstride kullanım

Sektördeki en büyük uygulama bulundu2 cm kalınlığında yassı kütüklerle üretim pazarına tedarik edilen yüksek moleküler ağırlıklı polietilen levha, prestijli plastik pencereler, PVC paneller ve çeşitli PVC profillerin imalatına dayanmaktadır.

Sızdırmazlık üretimi için makine mühendisliğindehalkalar, rulmanlar, hidrolik veya yağ ortamında çalışan parçaların yanı sıra yüksek çalışma basıncına sahip pnömatik tesisatlarda, genellikle yüksek molekül ağırlıklı polietilen 1000 kullanılır - ana polimer çeşitlerinden biridir.